DE69204564T2 - Verfahren zur selektiven stromlosen Metallisierung eines Musters aus einem anderen Werkstoff als Glas auf einem Glasträger. - Google Patents

Verfahren zur selektiven stromlosen Metallisierung eines Musters aus einem anderen Werkstoff als Glas auf einem Glasträger.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum selektiven stromlosen Metallisieren eines Musters aus einem Material anders als Glas auf einem Glasträger, wobei das Muster und der Glasträger mit einem wässrigen Pd-Sol in Berührung gebracht werden, wonach das Muster in einem stromlosen Metallisierungsbad metallisiert wird.
  • Ein derartiges Verfahren wird beispielsweise bei der Herstellung elektrooptischer Wiedergabeanordnungen angewandt, wobei sich zwischen zwei Substraten aus Glas ein Stoff befindet, der unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes eine physikalische Änderung erfahrt, die optisch spürbar ist. Auf mindestens einem der Träger befinden sich bei derartigen Anordnungen lichtdurchlässige Elektroden, der zweite Träger kann gegebenenfalls auch transparent sein und ebenfalls mit lichtdurchlässigen Elektroden versehen sein. Eine bekannte Wiedergabeanordnung dieser Art ist beispielsweise eine LCD-Zelle. Dabei befindet sich zwischen zwei parallelen Glasplatten ein flüssigkristallines Medium. Auf den dem Medium zugewandten Seiten der Glasplatten sind lichtdurchlässige Elektroden angebracht, die meistens aus einem halbleitenden Metalloxid bestehen, wie Indium-III-Oxid und Zinn-IV-Oxid. Derartige Schichten, meistens mit einer Dicke von etwa 150 nm, können im Zerstäubungsverfahren oder im Aufdampfverfahren im Vakuum auf den Glasplatten angebracht werden. Auch in einem sogenannten "Chemical Vapour Deposition"-Verfahren oder durch Hydrolyse und Pyrolyse einer entsprechenden Metallverbindung lassen sich derartige Schichten anbringen. Vorzugsweise werden zur Zeit Schichten aus Indiumoxid mit Zinnoxid dotiert, meistens durch ITO bezeichnet, verwendet. Das erwünschte Elektrodenmuster kann durch mustermäßiges Ätzen der ITO-Schicht erhalten werden. Gegebenenfalls können die Elektroden auch unmittelbar in dem gewünschten Muster auf dem Glas angebracht werden, beispielsweise durch mustermäßiges Aufdampfen oder im Zerstäubungsverfahren unter Verwendung einer Maske.
  • Die Elektroden einer derartigen Wiedergabeanordnung sind über Leiterspuren, die ebenfalls aus ITO bestehen, mit ebenfalls aus ITO bestehenden Kontaktflächen verbunden und zwar zum elektrischen Anschluß der Elektroden an die Ansteuerung der Wiedergabeanordnung. Dazu können auf diesen Kontaktflächen ICs befestigt werden. Eine guthaftende elektrische Verbindung der ICs mit den aus ITO bestehenden Kontaktflächen läßt sich jedoch nicht unmittelbar durch Verlöten oder auf eine andere Art und Weise herstellen. Die zur elektrischen Verbindung wirksamen Flächen und diejenigen Teile der Leiterspuren, welche die Verbindung zwischen den Kontaktflächen und den eigentlichen Elektroden bilden, müssen dazu zunächst mit einer aus Metall bestehenden Bedeckung versehen werden. Die Metallisierung dient zugleich dazu, den elektrischen Widerstand an dieser Stelle zu verringern. Ein geeignetes Verfahren zum Metallisieren des ITO ist ein Verfahren, bei dem der zu metallisierende Teil in ein stromloses Metallisierungsbad getaucht wird. Dazu soll vorher der zu metallisierende Teil durch eine Aktivierungsbehandlung aktiviert werden. Eine übliche Aktivierungsbehandlung für ein stromloses Metallisierungsverfahren besteht aus der Eintauchung hintereinander in wässrige Lösungen von SnCl&sub2;, AgNO&sub3; und PdCl&sub2;. Die auf der Oberfläche gebildeten Pd-Keime katalysieren das stromlose Metallisierungsverfahren. Ein Nachteil einer derartigen Aktivierungsbehandlung ist, daß im allgemeinen nur das Glas mit Pd-Keimen versehen wird, nicht jedoch das ITO. Dadurch wird in einem nachfolgenden Metallisierungsverfahren nur der Glasträger metallisiert.
