DE3928569A1

DE3928569A1 - SUBSTRATE WITH AN ASSEMBLY OF SEPARATED DISCRETER METAL MICROECUEGELIC

Info

Publication number: DE3928569A1
Application number: DE3928569A
Authority: DE
Inventors: David C Koskenmaki
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1988-08-29
Filing date: 1989-08-29
Publication date: 1990-03-01
Also published as: GB2224040A; MY106602A; GB2224040B; GB8918884D0; KR900003398A; JPH02163364A

Abstract

An array of densely packed discrete metal microspheres which may be deformable and electrically conductive are formed on a substrate by a method including the steps of providing a substrate having a depositing surface in the chamber forming a metal vapor in the chamber and depositing the metal vapor on the depositing surface, the depositing surface having a temperature at or above the melting point of the metal. The metal may be Pb, Sn, In, Bi, Zn, Cd, Tl, alloys thereof and mixtures thereof. The microspheres may have an average diameter of 0.1-5 micrometers. For the metal to form microspheres it should be able to condense in the form of discrete liquid droplets and this is achieved by the metal having a vapour pressure at its melting temperature, or throughout its range of melting temperatures, which is less than the effective partial pressure of the atmosphere surrounding the metal droplet after it is deposited on the substrate. The substrate should not be wet by the liquid metal which is used to form the metal microsphere and may be polymeric eg a polyimide aluminium oxide coated aluminium, or aluminium coated polyimide. In a specific embodiment the microspheres may be applied to a continuous web. The coated substrate may be used as a breadboard for testing electric circuits where an electric circuit can be formed in the array by tracing through the microsphere-coated surface with a sharp object; in soldering by placing an array against a circuit and heating the backside of the substrate whereby the individual metal microspheres melt and are transferred as solder to the circuit; or in producing images or patterns by pressing an embossed surface against the array. Tampering of security films obtained by coating such an array with a protective cover film can be observed by detecting regions of deformed spheres.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Anordnungen metallischer Mikrokügelchen und insbesondere diskrete, dicht gepackte Metall-Mikrokügelchen, die verformbar und elektrisch leitfähig sind.The present invention relates to arrangements of metallic Microspheres and especially discrete, densely packed Metal microspheres that are deformable and electrically conductive are.

Für eine Anordnung dicht gepackter diskreter - und insbesondere verformbarer und leitfähiger - Metall-Mikrokügelchen auf einem Substrat gibt es zahlreiche Anwendungen. Die Hauptgebiete, in denen derartige Anordnungen von Metall-Mikrokügelchen Anwendung finden, sind u.a. elektrische Schaltungen, das Mikrolöten und die Bildgebung.For an arrangement of tightly packed discrete - and in particular deformable and conductive - metal microspheres on one Substrate there are numerous applications. The main areas, in where such arrangements of metal microspheres application find are u.a. electrical circuits, the micro-soldering and the imaging.

Im Bereich der elektrischen Schaltungen läßt sich eine soge nannte Brett- bzw. Prototypenschaltung zum Austesten elektri scher Schaltungen aufbauen, indem man eine Anordnung diskreter, dicht gepackter, verformbarer und leitfähiger Metall-Mikrokü gelchen vorsieht. Eine elektrische Schaltung wird angelegt, indem man mit einem scharfen Gegenstand die mit den Mikrokü gelchen beschichtete Oberfläche durchschneidet. Elektrischer Kontakt zwischen den einzelnen Mikrokügelchen wird dort herge stellt, wo Druck auf sie aufgebracht wird, so daß sie sich ver formen und einen elektrischen Stromflußweg in der ansonsten nicht leitfähigen Oberfläche bilden. Falls erwünscht, kann eine solche Schaltung dauerhaft haltbar gemacht werden, indem man die Oberfläche mit einem Schutzlack oder dergl. überzieht.In the field of electrical circuits can be a soge called board or prototype circuit for debugging elektri build up circuits by placing an array of discrete, densely packed, deformable and conductive metal microcu Provides. An electrical circuit is created by using a sharp object with the Mikrokü gelchen coated surface cuts through. electrical Contact between the individual microspheres is there places where pressure is applied to them so that they ver form and an electrical Stromflußweg in the otherwise form non-conductive surface. If desired, a Such circuit can be permanently preserved by coat the surface with a protective varnish or the like.

In einer ähnlichen Anwendung läßt sich eine Sicherungsfolie herstellen, indem man eine solche Anordnung leitfähiger ver formbarer Metall-Mikrokügelchen mit einer Schutzschicht ab deckt. Versuche, die Sicherung zu öffnen, erweisen sich an Bereichen verformter Kügelchen, die sich visuell und elektrisch ermitteln lassen.In a similar application can be a backup slide by making such an arrangement more conductive ver malleable metal microspheres with a protective layer covers. Attempts to open the backup prove to be Areas of deformed globules that are visually and electrically can be determined.

Pulver für das Mikrolöten, die derzeit durch Sprühen herge stellt werden, lassen sich erreichen, indem man die einzelnen Metall-Mikrokügelchen von einem Substrat abnimmt. Weiterhin kann eine vollständige solche Anordnung von Metall-Mikrokügel chen zum Aufbringen eines Lots eingesetzt werden, indem man eine solche Anordnung auf eine Schaltung legt und das Substrat rückseitig erwärmt. Bei Erwärmung schmelzen die einzelnen Metall-Mikrokügelchen und gehen als Lot auf die Schaltung über.Powder for micro soldering, which is currently produced by spraying can be achieved by looking at the individual Metal microspheres decreases from a substrate. Farther can be a complete such arrangement of metal micro-wings be used to apply a solder by such an arrangement lays on a circuit and the substrate heated on the back. When heated, the individual melt Metal microspheres and go over as solder to the circuit.

Eine Anordnung diskreter, dicht gepackter Metall-Mikrokügelchen läßt sich herstellen, die für die Bildgebung nützlich ist. Der artige Anordnungen sind typischerweise transparent und sehen stumpf aus. Bringt man Druck auf die transparente stumpfe An ordnung von Metall-Mikrokügelchen auf, wird sie dort, wo der Druck wirkt, opak und glänzend. Das Ausmaß der Transparenz und spiegelnden Reflexionsvermögens hängt von dem auf die einzelnen Mikrokügelchen aufgebrachten Druck ab. Es lassen sich nützliche Bilder oder Muster herstellen, indem man bspw. eine geprägte Oberfläche auf eine solche Anordnung von Mikrokügelchen auf drückt.An array of discrete, tightly packed metal microspheres can be made, which is useful for imaging. the Such arrangements are typically transparent and see dull out. If you put pressure on the transparent dull order of metal microspheres, it will be where the Print looks opaque and shiny. The extent of transparency and reflecting reflectivity depends on the individual Microspheres applied pressure. It can be useful Create pictures or patterns by, for example, an embossed Surface on such an arrangement of microspheres suppressed.

