FI114923B - Pinnoituskoostumus, joka on käyttökelpoinen johtavien kerrosten muodostamiseen resistiivisille tai sähköä eristäville alustoille, ja koostumuksen käyttö - Google Patents

Pinnoituskoostumus, joka on käyttökelpoinen johtavien kerrosten muodostamiseen resistiivisille tai sähköä eristäville alustoille, ja koostumuksen käyttö Download PDF

Info

Publication number
FI114923B
FI114923B FI955353A FI955353A FI114923B FI 114923 B FI114923 B FI 114923B FI 955353 A FI955353 A FI 955353A FI 955353 A FI955353 A FI 955353A FI 114923 B FI114923 B FI 114923B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
coating composition
weight
composition according
silver
acid
Prior art date
Application number
FI955353A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI955353A (fi
FI955353A0 (fi
Inventor
John Thomas Hochheimer
Jerry Irwin Steinberg
Michael Schlosser Skrzat
Original Assignee
Heraeus Gmbh W C
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heraeus Gmbh W C filed Critical Heraeus Gmbh W C
Publication of FI955353A0 publication Critical patent/FI955353A0/fi
Publication of FI955353A publication Critical patent/FI955353A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI114923B publication Critical patent/FI114923B/fi

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/005—Electrodes
    • H01G4/008—Selection of materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/24—Electrically-conducting paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49866—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers characterised by the materials
    • H01L23/49883—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers characterised by the materials the conductive materials containing organic materials or pastes, e.g. for thick films
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/095—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00 with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials provided in the groups H01L2924/013 - H01L2924/0715
    • H01L2924/097—Glass-ceramics, e.g. devitrified glass
    • H01L2924/09701—Low temperature co-fired ceramic [LTCC]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • H05K1/095—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks for polymer thick films, i.e. having a permanent organic polymeric binder
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/24—Reinforcing the conductive pattern
    • H05K3/244—Finish plating of conductors, especially of copper conductors, e.g. for pads or lands

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Description

114923
Pinnoituskoostumus, joka on käyttökelpoinen johtavien kerrosten muodostamiseen resistiivisille tai sähköä eristäville alustoille, ja koostumuksen käyttö 5 Tämä keksintö koskee pinnoituskoostumusta, joka soveltuu sähköä johtavan metallin levittämiseen resistiivisille tai sähköä eristäville alustoille. Keksintö koskee myös tällaisen koostumuksen käyttöä.
Elektronisille osille, jotka sisältävät 10 resistiivisen tai sähköä eristävän alustan, joka on pinnoitettu johtavan metallin ohuella kerroksella, löytyy tärkeää käyttöä teollisuudessa. Johtava metallikerros levitetään alustalle ruiskuttamalla, sivelemällä, kastamalla, telalevittämällä tai kuviopainamalla 15 vesikantoaineeseen suspendoitujen, hienojakoisten metallihiukkasten pinnoituskoostumusta. Ruiskutus on edullinen johtavan metallikerroksen levitysmenetelmä, koska se on nopea ja sallii tasaisten, ohuiden kerrosten levittämisen hyvin monimutkaisen muotoisten osien pinnalle.
20 Tämän jälkeen pinnoituskoostumus kuivataan ympäristön tai hieman korkeammassa lämpötilassa, minkä jälkeen osaa
• * I
• V kuumennetaan erittäin korkeassa lämpötilassa metallin
• I
: : ; sitomiseksi pysyvästi alustaan.
Perinteisesti hopeapinnoituskoostumuksille tarkoi-:25 tetussa nestemäisessä kantoaineessa oleva liuotin on ollut : ,·, pääasiassa haihtuvaa orgaanista yhdistettä (VOC) . VOC- pohjaisella kantoaineella on useita haittoja. Se saattaa olla myrkyllinen, tulenarka ja mahdollisesti räjähtävä. VOC-raaka-aine on kallis ostaa ja jäte on kallis hävittää.