  • Aus der US Patentschrift US 4.824.693 ist ein Verfahren bekannt zum selektiven stromlosen Metallisieren von ITO-Bahnen ("tracks") auf einem Glasträger. Damit die ITO-Oberfläche aktiviert wird, wird der Träger in eine kolloidale Pd-Lösung getaucht, die dadurch erhalten worden ist, daß SNCl&sub2;- und PDCl&sub2;-Lösungen miteinander vermischt werden. Die erhaltene Aktivierungslösung enthält einen Sol aus metallischen Pd-Teilchen, die durch einen Sn&sup4;&spplus;-Außenmantel stabilisiert sind. Weil derartige Pd- Teilchen auch das Glas aktivieren, soll das Glas aktiviert werden, bevor stromlos metallisiert wird. Das Deaktivieren erfolgt in einer wässrigen Lösung von Wasserstofffluorid (HF).
  • Ein Nachteil des bekannten Verfahrens ist, daß in dem Verfahren zusätzliche Verfahrensschritte notwendig sind und zwar ein Deaktivierungsschritt mit einer HF-Lösung und ein zugeordneter Spülschritt. Ein weiterer Nachteil der Deaktivierung mit einer HF-Lösung ist der Angriff, der am Glasträger und/oder die Unterätzung der ITO-Bahnen auftritt. Ein anderer Nachteil des bekannten Verfahrens ist das geringe Haftvermögen der stromlos abgeschiedenen Metallschicht auf den ITO-bahnen.
  • Die Erfindung hat nun, u.a. zur Aufgabe, ein einheitliches Verfahren zu schaffen, zur selektiven Metallisierung von Mustern von u.a. ITO gegenüber Glas mit einer geringeren Anzahl Verfahrensschritte als bei dem bekannten Verfahren, wobei kein HF verwendet wird und wobei die erhaltene Metallsehicht sich ausgezeichnet an das Muster heftet.
  • Diese Aufgabe wird nach der Erfindung erfüllt durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art, welches das Kennzeichen aufweist, daß der Pd-Sol mit einem wasserlöslichen Polymer stabilisiert wird. In diesem Zusammenhang wird unter dem Sol eine kolloidale Dispersion von Pd verstanden. Es hat sich herausgestellt, daß ein mit einem derartigen Polymer stabilisiertes Pd-Sol das Glas nicht aktiviert, sondern wohl andere Materialien, wie Metalle wie Pt, Ni und Si; Metalloxide wie Zinnoxid, Indiumoxid, ITO, TiO&sub2; und Al&sub2;O&sub3;; Metallnitride wie AlN und Si&sub3;N&sub4;; Halbleitermaterialien wie GaAs, GaSb, InSb und Polymere wie Photolacke. Ein einzelner Deaktivierungsschritt mit einer HF-Lösung und mit einem zugeordneten Spülschritt sind überflüssig. In diesem Zusammenhang kann statt Glas auch Quarz, Quarzglas und Glaskeramik wie Macor verwendet werden. Auch diese letztgenannten Materialien werden von einem polymerstabilisierten Pd-Sol nicht aktiviert. Das Pd-Sol läßt sich dadurch zubereiten, daß einer wässrigen HCl-haltigen Lösung eines Pd-Salzes, wie PDCl&sub2;, Pd- Nitrat und Pd-Azetat, ein geeignetes Reduktionsmittel hinzugefügt wird, wie H&sub3;PO&sub2; und Dimethylaminoboran, wobei die Lösung zugleich ein wasserlösliches Polymer aufweist wie Polyvinylalkohol (PVA) oder Polyvinylpyrrolidon (PVP). Auf diese Weise wird ein zum großen Teil monodisperses Pd-Sol erhalten, wobei die Pd-Teilchen einen mittleren Durchmesser von etwa 4 nm haben. Sterische Hinderung der Polymermoleküle verhindert eine Ausflockung von Pd-Teilchen. Ohne Hinzufügung des Polymers ist das Pd-Sol höchstens 30 Minuten stabil, wonach die Pd-Teilchen ausgeflockt sind und die katalytische Aktivität verschwunden ist.