Diese und andere wichtige und unterschiedliche Anwendungen für eine Anordnung aus dicht gepackten diskreten - und insbesondere verformbaren und elektrisch leitfähigen - Metall-Mikrokügelchen existieren bisher in der Technik. Daher besteht Bedarf an einem - vorzugsweise gewerblich anwendbaren - Verfahren zur Schaffung einer Anordnung dichtgepackter diskreter Metall-Mi krokügelchen auf einem Substrat. Diese Metall-Mikrokügelchen sollten verformbar, elektrisch leitfähig sowie äußerst dicht gepackt sein, um die Anordnung für die oben angegebenen An wendungen geeignet zu machen.These and other important and different applications for an arrangement of tightly packed discrete - and in particular deformable and electrically conductive - metal microspheres exist so far in the art. Therefore, there is a need a - preferably industrially applicable - method for Creation of an array of closely packed discrete metal wedges Croc beads on a substrate. These metal microspheres should be deformable, electrically conductive and extremely tight be packed to the arrangement for the above indicated suitable for use.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Substrat mit einer dis kontinuierlichen Metallbeschichtung aus einer Anordnung dicht gepackter Metall-Mikrokügelchen. Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin ein gewerblich brauchbares Verfahren zur Her stellung einer solchen Anordnung. Die Metall-Mikrokügelchen sind vorzugsweise verformbar und einzeln elektrisch leitfähig.The present invention provides a substrate with a dis continuous metal coating from an assembly tight packed metal microspheres. The present invention also provides a commercially viable method for producing position of such an arrangement. The metal microspheres are preferably deformable and individually electrically conductive.

Der hier verwendete Ausdruck "verformbar" soll die Eigenschaft bezeichnen, durch leichten Druck - bspw. durch Drücken mit dem Fingernagel - erheblich verformt zu werden.The term "deformable" is intended to mean the property with light pressure - for example, by pressing a fingernail -. To be significantly deformed.

"Diskret" bezeichnet eine Vereinzelung ohne gegenseitige Ver bindung, so daß kein Kügelchen ein benachbartes berührt."Discrete" means a separation without mutual Ver bond so that no bead touches a neighboring one.

"Dicht gepackt" soll "in großer gegenseitiger Nähe" heißen, und zwar so, daß ein Kügelchen, das verformt wird, notwendigerweise ein benachbartes Kügelchen berührt."Tight packed" should be called "in close proximity", and although so that a bead that is deformed, necessarily touched a neighboring bead.

Die erfindungsgemäßen Metall-Mikrokügelchen sind vorzugsweise aus der aus Blei, Zinn, Indium, Wismuth, Cadmium, Thallium, Zink, deren Legierungen und sowie den Gemischen dieser Metalle und Legierungen bestehenden Gruppe gewählt. Der Ausdruck "Metall" dabei sowohl die Metalle als auch ihre Legierungen bezeichnen.The metal microspheres of the invention are preferably made of lead, tin, indium, bismuth, cadmium, thallium, Zinc, their alloys and mixtures of these metals and alloys existing group selected. The expression "Metal" is both the metals and their alloys describe.

Die erfindungsgemäßen Mikrokügelchen können in einer großen Vielfalt von Durchmessern vorliegen, haben aber für bestimmte Anwendungen durchschnittliche Durchmesser im Bereich von etwa 0,1 µm bis etwa 5,0 µm und bevorzugt 0,1 µm bis etwa 2,0 µm.The microspheres of the invention can be in a large Variety of diameters, but have for certain Applications average diameter in the range of about 0.1 μm to about 5.0 μm, and preferably 0.1 μm to about 2.0 μm.

Eine bevorzugte Anordnung aus dicht gepackten diskreten Metall- Mikrokügelchen nach der vorliegenden Erfindung ist gekennzeich net dadurch, daß der mit gleichmäßig verteilten Mikrokügelchen versehene Bereich projiziert mindestens etwa 60% des Gesamtflä cheninhalts des Substrats, auf dem sie sich befinden, ausmacht. A preferred arrangement of densely packed discrete metal Microspheres according to the present invention are indicated net characterized in that the evenly distributed microspheres provided area projects at least about 60% of the total area content of the substrate on which they are located.

Eine erfindungsgemäße Anordnung von Mikrokügelchen läßt sich herstellen, indem man
(a) in einer Kammer ein Substrat vorhält,
(b) in der Kammer einen Metalldampf ausbildet und
(c) auf das Substrat eine Anordnung dicht gepackter diskre ter Metall-Mikrokügelchen aufbringt.An inventive arrangement of microspheres can be prepared by
(a) holds a substrate in a chamber,
(B) forms a metal vapor in the chamber and
(c) applying an array of densely packed metal microspheres to the substrate.

Vorzugsweise stellt man in der Kammer vor dem Ausbilden des Metalldampfs ein Hochvakuum her. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bringt man auch den Metalldampf auf eine Oberfläche des Substrats auf, deren effektive Temperatur höher ist als der Schmelzpunkt T _m des Metalls.Preferably, a high vacuum is established in the chamber prior to forming the metal vapor. The process according to the invention also applies the metal vapor to a surface of the substrate whose effective temperature is higher than the melting point T _{m of} the metal.

Dabei ist die "effektive Temperatur" definiert als die Momen tantemperatur des Substrats plus einer Zunahme der Temperatur infolge der Kondensationswärme des Metalls beim Auftragen auf das Substrat.Here, the "effective temperature" is defined as the momen tantemperatur of the substrate plus an increase in temperature due to the heat of condensation of the metal during application the substrate.

Fig. 1 zeigt schaubildlich eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 1 shows diagrammatically an apparatus for carrying out the method according to the invention;

Fig. 2 ist eine Mikrophotographie einer erfindungsgemäßen Anordnung aus metallischem Indium auf Polyimid; Fig. 2 is a photomicrograph of a metallic indium array of the invention on polyimide;

Fig. 3 ist eine Mikrophotographie einer erfindungsgemäßen Anordnung aus metallischem Indium auf Polyimid nach einem teilweisen Verschmieren; Fig. 3 is a photomicrograph of a metallic indium metal-on-polyimide device of the present invention after partial smearing;

Fig. 4 ist eine Mikrophotographie einer erfindungsgemäßen Anordnung aus metallischem Indium auf Polyimid nach dem vollständigen Verschmieren; Fig. 4 is a photomicrograph of a metallic indium metal-on-polyimide assembly of the invention after complete smearing;