* » » ·! 30 Yleensä pinnoitusoperaatioista emittoituva VOC-liuotin on '...* ympäröivää ilmaa saastuttava aine. Vaaditaan kalliita laitteistoja ja menettelyjä VOC-liuotinpäästöjen vangitsemiseen ja säilyttämiseen ilman saastumisen * vähentämiseksi ja asianmukaisen jätteenhävityksen ” 35 tekemiseksi mahdolliseksi.
t I
114923 2
Vaikka on toivottavaa käyttää vesipitoiseen kantoaineeseen perustuvaa hopeapinnoituskoostumusta, tätä ennen ei ole tiedetty, kuinka kokoonpanna tällainen koostumus. Hopean pinnalla oleva voiteluaine on eräs este 5 vesipohjaisten pinnoituskoostumusten saavuttamiselle. Hopeahiutaleet tehdään tavallisesti jauhamalla voideltua hopeapulveria. Voiteluaine on erittäin tärkeä, jotta varmistetaan, että metallihiukkasista muodostuu hiutaleita jauhatuksen tuloksena. On havaittu, että hiutaleen pinnalla 10 oleva jäännösvoiteluaine voi tehdä hiutaleen hydrofobiseksi ja vaikeaksi dispergoida veteen. Huonosti dispergoitu hopeahiutale ei ole ruiskutettavissa tasaisesti ja tuottaa epätasaisen pinnoitteen alustalle. Lisäksi on yleistä käyttää teollisuudessa hyvin pienireikäisiä ruis-15 kusuuttimia. Huonosti dispergoitu hopeapinnoituskoostumus voi usein tukkia pienet suutinreiät. On myös toivottavaa käyttää hopeahiukkasten hyvin suurta pitoisuutta koostumuksessa määrätyn pinnoitepaksuuden levittämiseksi suurella nopeudella pienimmällä mahdollisella 20 ruiskulevityslukumäärällä ja edullisesti vain yhdellä levityksellä. Kuitenkin, jos hopeahiukkaspitoisuus on liian • ♦ · • suuri, pinnoituskoostumuksen viskositeetti kohoaa liian : korkeaksi ja vaikuttaa haitallisesti ruiskutus- ominaisuuksiin. Suuri hopeapitoisuus lisää myös hopean ; 25 taipumusta laskeutua ja agglomeroitua palautumattomasti.
; ,·, Ennen tätä keksintöä ei ollut saatavissa pieniviskoosista, * * « erittäin hopeapitoista ruiskutettavaa pinnoituskoostumusta, * joka perustuu vesipitoiseen kantoaineeseen.
Näin ollen tämän keksinnön päätavoitteena on saada * » · ···’. 30 aikaan turvallinen, ympäristön kannalta suopea hopeapinnoitteisten keraamisten osien valmistus. Tämän keksinnön piirre on, että hopeapinnoituskoostumus sisältää ...g vesipitoista nestemäistä kantoainetta, joka on oleellisesti
• I
• vapaa haihtuvista orgaanisista yhdisteistä. Esillä oleva • · : '* 35 keksintö sallii edullisesti hopeapinnoituskoostumuksen » » levittämisen keraamisille osille tarvitsematta ottaa 114923 3 talteen ja turvallisesti hävittää suuria määriä haihtuvia orgaanisia yhdisteitä.
Esillä olevan keksinnön toinen tavoite on saada aikaan hopeapinnoituskoostumus, joka voidaan levittää 5 käyttäen tavanomaista pinnoituslaitteistoa ja muuttamatta merkittävästi olemassa olevia valmistusmenettelyjä. Tämän keksinnön etuna on, että voidaan seostaa hyvin dispergoituja vesipitoisia pinnoituskoostumuksia, jotka perustuvat voideltuun hopeahiutaleeseen. Tämän keksinnön 10 ominaispiirteenä on, että pinnoituskoostumuksilla on alhaisen viskositeetin ja hopeahiutaleen erittäin suuren pitoisuuden optimiyhdistelmä. Tämän vuoksi esillä olevan keksinnön muuna etuna on, että hopeapinnoituskoostumuksia voidaan levittää yhtenä ainoana suurinopeuksisena 15 ruiskulevityksenä käyttäen olemassa olevia pienireikäisiä ruiskusuuttimia erittäin tasaisen, lujasti kiinnittyneen metallipinnoitteen aikaansaamiseen.
Esillä olevan keksinnön vielä muuna tavoitteena on saada aikaan stabiili pinnoituskoostumus, jossa 20 hopeahiutale vastustaa erottumista nestemäisestä kantoaineesta seistessään varastossa. Esillä oleva keksintö • ' : sisältää aineosien yhdistelmän, joka edistää ja ylläpitää • hopean tasaista dispergoitumista vesipohjaiseen kantoaineeseen. Tämän keksinnön lisäpiirteenä on, että : ,1. 25 mahdollisesti laskeutuvat kiintoaineet voidaan helposti : dispergoida uudelleen kantoaineeseen minimisekoituksella.