  • Die Verwendung von PVP als Polymer ergibt ein monodisperses Pd-Sol, dessen Teilchen einen Durchmesser von 2,5 nm haben. Es wurde gefunden, daß ein Pd- PVP-Sol stabiler ist als ein Pd-PVA-Sol, so daß das erstgenannte Sol ein längeres nützliches Leben hat. Durch die bessere Haltbarkeit des Pb-PVP-Sols kann eine stabile, konzentrierte Vorratslösung hergestellt werden, die beispielsweise 10x zum Gebrauch verdünnt werden kann. Ein weiterer Vorteil von PVP gegenüber PVA ist der verringerte Schäumungsgrad der keimbildenden Lösung. Es wurde gefunden, daß ein Pd- PVP-Sol auf einfachere Art und Weise von einem Träger gespült werden kann als ein Pd-PVA-Sol. Vorzugsweise wird PVP mit einem mittleren Molekulargewicht Mw von etwa 10.000 verwendet (beispielsweise K-15 von Fluka). Ein derartiges relativ niedriges Molekulargewicht ergibt eine hohe Dichte der Pd-Keime auf der Trägeroberfläche.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren schafft ein universelles Verfahren zur selektiven Metallisierung verschiedenartigster Materialien, anders als Glas auf einem Glasträger. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich erfolgreich ITO-Bahnen einheitlich mit Pd-Keinen bedecken und daraufhin in einem stromlosen Metallisierungsbad metallisieren. Der Glasträger wird dabei nicht aktiviert und folglich auch nicht metallisiert.
  • Als stromloses Metallisierungsbad kommen die bekannten Bäder in betracht, wie stromlose Kupfer- oder Kobaltbäder. Vorzugsweise wird ein stromloses Nickelbad verwendet. Alle bekannten stromlosen Nickelbäder sich einsetzbar, wie Glycin-, Succinat-, Pyrophosphat- und kommerziell erhälfliche Bäder wie Enlyte 512 und 514 , Shipley 65 und Niposit 468 . Außer einem Nickelsalz enthält ein derartiges Bad immer ein Reduktionsmittel wie Hypophosphid oder Dimethylaminoboran. Oft sind Stabilisatoren wie Schwefelverbindungen oder Bleisalze vorhanden zur Vermeidung einer spontanen Nickelablagerung.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich durchaus zur selektiven Aktivierung von ITO-Mustern auf Glas, wie diese in LCD-Zellen und an Schirmen für Flüßigkristallfernsehen (LCTV) auftreten.
  • Gewünschtenfalls kann die Nickelschicht mit Hilfe eines stromlosen Goldbases vergoldet werden, wodurch die Metallisierung sich durchaus zum Anbringen von Verbindungen mit elektrischen Elementen, wie Ansteuerungselementen eignet, beispielsweise durch Verlöten, durch Ultraschallschweißen, durch Thermokompression oder mit Hilfe leitender Kleber.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben, wobei die Figur in Ansicht eine flüßigkristalline Wiedergabeanordnung (LCD) darstellt.
  • Ausführungsbeispiel 1
  • Ein mit einem Polymer stabilisiertes Pd-Sol, geeignet zum Gebrauch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich wie folgt herstellen. Aus einer PdCl&sub2;- Lösung, die aus 10 g/l PdCl&sub2; und 350 ml/l konzentrierter Salzsäure in Wasser besteht, werden 0,6 ml mit 34 ml entmineralisierten Wassers verdünnt. Dieser Lösung werden 5 ml eines 0,2 Gew.% Polyvinylalkohol (PVA)-Lösung hinzugefügt, wobei das PVA ein mittleres Molekulargewicht von 106.000-110.000 hat und zu 98% hydrolisiert ist. Daraufhin wird unter Rühren 1 ml einer 0,625 molaren H&sub3;PO&sub2;-Lösung hinzugefügt. Nach etwa 50 Sekunden ändert sich die Farbe der Lösung von gelb über braun zu schwarz, was eine Folge der gebildeten Pd-Teilchen ist. Die gebildete Aktivierungslösung wird unter Stickstoffatmosphäre aufbewahrt und zwar zur Vermeidung von Oxydation der Pd-Teilchen durch Luftsauerstoff.