Fig. 5 ist eine Mikrophotographie einer erfindungsgemäßen Anordnung aus metallischem Blei auf Polyimid. Fig. 5 is a photomicrograph of a metallic lead assembly on polyimide according to the present invention.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Anordnung dicht gepack ter diskreter Metall-Mikrokügelchen auf einem Substrat sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung. Mit den bekannten Verfahren zur Herstellung von Anordnungen von Metall- Mikrokügelchen war man nicht in der Lage, ausreichende Pac kungsdichten zu erreichen. Für viele Anwendungen ist es wich tig, daß die Metall-Mikrokügelchen diskret angeordnet, aber trotzdem sehr dicht beieinander gepackt sind. In einer bevor zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Me tall-Mikrokügelchen verformbar und elektrisch leitfähig. Diese diskreten Mikrokügelchen sind so dicht gepackt, daß sie sich unter leichtem Druck (bspw. durch Aufdrücken des Fingernagels) verformen, einander berühren und in den elektrischen Kontakt miteinander treten. Diese sehr nahe, aber noch getrennte Anord nung der Kügelchen macht den Nutzen der vorliegenden Erfindung aus. Es sei darauf hingewiesen, daß die Ausdrücke "Kügelchen" und "Mikrokügelchen" hier durchweg zur Beschreibung jeder einzelnen Metallablagerung auf dem Substrat angewendet werden. Es sei weiter darauf hingewiesen, daß die einzelnen Ablagerungen nicht tatsächlich kugelförmig zu sein brauchen, sondern auch als Teile einer echten Kugelgestalt vorliegen können.The present invention provides an arrangement tightly packed ter discrete metal microspheres on a substrate as well a method for producing such an arrangement. With the known methods for the production of arrangements of metal Microspheres were unable to produce adequate pac To achieve kungsdichten. It is for many applications tig that the metal microspheres discretely arranged, but nevertheless packed very close to each other. In a before zugten embodiment of the present invention are the Me tall microbeads deformable and electrically conductive. These Discrete microspheres are packed so tightly that they are under light pressure (eg by pressing on the fingernail) deform, touch each other and in electrical contact join each other. This very close, but still separate Anord The use of the beads makes the benefit of the present invention out. It should be noted that the terms "beads" and "microspheres" are used throughout to describe each single metal deposit can be applied to the substrate. It should be further noted that the individual deposits not actually need to be spherical, but also may be present as parts of a true spherical shape.

Die erfindungsgemäßen Anordnungen weisen zwei Hauptteile auf: das Substrat und die auf diesem angeordneten Metall-Mikrokügel chen. Weiterhin wird ein neuartiges Verfahren zum Auftragen der Metall-Mikrokügelchen auf das Substrat beschrieben.The arrangements according to the invention have two main parts: the substrate and the metal microcircuit disposed thereon chen. Furthermore, a novel method for applying the Metal microspheres described on the substrate.

substrates

Ein für die vorliegende Erfindung geeignetes Substrat sollte nach seiner endgültigen Anwendung ausgewählt werden. Es kann biegsam oder starr und transparent oder opak sein, aus unter schiedlichen Werkstoffen gefertigt werden, kann in einer Viel zahl von Dicken und Breiten vorliegen usw. Es sollte ein Sub strat gewählt werden, dessen Oberfläche von dem flüssigen Metall, aus dem die Metall-Mikrokügelchen ausgebildet werden, nicht benetzt wird. Weiterhin sollte ein Substrat gewählt werden, das von den bei der Bearbeitung auftretenden Tempera turen nicht beeinträchtigt wird. A suitable substrate for the present invention should be selected after its final application. It can be flexible or rigid and transparent or opaque, from under can be made of different materials, in a lot number of thicknesses and widths, etc. It should be a sub strat be selected whose surface of the liquid Metal from which the metal microspheres are formed, is not wetted. Furthermore, a substrate should be chosen be that of the occurring during processing tempera is not impaired.

Die Benetzbarkeit eines Substrats durch eine aufgebrachte Flüssigkeit hängt mindestens zum Teil von der Oberflächenspan nung zwischen ihm und der Flüssigkeit ab. Je höher die Ober flächenspannung, desto größer im allgemeinen der Benetzungs winkel zwischen einem Flüssigkeitströpfchen und dem Substrat. Ist die Oberflächenspannung hoch genug, bildet die Flüssigkeit einzelne Tröpfchen, die nicht zu einer Flüssigkeitsschicht auf dem Substrat zusammenlaufen. Der Ausdruck "Benetzen" bezeichnet die Neigung einer Flüssigkeit, auf einer gegebenen Oberfläche eine dünne Schicht - im Gegensatz zu diskreten Tröpfchen - zu bilden.The wettability of a substrate by an applied liquid depends at least in part on the surface tension between it and the liquid. The higher the surface tension, the greater generally the wetting angle between a liquid droplet and the substrate. If the surface tension is high enough, the liquid forms individual droplets that do not converge to form a liquid layer on the substrate. The term "wetting" refers to the tendency of a liquid on a given surface a thin layer - as opposed to discrete droplets - form.

Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung reicht aus, daß die Tröpfchen des gewählten Metalls auf der Oberfläche des Sub strats nach dem Auftragen als diskrete flüssige Metalltröpfchen verbleiben. Ist dieser Zustand gewährleistet, wird er als "flüssiges Metall" bezeichnet, das bezüglich einer gegebenen Substratoberfläche nicht benetzend wirkt.For the purposes of the present invention it is sufficient that the Droplets of the selected metal on the surface of the sub strats after application as discrete liquid metal droplets remain. If this condition is ensured, it is called "liquid metal" refers to a given Substrate surface non-wetting acts.

Das für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung verwendete Substrat sollte auch den bei der Verarbeitung auftretenden Tem peraturen widerstehen können. Die Oberfläche des Substrats, auf das das Metall aufgebracht wird, sollte zur Zeit des Aufdamp fens des Metalls eine effektive Temperatur haben, die gleich der oder höher als die Schmelztemperatur des Metalls ist. Das Sub strat sollte auch in der Lage sein, den Temperaturen zu wider stehen, die erforderlich sind, um die Oberfläche, die den Auf trag aufnehmen soll, auf die erforderliche Auftragstemperatur zu bringen.The one used for use in the present invention Substrate should also be the Tem occurring during processing temperatures can withstand. The surface of the substrate, on The metal should be applied at the time of Aufdamp fens of the metal have an effective temperature equal to the or higher than the melting temperature of the metal. The sub Strat should also be able to withstand the temperatures stand, which are necessary to the surface, the up contract, to the required application temperature bring to.