* Esillä oleva keksintö koskee siten pin- * noituskoostumusta, joka on käyttökelpoinen johtavien kerrosten muodostamiseen resistiivisille tai sähköä ...t 30 eristäville alustoille. Koostumukselle on tunnusomaista, että se sisältää .·”. (a) noin 30 - noin 80 paino-% hopeahiutaletta, joka on pinnoitettu voiteluaineella, joka sisältää • · vähintään yhtä suoraketjuista karboksyylihappoa tai » · : “ 35 mainitun hapon suolaa, jolloin hapossa on 6 - 18 ·,’· hiiliatomia; 114923 4 (b) noin 1,5 - noin 4,0 paino-% oleellisesti täysin veteen liukenevaa polymeerisideainetta; (c) noin 0,5 - noin 8,0 paino-% oleellisesti täysin vesiliukoista orgaanista lisäliuotinta; ja 5 (d) täydentävän määrän vettä yhteensä 100 painoprosenttiin asti.
Keksintö koskee myös edellä kuvatun pin-noituskoostumuksen käyttöä, jolle on tunnusomaista, että koostumusta käytetään johtavien kerrosten muodostamiseksi 10 resistiivisille tai sähköä eristäville alustoille, jossa pinnoituskoostumusta levitetään alustoille ruiskuttamalla ja pinnoitetut alustat kuivataan ja valinnaisesti kuumennetaan.
Kun halutaan pysyvästi kiinnittää hopeakerros 15 sopivaan lämmönkestoiseen alustaan, kuten keräämiin, koostumus voi sisältää valinnaista sintrautuvaa liimakomponenttia ja pinnoitettu osa voidaan kuumentaa noin 600 - 950 °C:n lämpötilaan riittäväksi ajaksi sintrautuvan liiman aktivoimiseksi. Tämän jälkeen osa jäähdytetään 20 sintrautuvan liiman jähmettämiseksi.
Tämä keksintö koskee ruiskutettavaa pinnoitus-: ‘ : koostumusta, joka koostuu vesipitoiseen kantoaineeseen : suspendoidusta hopeahiutaleesta. Pinnoituskoostumus voidaan levittää ruiskuttamalla resistiiviselle tai sähköä : .·. 25 eristävälle alustalle, mitä seuraa veden poisto suurimmaksi ; osaksi alhaisen lämpötilan kuivausvaiheessa ympäristön tai hieman korkeammassa lämpötilassa. Alhaisen lämpötilan * kuivauksen jälkeen hopeahiutale tarttuu väliaikaisesti, mutta lujasti alustaan. Seuraavassa, valinnaisessa 30 prosessivaiheessa kuivattua osaa kuumennetaan riittävästi ·,,,· epäorgaanisten liimakomponenttien sintraamiseksi, jotka kiinnittävät hopean pysyvästi alustaan.
>t<>; Hopeakomponentti on hienojakoinen hiutale, joka on . tyypillisesti valmistettu kuulamyllyssä jauhamalla : '·· 35 hopeapulveria voiteluaineen läsnä ollessa. Voiteluaineita, jotka soveltuvat käytettäväksi esillä olevassa keksinnössä, 114923 5 ovat tyydyttyneet ja tyydyttymättömät alifaattiset karboksyylihapot ja mainittujen happojen suolat, edullisesti maa-alkalimetallisuolat. Nämä karboksyylihapot ovat suoraketjuisia karboksyylihappoja, edullisesti 5 monokarboksyylihappoja, joissa on 6 - 18 hiiliatomia.
Tyypillisiä tyydyttyneitä karboksyylihappoja ovat lauriinihappo, palmitiinihappo ja steariinihappo. Tyypillisiä tyydyttymättömiä karboksyylihappoja ovat öljyhappo, linolihappo, linoleenihappo. Vaikka yksittäinen 10 happo tai suola voi olla vallitsevana voi-teluainekoostumuksessa, voiteluaine koostuu usein happojen tai suolojen seoksesta. Voiteluaine panostetaan myllyyn liuoksena alkoholissa tai mineraalitärpätissä. Hopea jauhetaan yleensä ohuiksi, litteiksi hiukkasiksi, joiden 15 paksuus on välillä noin 0,1 - 0,5 pm ja keskimääräinen pituusmitta on välillä noin 3-10 pm. Edullisesti pituusmitta on alle 15 pm. Hiutaleen lamellimainen muoto sallii hiukkasten pakkautumisen tiiviimmin kuin pulverihiukkasten ja antaa hiutaleelle suuren 20 irtopainotiheyden. Tässä keksinnössä käytettäväksi sopivan hopeahiutaleen koputustiheys, ts. irtopainotiheys, on yli | noin 2,0 g/cm3 ja edullisesti välillä noin 2,5 - 3,5 g/cm3. Vertailun vuoksi hopeapulverin koputustiheys on karkeasti noin 0,8 - 1,5 g/cm3. Tämän keksinnön 25 hopeahiutaleen pinta-ala on noin 1,1 - 1,8 m2/g.