  • Als Testträger werden Borosilikatglasplatten verwendet, die mit rechteckigen ITO-Mustern mit Abmessungen von 100 x 70 um unter einer Dicke von 150 nm versehen sind. Die Rechtecken sind durch ITO-Bahnen mit einer Breite von 15 um und mit einer Länge von 30 um miteinander verbunden. Der Quadratwiderstand von ITO beträgt 25 Ω.
  • Die Testträger werden mit einer wässrigen Lösung entfettet, die je Liter 20 g Natriumglukonat, 25 g Natriumhydroxid und 3 g Tensachex (Benetzungsmittel) aufweist.
  • Nach Spülen mit entmineralisiertem Wasser werden die Testträger 4 Minuten lang in der obengenannten Aktivierungslösung des mit PVA-stabilisierten PD- Sols getaucht. Oberflächenanalyse mit TEM (Transmission Electron Microscopy) zeigt, daß die erhaltenen Pd-Teilchen einen mittleren Durchmesser von etwa 4 nm haben. Der maximale Durchmesser ist etwa 10 nm. Ein Spektrum, erhalten mit XPS (X-ray Photos electron Spectroscopy) zeigt Pd-Spitzen, die von Pd-Teilchen auf dem ITO herrühren, während die behandelte Glasoberfläche keine Pd-Spitzen aufweist. Dies deutet auf eine selektive Bekeimung des ITO gegenüber dem Glas hin bei Verwendung eines mit einem Polymer stabilisierten Pd-Sols.
  • Nach der Aktivierungsbehandlung wird wieder mit entmineralisiertem Wasser gespült, wonach die aktivierten Testträger in einem stromlosen Nickelbad gebracht werden, daß je Liter 20 g NiCl&sub2;, 16 g Natriumsuccinat, 10 g Natriumhypophosphid und 2 g Natriumazetat in Wasser aufweist. Das Nickelbad ist mit HCl bis zu einem pH-Wert von 4,5 angesäuert und hat eine Temperatur von 70ºC. In etwa 9 Minuten wird auf den ITO-Mustern und -Bahnen eine Nickelschicht erhalten mit einer Dicke von 0,6 um. Auf dem Glas wird kein Nickel niedergeschlagen. Das Haftvermögen der erhaltenen Nickelschicht ist ausgezeichnet und entspricht dem sogenannten Klebstreifentest (3 MTM) Klebestreifen, sogar ohne die oft verwendete Wärmebehandlung der Nickelschicht.
  • Selektive Metallisierung der ITO-Muster und -Bahnen gegenüber dem Glas tritt auch auf bei Verwendung anderer stromloser Nickelbäder, die diejenigen auf Basis von Glycin (pH-Wert = 3,9) und alkalische Nickelbäder. Dasselbe Ergebnis wird auch erhalten bei Verwendung kommerziell erhältlicher stromloser Nickelbäder, wie Enlyte 512 (pH-Wert = 4,6), Shipley 65 (pH-Wert = 4,9) und Enlyte 514 (pH-Wert = 9). Alle genannten Bäder weisen ein Hypophosphid als Reduktionsmittel auf. Ein Bad mit einem Dimethylaminoboran als Reduktionsmittel ist beispielsweise Niposit 468 (pH-Wert = 7,3) von Shipley. Ebenso wie die genannten stromlosen Nickelbäder gibt auch dieses letztere Bad eine selektive Nickelablagerung auf dem ITO mit einem Haftvermögen, das dem bereits genannten Streifen-Test besteht.
  • Vergleichsbeispiel
  • Die obenstehend genannten Testträger werden auf die beschriebene Art und Weise entfettet und mit einem Sn-Pd-Sol aktiviert, wie dies in der bereits genannten US Patentschrift US 4.824.693 beschrieben worden ist. Nach Spülen mit entmineralisiertem Wasser wird die Glasoberfläche deaktiviert, in dem die Testträger 2 Minuten lang in eine 1 gewichtsprozentige HF-Lösung in Wasser getaucht wurden. Daraufhin werden die Testträger wieder mit entmineralisiertem Wasser gespült. Danach werden die Testträger in die bereits genannten stromlosen Nickelbäder getaucht. Mit diesem Vorbehandlungsverfahren führt nur das reaktive Nickelbad auf Basis von Pyrophosphat (pH-Wert = 11) zu einer Metallisierung der ITO-Oberflächen; mit den anderen Bädern wird überhaupt keine Metallisierung wahrgenommen. Außerdem ist das Haftvermögen der mit dem Pyrophosphatbad erhaltenen Nickelschicht slecht: mit dem Klebestreifentest wird die ganze Nickelschicht von dem ITO entfernt. Offenbar ist die Bekeimung von ITO mit einem Sn-Pd-Sol äußerst mäßig.