Beispiele von für den Einsatz als Substrat in der vorliegenden Erfindung geeigneten Polymerisaten sind die Polyphenylenoxide, Polymerisate von fluorierten Olefinen wie Polytetrafluoethylen, Silicon-Polymerisate, Cellulose-Polymerisate, Polyurethane, technische Kunststoffe wie Polystyrol, Styrol/Acrylnitril-Co polymerisate, polymerisiertes Styrol, Acrylnitril und Butadien enthaltende Copolymerisate (auch als ABS-Polymerisate bezeich net), Styrol/Butadien-Copolymerisate, gummimodifizierte Styrol- Polymerisate, Styrol/Maleinsäureanhydrid-Copolymerisate und ähnliche Polymerisate von monovinylidenaromatischen carbocycli schen Monomeren, Polycarbonate einschl. solcher aus Phosgen und Bisphenol A und/oder Phenolphthalein, Polyester wie Polyethy lenterephthalat; Acrylharze wie Poly(methylmethacrylat); Poly acetylharze wie Polyacrylnitril und andere Polymerisate von a,β-ethylenisch ungesättigten Nitrilen wie Acrylnitril/Methyl methacrylat-Copolymeridsate, Polyamide wie Nylon, Polyolefine wie Polyethylen und Polypropylen, Polyvinylhalogenide wie Poly vinylchlorid und Vinylidenchlorid-Homo- und Copolymerisate, Polysulfone, Polyarylsulfone und perfluorierte Ethylen-Propy len-Copolymerisate.Examples of suitable for use as substrate in the present invention polymers are the polyphenylene oxides, polymers of fluorinated olefins such as polytetrafluoroethylene, silicone polymers, cellulose polymers, polyurethanes, engineering plastics such as polystyrene, styrene / acrylonitrile copolymers, polymerized styrene, acrylonitrile and butadiene-containing copolymers (also referred to as ABS polymers net), styrene / butadiene copolymers, rubber-modified styrene polymers, styrene / maleic anhydride copolymers and similar polymers of monovinylidenaromatic carbocycli rule monomers, polycarbonates incl. Such phosgene and bisphenol A and / or phenolphthalein, polyesters such as polyethylene terephthalate; Acrylic resins such as poly (methyl methacrylate); Poly acetylharze such as polyacrylonitrile and other polymers of a, β-ethylenically unsaturated nitriles such as acrylonitrile / methyl methacrylate Copolymeridsate, polyamides such as nylon, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl halides such as poly vinyl chloride and vinylidene chloride homopolymers and copolymers, polysulfones, polyarylsulfones, and perfluorinated Ethylene-propylene copolymers.

Weiterhin lassen sich Metallsubstrate wie Aluminium (das typi scherweise von Metallschmelzen benetzt wird) mit mindestens einer dünnen benetzungswidrigen Beschichtung von Aluminiumoxid oder andere Metalle mit einer benetzungswidrigen Oxidschicht verwenden. Generell lassen sich Substrate, die, weil von dem gewählten flüssigen Metall benetzt, an sich ungeeignet sind, mit einer benetzungswidrigen Beschichtung versehen, um eine geeignete Auftragsfläche zu schaffen.Furthermore, metal substrates such as aluminum (typi is wetted by molten metal) with at least a thin wetting-resistant coating of aluminum oxide or other metals with a wetting-resistant oxide layer use. In general, can be substrates, because of the wetted selected liquid metal, are in themselves unsuitable, provided with an anti-wetting coating to a to create a suitable application surface.

Metal microspheres

Eine Anzahl von Metallen und Metalllegierungen (im folgenden gemeinsam als "Metalle" bezeichnet) ist für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet. Das Metall muß verdampfbar und auf das gewählte Substrat auftragbar sein. Der hier be nutzte Ausdruck "Metalldampf" soll eine Suspension von Metall teilchen unabhängig davon bezeichnen, ob sie durch Sputtern, Verdampfen oder dergl. erzeugt worden ist.A number of metals and metal alloys (hereinafter collectively referred to as "metals") is for use in of the present invention. The metal must be volatile and be applicable to the selected substrate. The here be used expression "metal vapor" intended to be a suspension of metal regardless of whether they sputter, Evaporation or the like has been generated.

Vorzugsweise sind die aus dem gewählten Metall hergestellten Mikrokügelchen verformbar und elektrisch leitfähig. Diese Eigenschaften sind für zahlreiche Anwendungen von Anordnungen aus dicht gepackten diskreten Metall-Mikrokügelchen nach der vorliegenden Erfindung wichtig. Ebenfalls bevorzugt handelt es sich bei dem Metall um ein niedrigschmelzendes Metall, d.h. es sollte eine Schmelztemperatur oder einen Schmelztemperaturbe reich von 400°C oder weniger haben. Auf diese Weise läßt sich ein breiteres Spektrum von Polymerisat-Substraten einsetzen. Bevorzugte Metalle sind bspw. Blei, Zinn, Indium, Wismuth, Thallium, Cadmium, Zink, Legierungen dieser Metalle sowie Ge mische aus reinen Metallen und Legierungen.Preferably, those made of the selected metal Microbeads deformable and electrically conductive. These Properties are for many applications of arrangements from densely packed discrete metal microspheres after the important to the present invention. Also preferred is the metal is a low melting metal, i. it should a melting temperature or a melting temperature rich of 400 ° C or less. In this way can be use a wider range of polymer substrates. Preferred metals are, for example, lead, tin, indium, bismuth, Thallium, cadmium, zinc, alloys of these metals and Ge mix of pure metals and alloys.

Damit das Metall sich auf dem Substrat einwandfrei in Form diskreter flüssiger Tröpfchen ablagert, sollte bei seiner Schmelztemperatur oder im gesamten Schmelztemperaturbereich sein Dampfdruck niedriger sein als der effektive Partialdruck der das Metalltröpfchen nach dem Aufbringen auf das Substrat umgebenden Atmosphäre. Das Auftragen erfolgt vorzugsweise in einer Vakuumkammer, so daß der effektive Partialdruck definiert ist als die Metalldampfmenge an der Substratoberfläche. Ist der Dampfdruck höher als der effektive Partialdruck, verdampft das Metall in die umgebende Atmosphäre und bildet auf dem erwärmten Substrat keine geeigneten flüssigen Tröpfchen.So that the metal on the substrate properly in shape discrete liquid droplets deposited at his should Melting temperature or in the entire melting temperature range its vapor pressure is lower than the effective partial pressure the metal droplet after application to the substrate surrounding atmosphere. The application is preferably carried out in a vacuum chamber, so that defines the effective partial pressure is the metal vapor amount at the substrate surface. Is the Vapor pressure higher than the effective partial pressure, the evaporated Metal in the surrounding atmosphere and forms on the heated Substrate no suitable liquid droplets.

Vorzugsweise sind die in den erfindungsgemäßen Anordnungen ver wendeten Metalle verhältnismäßig weich und verformbar, so daß die Anordnung sich für viele der oben angegebenen Anwendungen einsetzen läßt. Ein weiches Metall läßt sich beschreiben als ein Metall, das typischerweise eine Brinell-Härte (Brinell Hardness Number, BHN) von weniger als etwa 50 hat. Die BHN- Werte einiger Metalle sind:Preferably, the ver in the inventive arrangements used metals relatively soft and deformable, so that The arrangement is suitable for many of the applications mentioned above can be inserted. A soft metal can be described as a metal typically having a Brinell hardness (Brinell Hardness Number, BHN) of less than about 50. The BHN Values of some metals are:

Indiumindium 0,90.9 Zinntin 3,53.5 Bleilead ca. 2about 2 Wismuthbismuth 7,07.0 70% Zinn, 30% Blei70% tin, 30% lead 12,012.0 Bleilegierungenlead alloys 8-248-24

The process for producing metal microspheres

Zur Herstellung einer Anordnung dicht gepackter diskreter Me tall-Mikrokügelchen nach der vorliegenden Erfindung werden zu nächst das Metall bzw. die Metalle und das Substrat bzw. Bahn material gewählt. Es wird ein Metall mit dem Schmelzpunkt T _m gewählt. Bei Legierungen mit einem Schmelzbereich ist T _m de finiert als die Obergrenze dieses Bereichs. Das die Schmelz temperatur druckabhängig ist und daher zwischen einem Vakuum und dem Atmosphärendruck schwanken kann, wird T _m genau defi niert als der Schmelzpunkt des Metalls bei dem zum Zeitpunkt der Ablagerung herrschenden Druck.To produce an array of densely packed discrete metal microspheres according to the present invention, the metal or metals and the substrate or web material are selected next. A metal with the melting point T _{m is} chosen. For alloys with a melting range, T _{m is} defined as the upper limit of this range. That the melt temperature is pressure dependent and therefore can vary between a vacuum and the atmospheric pressure, T _m is defi ned exactly as the melting point of the metal at the time of deposition prevailing pressure.

Ebenso wird ein Substrat gewählt, das von dem Metall bei der Temperatur T _m oder höher (d.h. in dessen flüssigem Zustand) nicht benetzt wird. Das Substrat wird dann vorbereitet und die Anordnung von Metall-Mikrokügelchen darauf abgelagert.Likewise, a substrate is selected which is not wetted by the metal at the temperature T _m or higher (ie in its liquid state). The substrate is then prepared and the assembly of metal microspheres deposited thereon.

Nach einem bevorzugten Verfahren zum Auftragen einer geeigneten Anordnung von Mikrokügelchen geht man wie folgt vor: Zunächst wird das Substrat in eine Kammer eingebracht, in der im wesent lichen ein Vakuum herrscht. Ein geeignetes Vakuum hat typi scherweise eine Höhe von 10^-4 bis 10^-5 Torr. Die effektive Tem peratur der Auftragsfläche des Substrats beträgt während des Auftragsvorgangs T _m oder mehr. Die effektive Temperatur des Substrats ist hier definiert als die Ist-Temperatur der Auf tragsfläche des Substrats zuzüglich einer Temperaturerhöhung infolge der Kondensationswärme des Metalls, das auf die Fläche aufgetragen wird. Wärme aus der zum Verdampfen des Metalls ver wendeten Wärmequelle kann ebenfalls die Temperatur des Sub strats anheben und muß in Betracht gezogen werden. Sodann bil det man in der Kammer einen Metalldampf und läßt ihn sich auf der Auftragsfläche des Substrats, die die Temperatur T _m oder höher hat, absetzen. Der Metalldampf setzt sich auf der er wärmten Oberfläche in flüssiger Form als tröpfchen- oder perl förmig ab. Die flüssigen Metalltröpfchen läßt man dann zu einer Anordnung dicht gepackter diskreter Metall-Mikrokügelchen auf dem Substrat abkühlen.According to a preferred method for applying a suitable arrangement of microspheres, the procedure is as follows: First, the substrate is placed in a chamber in which there is a vacuum in wesent union. A suitable vacuum typically has a height of 10 ^-4 to 10 ^-5 Torr. The effective temperature of the application surface of the substrate during the application process is T _m or more. The effective temperature of the substrate is defined herein as the actual temperature of the contact surface of the substrate plus a temperature increase due to the heat of condensation of the metal applied to the surface. Heat from the ver used to evaporate the metal heat source can also raise the temperature of the sub strate and must be considered. Then, a metal vapor is formed in the chamber and allowed to settle on the application surface of the substrate having the temperature T _m or higher. The metal vapor settles on the heated surface in liquid form as a droplet or pearl-shaped. The liquid metal droplets are then allowed to cool to an array of densely packed discrete metal microspheres on the substrate.

Der Metalldampf wird in der Kammer vorzugsweise durch Verdamp fen eines Metalls erzeugt. Die Ablagerung auf der Oberfläche erfolgt also als Kondensation eines Dampfs zu einer Flüssigkeit. Zusätzlich zur Verdampfung kann man einen geeigneten Metalldampf auch durch Sputtern erzeugen. Formen der Verdampfung eines Metalls sind bspw. die Elektronenstrahl-Verdampfung (E-Strahl- Verdampfung) sowie die Verdampfung durch Widerstandserhitzung. Vorzugsweise setzt man die E-Strahl-Verdampfung ein, wie sie die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung verwendet.The metal vapor is preferably generated in the chamber by evaporation of a metal. The deposition on the surface is thus as condensation of a vapor to a liquid. In addition to evaporation, one can also produce a suitable metal vapor by sputtering. Forms of evaporation of a metal are, for example, the electron beam evaporation (e-beam evaporation) and the evaporation by resistance heating. Preferably, E-beam evaporation is used as used in the device shown in FIG .

Die Fig. 1 zeigt mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 eine Ausführungsform der Erfindung als Vorrichtung zur Herstellung eines Auftrags von Mikrokügelchen. Die Vorrichtung 10 weist eine Vakuumkammer 20, eine Elektronenstrahlquelle 30 und einen Förderer auf, der allgemein mit dem Bezugszeichen 40 gekenn zeichnet ist. FIG. 1 shows, with the general reference numeral 10, an embodiment of the invention as a device for producing an order of microspheres. The apparatus 10 comprises a vacuum chamber 20 , an electron beam source 30 and a conveyor, which is generally marked by the reference numeral 40 .

Der Förderer 40 weist eine Abwickelrolle 42, eine Aufwickel rolle 44, eine Trommel 46 und eine Materialbahn 48 auf. Die Bahn 48 wird von der Abwickel- bzw. Vorratsrolle 42 geliefert, läuft um die - vorzugsweise auf eine gewünschte Temperatur er wärmte - Trommel 46 und wird von der Aufwickelrolle 44 aufge nommen.The conveyor 40 has a take-off reel 42 , a take-up roll 44 , a drum 46 and a web of material 48 . The web 48 is supplied from the unwinding or supply roll 42 , runs around the - preferably heated to a desired temperature - drum 46 and is taken up by the take-up reel 44 .