  • Ausführungsbeispiel 2
  • Die Figur zeigt eine der Seiten einer LCD mit Elektroden aus transparentem ITO auf einer Glasplatte. Die Wiedergabeanordnung weist neun, je aus sieben Segmenten (1 bis einschließlich 7) bestehenden Symbolen, aus denen die Ziffern 1 bis einschließlich 9 und 0 zusammengestellt werden können. Jedes Segment ist mittels einer schmalen ITO-Leiterbahn (11 bis einschließlich 17) mit einer Kontaktfläche (21 bis einschließlich 27) verbunden. Alle Kontaktflächen der Leiterbahnen in dem Gebiet ABCD werden mit einer Nickelschicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren versehen und zwar dadurch, daß vor der stromlosen Vernicklung dieses Gebiet in ein mit PVA stabilisiertes Pd-Sol eingetaucht wird.
  • Ausführungsbeispiel 3
  • Eine Quarzglasplatte mit rechteckigen Pt-Mustern mit Abmessungen von 100 x 100 um und mit einer Dicke von 50 nm wird nach dem Verfahren nach dem Ausführungsbeispiel 1 behandelt. Auf dem Pt-Muster entsteht eine ausgezeichnet haftende Nickelschicht. Das Quarzglas wird nicht metallisiert.
  • Ausführungsbeispiel 4
  • Eine Borosilikatglassplatte mit rechteckigen Si&sub3;N&sub4;-Mustern mit Abmessungen von 100 x 100 um und mit einer Dicke von 13 nm wird nach dem Verfahren nach Ausführungsbeispiel 1 behandelt. Auf dem Si&sub3;N&sub4;-Muster entsteht eine ausgezeichnet haftende Nickelschicht. Der Glasträger wird nicht metallisiert.

Claims (9)

1. Verfahren zum selektiven Metallisieren eines Musters aus einem Material anders als Glas auf einem Glasträger durch stromlose Metallisierung, wobei das Muster und der Träger mit einem wässrigen PD-Sol in Berührung gebracht werden, wonach das Muster in einem stromlosen Metallisierungsbad metallisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Pd-Sol mit einem wasserlöslichen Polymer stabilisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymer Polyvinylalkohol verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymer Polyvinylpyrrolidon verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gewichtgemittelte Molekulargewicht des Polyvinylpyrrolidons etwa 10.000 beträgt
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Material des Musters ein Metalloxid verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Metalloxid Indiumzinnoxid verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem stromlosen Nickelbad metallisiert wird.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von einem Glasträger mit Spuren aus Indiumzinnoxid eine Einrichtung hergestellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine LCD-Zelle ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10018415C1 (de) * 2000-04-03 2001-09-27 Schott Glas Verbindung einer Anschlussstelle mit einer elektrischen Leiterbahn einer Platte
FR2807907A1 (fr) * 2000-04-13 2001-10-19 Schott Glas Liaison electrique entre un point de connexion et une piste conductrice appliquee sur une plaque, en particulier sur une plaque de vitroceramique

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1007610A3 (nl) * 1993-10-11 1995-08-22 Philips Electronics Nv Werkwijze voor het stroomloos aanbrengen van een metaalpatroon op een elektrisch isolerend substraat.