Die Elektronenstrahlquelle 30 weist einen Probentopf 32 auf, der das zu verdampfende Metall aufnimmt. Die Elektronen strahlquelle 30 liefert einen Elektronenstrahl, der auf den Topf 32 gerichtet und stark genug ist, um das Metall zu ver dampfen. The electron beam source 30 has a sample well 32 , which receives the metal to be evaporated. The electron beam source 30 provides an electron beam which is directed to the pot 32 and strong enough to vaporize the metal to ver.

Die Vakuumkammer 20 weist ein Paar Abschirmplatten 22, eine Stickstoffalle 24, eine Ventileinrichtung 26, eine Diffu sionspumpe 28 und verstellbare Öffnungen 29 auf.The vacuum chamber 20 has a pair of shield plates 22 , a nitrogen trap 24 , a valve device 26 , a diffu sion pump 28 and adjustable openings 29 .

Betrieblich wird mittels der Diffusionspumpe 28 in der Kammer 20 ein Vakuum hergestellt. Eine Metallcharge wird in den Topf 32 eingebracht und mittels der Elektronen aus der Elektronen strahlquelle verdampft. Der Dampf steigt durch die Kammer 20 auf und lagert sich - von den Abschirmplatten 22 geführt - auf der Bahn 48 ab, während diese auf dem Trommelmantel vorbei läuft.Operationally, a vacuum is produced in the chamber 20 by means of the diffusion pump 28 . A metal charge is introduced into the pot 32 and evaporated by means of the electron beam source from the electron. The vapor rises through the chamber 20 and, guided by the shield plates 22 , deposits on the web 48 as it passes over the drum shell.

Das Substrat wird vorzugsweise in der Vakuumkammer in Form einer erwärmten durchlaufenden Bahn vorgesehen, wie es die Fig. 1 zeigt. Die Bahn wird auf eine Temperatur erwärmt, die aus reicht, daß an dem Punkt, an dem der Metalldampf kondensiert, die Auftragsfläche des Substrats eine effektive Temperatur von T _m oder mehr hat. Die Bahn kann mit einer beheizten Trommel wie bspw. der Trommel 46 in Fig. 1 erwärmt werden.The substrate is preferably provided in the vacuum chamber in the form of a heated continuous web, as shown in FIG . The web is heated to a temperature sufficient to cause the application surface of the substrate to have an effective temperature of T _m or more at the point where the metal vapor condenses. The web can be heated with a heated drum such as the drum 46 in FIG .

Nachdem die flüssigen Metalltröpfchen auf die Oberfläche der Bahn bzw. des Substrats aufkondensiert worden sind, läßt man sie abkühlen. Das Abkühlen läßt sich mit einer Kühlrolle auf der Rückseite der Bahn (nicht gezeigt) fördern; die Rückseite ist die der Auftragsseite entgegengesetzte Seite der Bahn. Das beschichtete Substrat läßt sich dann zur weiteren Verwendung aufwickeln, wie es die Fig. 1 zeigt.After the liquid metal droplets have been condensed onto the surface of the web or substrate, they are allowed to cool. The cooling can be promoted with a cooling roller on the back of the web (not shown); the back is the side of the web opposite the job page. The coated substrate can then be wound up for further use, as shown in FIG .

Die Größe und Größenverteilung der Metall-Mikrokügelchen lassen sich bestimmen und beeinflussen. Vermutlich bilden sich, wenn der Metalldampf anfänglich das Substrat berührt, winzige Tröpfchen, deren Größe zunimmt, wenn weiterer Metalldampf in Kontakt mit dem Substrat gerät. Mit zunehmender Größe und An zahl der kleineren Tröpfchen verschmelzen diese zu größeren. Dieses Wachstum ist primär eine Funktion der Ablagerungsrate des Dampfs. Die Bedienungsperson kann die Verfahrensparameter zur Steuerung der Tröpfchengröße verändern.Leave the size and size distribution of the metal microspheres determine and influence. Presumably, if form the metal vapor initially touches the substrate, tiny Droplets whose size increases when more metal vapor in Contact with the substrate device. With increasing size and on The smaller droplets merge these into larger ones. This growth is primarily a function of the deposition rate of the steam. The operator can change the process parameters to control the droplet size.

Die Größe der Mikrokügelchen läßt sich auf zweierlei Weise be stimmen und steuern: erstens durch die von der Quelle, d.h. der E-Strahl-Verdampfungvorrichtung oder dergl. erzeugten Metall dampfmenge und zweitens durch die Geschwindigkeit, mit der die Substratbahn durch den Metalldampf in der Vakuumkammer hin durchbewegt wird. Je höher also die Geschwindigkeit der Sub stratbahn, desto geringer die aufgetragene Metalldampfmenge; je höher die pro Zeiteinheit verdampfte Metallmenge, desto mehr Metalldampf lagert sich ab. Bei hoher Bahngeschwindigkeit und niedriger Verdampfungsrate bilden sich kleinere Mikrokügelchen. Mit abnehmender Bahngeschwindigkeit und/oder zunehmender Menge des verdampften Metalls nimmt auch die Größe der Mikrokügelchen zu. Vermutlich nimmt auch - mit größer werdenden Tröpfchen - deren Größenverteilungsbereich bei abnehmender Geschwindigkeit und zunehmender Metalldampfmenge zu. Es bilden sich Anordnungen mit einer großen Anzahl verhältnismäßig großer Tröpfchen, zwi schen denen sehr kleine Tröpfchen verteilt sind.The size of the microspheres can be tuned and controlled in two ways: firstly, by the amount of metal vapor generated by the source, ie the E-beam evaporator or the like, and secondly by the speed at which the substrate web travels through the metal vapor in the vacuum chamber is moved through. The higher the speed of the sub stratbahn, the lower the amount of metal vapor applied; the higher the amount of metal evaporated per unit time, the more metal vapor is deposited. At high web speed and low evaporation rate, smaller microspheres form. With decreasing web speed and / or increasing amount of evaporated metal, the size of the microspheres also increases. Presumably, with increasing droplets , their size distribution range also increases with decreasing speed and increasing metal vapor quantity. Arrangements are formed with a large number of relatively large droplets, between which very small droplets are distributed.

Der Durchmesser der erfindungsgemäßen Mikrokügelchen wird am Berührungspunkt zwischen dem Kügelchen und dem Substrat ge messen. Die Durchmesser der erfindungsgemäßen Mikrokügelchen liegen typischerweise im Bereich von mehreren Ångstrom bis 10 µm und mehr. Typische durchschnittliche Durchmesser beson ders brauchbarer Bereiche sind etwa 0,1 bis etwa 5,0 µm, be vorzugt etwa 0,1 bis etwa 2,0 µm.The diameter of the microspheres of the invention is on Touch point between the bead and the substrate ge measure up. The diameters of the microspheres of the invention are typically in the range of several angstroms to 10 μm and more. Typical average diameter the useful ranges are from about 0.1 to about 5.0 μm, be preferably about 0.1 to about 2.0 microns.

Eine bevorzugte erfindungsgemäße Anordnung von Mikrokügelchen ist dahingehend gekennzeichnet, daß - gemessen als Projektion rechtwinklig auf das Substrat - die Mikrokügelchen mindestens 60% des Gesamtflächeninhalts des Substrats ausmachen. Extrem dicht gepackte Anordnungen sind möglich, aber in der Waagerech ten dennoch nicht leitfähig, da aus diskreten Metall-Mikrokü gelchen zusammengesetzt.A preferred arrangement of microspheres according to the invention is characterized in that, measured as a projection perpendicular to the substrate , the microspheres make up at least 60% of the total surface area of the substrate. Extremely close-packed arrangements are possible, but in the Waagerech th non-conductive, as composed of discrete metal micro-Kupgel.

Die Erfindung soll anhand der folgenden Beispiele, die jedoch nicht als sie einschränkend aufzufassen sind, ausführlicher er läutert werden.The invention is based on the following examples, however not as they are restrictive, he is more detailed to be purified.

example 1

Eine erfindungsgemäße Anordnung von Mikrokügelchen wurde mit einer Vorrichtung der in der Fig. 1 dargestellten Art herge stellt. Bei der Trommel 46 handelte es sich um eine wider standsbeheizte Trommel mit 40 cm Durchmesser. Die Elektronen strahlquelle wurde aus einem Netzteil Airco Temescal CV-14 gespeist.An inventive arrangement of microspheres has been provided with a device of the type shown in FIG. 1 Herge. The drum 46 was a resist heated drum 40 cm in diameter. The electron beam source was fed from a power supply Airco Temescal CV-14.

Eine Charge von 300 g Indium-Metall wurde in den mit Zirconoxid ausgekleideten Topf der Elektronenstrahlquelle gelegt und die Quelle 25 cm von der Trommel entfernt angeordnet. Die Abschirm platten bildeten ein 2,5 cm von der Trommel entferntes und symmetrisch über dem Verdampfungstopf liegende Fenster mit den Abmessungen 10 cm × 20 cm. Die Längsabmessung des Fensters ver lief parallel zur Trommelachse.A charge of 300 grams of indium metal was added to the zirconia lined pot of the electron beam source and the Source arranged 25 cm from the drum. The shield plates formed a 2.5 cm away from the drum and symmetrically above the evaporation pot lying window with the Dimensions 10 cm × 20 cm. The longitudinal dimension of the window ver ran parallel to the drum axis.

Eine 30-m-Rolle Polyimidfolie (Kapton-V der Fa. DuPont; Breite 15 cm, Dicke 75 µm) wurde auf einer Vakuumkammer der in Fig. 1 gezeigten Art angeordnet, in der Kammer ein Vakuum von 2 × 10^-5 Torr erzeugt und die Trommel auf 200°C erwärmt. Ein Elektro nenstrahl (Strahlspannung 10 kV, Strom 0,13 A) wurde auf den Topf gerichtet. Der Trommel wurde so gedreht, daß die Bahn mit einer Geschwindigkeit von 150 cm/min durchlief.A 30 m roll of polyimide film (Kapton-V from DuPont, width 15 cm, thickness 75 μm) was placed in a vacuum chamber of the type shown in Fig. 1, in which chamber a vacuum of 2 × 10 ^-5 Torr was produced and the drum is heated to 200 ° C. An electric beam (beam voltage 10 kV, current 0.13 A) was directed to the pot. The drum was rotated so that the web passed through at a speed of 150 cm / min.

Eine Schicht von Indium-Mikrokügelchen mit einem durchschnitt lichen Durchmesser von 1 µm wurde auf dem Polyimidsubstrat aus gebildet. Die Schicht hatte ein stumpfes Aussehen und war lichtdurchlässig. Der elektrische Widerstand der Anordnung war höher als 30 MΩ/Quadrat (der Grenzwert der Prüfeinrichtung). Unter leichtem Reiben wurde die Schicht von Mikrokügelchen glänzend und opak und hatte einen elektrischen Widerstand von 0,5 Ω/Quadrat. A layer of indium microspheres with an average 1 micron diameter was on the polyimide substrate educated. The coat had a dull appearance and was translucent. The electrical resistance of the device was higher than 30 MΩ / square (the limit of the test equipment). Slight rubbing turned the layer of microspheres shiny and opaque and had an electrical resistance of 0.5 Ω / square.

Examples 2-6

Eine Serie von erfindungsgemäßen Anordnungen wurden nach einem dem des Beispiels 1 entsprechenden Verfahren hergestellt, wobei jedoch 280 g Zinn in den Topf gelegt und die Trommel auf 259°C erwärmt wurde. Der Elektronenstrahl wurde auf 10 kV und 0,15 A eingestellt und die Trommel mit unterschiedlichen Geschwindig keiten gedreht. Die Anordnungen von Zinn-Mikrokügelchen wurden auf dem Polyimidsubstrat entsprechend der Tabelle I gebildet.A series of arrangements according to the invention were according to a prepared according to the method of Example 1, wherein However, put 280 g of tin in the pot and the drum to 259 ° C. was heated. The electron beam was set at 10 kV and 0.15 A. set and the drum at different speeds turned heads. The arrangements of tin microspheres were formed on the polyimide substrate according to Table I.

Tabelle I Table I

Example 7

Eine Serie von erfindungsgemäßen Anordnungen aus Mikrokügelchen wurden nach einem dem des Beispiels 1 entsprechenden Verfahren hergestellt, wobei jedoch 300 g Blei in den Topf gelegt und die Trommel auf 305°C erwärmt wurde. Die Trommel wurde auf eine konstante Drehzahl entsprechend einer konstanten Bahngeschwin digkeit von 120 cm/min eingestellt. Die Spannung des Elektro nenstrahls betrug 10 kV und der Strom wurde langsam von 0,12 A auf null gesenkt. Bei 0,08 A bildeten sich auf dem Polyimid substrat Bleikügelchen mit einem Durchmesser von 2 bis 3 µm, bei 0,04 A solche von 0,2 µm. Obgleich die Trommeltemperatur nicht über dem Schmelzpunkt von Blei (327°C) lag, reichte die Strah lungswärme aus dem Topf aus, um die Substrattemperatur anzu heben und eine Kondensation der geschmolzenen Bleikügelchen zu erlauben. A series of microspheres assemblies of the invention were performed according to the procedure of Example 1 However, however, 300 g of lead placed in the pot and the Drum was heated to 305 ° C. The drum was on one constant speed corresponding to a constant speed of the railway adjusted speed of 120 cm / min. The voltage of the electric The beam was 10 kV and the current slowly became 0.12 A. lowered to zero. At 0.08 A formed on the polyimide substrate lead beads with a diameter of 2 to 3 μm, at 0.04 A of 0.2 μm. Although the drum temperature is not above the melting point of lead (327 ° C), the beam reached heat from the pot to adjust the substrate temperature lift and condensation of the molten lead beads to allow.