US5798811A (en) * 1993-12-21 1998-08-25 U.S. Philips Corporation Picture display device with partially clear contact areas
DE19636493C1 (de) * 1996-09-09 1998-03-26 Bosch Gmbh Robert Mit Edelmetallsalzen bekeimte Substrate oder Pulver und Verfahren zu ihrer Herstellung
FR2818270A1 (fr) * 2000-06-29 2002-06-21 Saint Gobain Vitrage Substrat transparent comportant des elements metalliques et utilisation d'un tel substrat
GB0029427D0 (en) 2000-12-02 2001-01-17 Koninkl Philips Electronics Nv Pixellated devices such as active matrix liquid crystal displays
SG106070A1 (en) * 2002-04-23 2004-09-30 Agency Science Tech & Res Method for elelctroless deposition of a metal layer on selected portions of a substrate
US7387816B2 (en) * 2003-12-15 2008-06-17 Guardian Industries Corp. Scratch resistant coated glass article including layer(s) resistant to fluoride-based etchant(s), and method of making article using combustion CVD
KR100717927B1 (ko) * 2005-01-14 2007-05-11 주식회사 엘지화학 무전해 도금 공정용 팔라듐 촉매 용액의 제조방법 및 그의활성화 방법
US8003164B2 (en) * 2008-09-19 2011-08-23 Guardian Industries Corp. Method of making a scratch-and etch-resistant coated glass article
US8501269B2 (en) * 2008-10-16 2013-08-06 Apollo, Inc. Sensitive materials for gas sensing and method of making same
US9783901B2 (en) 2014-03-11 2017-10-10 Macdermid Acumen, Inc. Electroplating of metals on conductive oxide substrates

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2430581A (en) * 1944-11-29 1947-11-11 Rca Corp Metallizing nonmetallic bodies
US3011920A (en) * 1959-06-08 1961-12-05 Shipley Co Method of electroless deposition on a substrate and catalyst solution therefor
US3294578A (en) * 1963-10-22 1966-12-27 Gen Aniline & Film Corp Deposition of a metallic coat on metal surfaces
GB1063092A (en) * 1964-05-07 1967-03-30 Sperry Gyroscope Co Ltd Improvements in metal plating processes
US3627558A (en) * 1968-11-27 1971-12-14 Technograph Printed Circuits L Sensitization process for electroless plating
US3874897A (en) * 1971-08-13 1975-04-01 Enthone Activator solutions, their preparation and use in electroless plating of surfaces
US3958048A (en) * 1974-04-22 1976-05-18 Crown City Plating Company Aqueous suspensions for surface activation of nonconductors for electroless plating
US4089686A (en) * 1976-04-19 1978-05-16 Western Electric Company, Inc. Method of depositing a metal on a surface
NL8105922A (nl) * 1981-12-31 1983-07-18 Philips Nv Werkwijze voor het partieel metalliseren van elektrisch geleidende niet-metallische patronen.
US4424241A (en) * 1982-09-27 1984-01-03 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Electroless palladium process
US4719145A (en) * 1983-09-28 1988-01-12 Rohm And Haas Company Catalytic process and systems
JPS62207875A (ja) * 1986-03-10 1987-09-12 Agency Of Ind Science & Technol 金属めつきされた無機粒子粉末の製造方法
DE3705251A1 (de) * 1987-02-19 1988-09-01 Standard Elektrik Lorenz Ag Verfahren zur herstellung einer stromlos abgeschiedenen, loetbaren metallschicht
JPH01192348A (ja) * 1988-01-28 1989-08-02 Yasuyuki Sugano 歯周ポケット造影糸
JP2670796B2 (ja) * 1988-02-29 1997-10-29 戸田工業株式会社 金属めっきされたセラミックス成型体の製造方法
JP2736666B2 (ja) * 1988-12-29 1998-04-02 戸田工業株式会社 無電解めっき用パラジウムヒドロゾル触媒及びその製造方法
JPH02229268A (ja) * 1989-03-03 1990-09-12 Nichibi:Kk 化学メッキ用繊維およびその製法
JPH03206173A (ja) * 1989-12-28 1991-09-09 Toda Kogyo Corp 金属被覆炭素繊維の製造方法
DE4112859A1 (de) * 1990-04-27 1991-11-14 Licentia Gmbh Verfahren zum herstellen einer elektrisch leitfaehigen schicht

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10018415C1 (de) * 2000-04-03 2001-09-27 Schott Glas Verbindung einer Anschlussstelle mit einer elektrischen Leiterbahn einer Platte
FR2807907A1 (fr) * 2000-04-13 2001-10-19 Schott Glas Liaison electrique entre un point de connexion et une piste conductrice appliquee sur une plaque, en particulier sur une plaque de vitroceramique

Also Published As

Publication number Publication date
EP0518422A2 (de) 1992-12-16
JP3173873B2 (ja) 2001-06-04
US5384154A (en) 1995-01-24
JPH05186877A (ja) 1993-07-27
EP0518422B1 (de) 1995-09-06
EP0518422A3 (en) 1993-08-04
DE69204564D1 (de) 1995-10-12

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