Example 8

Eine erfindungsgemäße Anordnung aus Mikrokügelchen wurde nach einem dem des Beispiels 1 entsprechenden Verfahren hergestellt, wobei jedoch 150 g Zinn und 50 g Blei in den Topf gelegt und die Trommel auf 178°C eingestellt wurde. Der Elektronenstrahl wurde auf 10 kV und 0,10 A eingestellt, die Bahngeschwindigkeit auf 240 cm/min. Da Blei einen höheren Dampfdruck als Zinn hat, bestanden die ersten sich bildenden Mikrokügelchen hauptsäch lich aus Blei; nach 3 min bestanden sie hauptsächlich aus Zinn. Nach 5 min bildeten sich auf dem Polyimidsubstrat Mikrokügel chen aus 70 Gew.-% Zinn und 30 Gew.-% Blei mit einem Durchmes ser von etwa 1 bis 1,3 µm. Auch hier lieferte der Topf genug Zusatzenergie, d.h. Strahlungswärme, um das Substrat über den Schmelzpunkt der Blei-Zinn-Legierung zu erwärmen.An inventive arrangement of microspheres was after prepared according to the method of Example 1, however, put 150 g of tin and 50 g of lead in the pot and the drum was set to 178 ° C. The electron beam was set at 10 kV and 0.10 A, the web speed to 240 cm / min. Since lead has a higher vapor pressure than tin, The first microspheres formed mainly made of lead; After 3 minutes, they were mainly made of tin. After 5 minutes microspheres formed on the polyimide substrate made of 70 wt .-% tin and 30 wt .-% lead with a diameter water of about 1 to 1.3 microns. Again, the pot supplied enough Additional energy, i. Radiant heat to the substrate over the To heat the melting point of the lead-tin alloy.

example 9

Eine erfindungsgemäße Anordnung aus Mikrokügelchen wurde nach einem dem des Beispiels 1 entsprechenden Verfahren hergestellt, wobei jedoch Aluminium bei auf Raumtemperatur befindlicher Trommel und mit einem Elektronenstrahl von 10 kV und 0,29 A verdampft wurde. Die Bahngeschwindigkeit betrug 120 cm/min. Das Aluminium bildete auf dem Polyimid eine dünne gleichmäßige Schicht. Nach dem Beschichten des Polyimids mit Aluminium wurde der Topf erneut mit 300 g Indium beschickt, die Trommel auf etwa 150°C erwärmt und das Indium auf das aluminiumbeschich tete Polyimid aufgedampft. Der Elektronenstrahl wurde während des Beschichtungsschritts auf 10 kV und 0,16 A gehalten und die Bahngeschwindigkeit von 120 cm/min auf 600 cm/min geändert. Bei 600 cm/min bildeten sich Indium-Mikrokügelchen von etwa 0,2 µm Durchmesser auf dem aluminiumbeschichteten Polyimid aus. Infolge von Interferenzeffekten des an den Kügelchen und der Aluminium-Unterschicht reflektierten Lichts erschienen die Indiumkügelchen dunkelblau.An inventive arrangement of microspheres was after prepared according to the method of Example 1, however, aluminum is at room temperature Drum and with an electron beam of 10 kV and 0.29 A. was evaporated. The web speed was 120 cm / min. The Aluminum formed a thin even on the polyimide Layer. After coating the polyimide with aluminum was The pot again charged with 300 g of indium, the drum on heated to about 150 ° C and the indium on the aluminum coating Polyimide evaporated. The electron beam was during of the coating step are kept at 10 kV and 0.16 A and changed the web speed from 120 cm / min to 600 cm / min. At 600 cm / min, indium microspheres of about 0.2 microns in diameter on the aluminum-coated polyimide. As a result of interference effects on the beads and the Aluminum sub-layer of reflected light appeared the indium beads dark blue.

Claims

1. Substrate with a discontinuous metal coating from an arrangement of densely packed discrete metal Microspheres.

2. Metal-coated substrate according to claim 1, whose Microspheres are deformable.

3. The metal-coated substrate according to claim 1, since characterized in that the metal of Pb, Sn, In, Bi, Zn, Cd, Tl and their alloys and Mixtures existing group is selected.

4. The metal-coated substrate according to claim 2, since characterized in that the Metallbe coating allows the passage of visible light.

5. The metal-coated substrate according to claim 1, since characterized in that the micro-wings diameter in the range of about 0.1 microns to about 5.0 microns to have.

6. The metal-coated substrate according to claim 1, since characterized in that the substrate made of polyimides and coated with alumina Aluminum existing group is selected.

7. The metal-coated substrate according to claim 1, since characterized in that the projected Area of metal microspheres at least 60% of the area content of the substrate.

8. The metal-coated substrate according to claim 4, since characterized in that the coating consists of electrically conductive microspheres.

9. A process for forming a discontinuous Me tallschicht from an array of closely packed discrete Me tall microspheres on a substrate, characterized in that
(a) arranging a substrate with an application surface in a chamber,
(B) forms a metal vapor in the chamber and
(c) applying the metal vapor to the application surface,
wherein an array of densely packed discrete metal microspheres is formed on the application surface.

10. The method according to claim 9, characterized ge indicates that in the chamber in front of the Bil Making the metal vapor creates a vacuum.

11. The method according to claim 9, characterized in that the metal have a melting point T _m and the application surface when applying the metal to it an effective temperature of T _m or higher.

12. The method according to claim 9, characterized ge indicates that the metal from the Pbm Sn, In, Bi, Zn, Cd, Tl, their alloys or mixtures thereof existing group chooses.

13. The method according to claim 9, characterized ge indicates that the microspheres diameter in the range of about 0.1 to about 5 microns.

14. The method according to claim 13, characterized ge indicates that the microspheres diameter in the range of about 0.1 to about 2 microns.

15. The method according to claim 9, characterized ge indicates that the metal vapor on the up Contact surface is applied by condensation.

16. The method according to claim 9, characterized ge indicates that the vapor by evaporation of the Metal is generated by electron radiation.

17. Method for producing an electrically conductive Verbindungsweges, characterized gekennzeich net, that you put pressure on a substrate with a discontinuous Apply a metallic coating, which is a Arrangement of densely packed discrete metal microspheres han delt, where the pressure is sufficient to some of the microspheres the arrangement to deform so that an electrical passage arises between them.

18. Substrate having a dis produced according to claim 9 continuous metal coating.

19. Substrate with a prepared according to claim 11 discontinuous metal coating.