Pinnoituskoostumus sisältää edullisesti noin 60 - 75 pai-!,' no-% hopeahiutaletta.
‘ Pinnoituskoostumus sisältää edullisesti noin 1,5 - 4,0 paino-% polymeerisideainetta hopeahiutaleen kiin-30 nittämiseksi alustaan alhaisen lämpötilan kuivauksen jälkeen. Edullisesti polymeerisideaine on vesiliukoinen, vesipitoinen emulsioakryylipolymeeri. Akryylipolymeeri tarkoittaa sellaisten monomeerien homopolymeere j a tai . kopolymeereja, joihin kuuluvat akryylihappo, met- : * 35 akryylihappo, joista silloin tällöin käytetään yhteistä V! nimitystä (met) akryylihappo, (met) akryylihapon C1-12- 114923 6 alkyyliesterit ja näiden monomeerien seokset. Tyypillisiä akryylipolymeereja ovat poly(akryylihappo); poly(metak-ryylihappo; poly(metyylimetakrylaatti); poly(stearyyli- metakrylaatti); poly(metyyliakrylaatti); poly(etyyli-5 akrylaatti); ja poly(butyyliakrylaatti). Akryylikopoly-meerien komonomeereissa voi olla styreeni- tai hydroksyylifunktionaalisuutta.
Vesipitoinen emulsiopolymeerisideaine voidaan neutraloida pH-arvoon noin 7 - 12 ja edullisesti noin 8 -10 10 alkalilla tai amiinilla. Neutralointi saa polymeeriketjut laajenemaan niin, että emulsiohiukkaset absorboivat vettä, paisuvat ja liukenevat oleellisen täydellisesti vesipitoiseen väliaineeseen. Mikä tärkeää, oleellisesti täysin vesiliukoisen polymeerisideaineen 15 mukaan liittäminen pitää pinnoituskoostumuksen vis kositeetin alhaisena, mikä on parasta ruiskuttamiselle. "Oleellisesti täysin vesiliukoisella" tarkoitetaan, että kiinteä materiaali liukenee riittävässä määrin muodostaakseen yksifaasisen seoksen veden kanssa.
20 Arvellaan, että liuenneen polymeerin karboksy-laattifunktionaalisuus auttaa dispergoimaan hopeahiutaleen : : vesipitoiseen kantoaineeseen. Sopivia alkali- ja amiinineutralointlaineita ovat ammoniumhydroksidi, natriumhydroksidi, kaliumhydroksidi, dimetyyliaminoetanoli, 25 monoetanoliamiini ja morfoliini. Monoetanoliamiini on ; etusijalla. Esillä olevassa keksinnössä käytettäväksi sopivan polymeerisideaineen keskimääräinen moolimassa on • välillä noin 5 000 - 80 000 ja edullisesti välillä noin 15 000 - 60 000, Polymeerisideaineen happoluku on vähintään 60 30 mg KOH/g polymeeriä. Polymeerisideaineen lasi- * * t ·...· siirtymälämpötila, Tg, on välillä noin -10 - +80 °C ja edullisesti noin 25 - 60 °C. On myös tärkeää, että tämän keksinnön polymeerisideaine palaa pois lähes täysin . kuumennusvaiheen aikana niin, että vain vähäinen jäännös : 35 jää häiritsemään korkean lämpötilan sintrausta. Tyypillisiä kaupallisesti saatavia polymeerisideaineita ovat Joncryl® 114923 7 142, valmistaja S.C. Johnson Company, joka on akryylipolymeeri, jonka moolimassa on noin 48 000, happoluku noin 130 mg KOH/g ja Tg alle noin 7 °C; Carboset® GA1914, valmistaja B.F. Goodrich, joka on 5 akryyliemulsiopolymeeri, jonka happoluku on noin 125 ja Tg noin 35 °C; ja Sokalon® CP-45, valmistaja BASF, akryyli/maleiinihappokopolymeeri, jonka moolimassa on noin 70 000 ja happoluku noin 210. Acrysol® 1-62 (moolimassa 15 000, happoluku 100 ja Tg 45 °C) ja Acrysol® 1-2426 10 (moolimassa 60 000; happoluku 115 ja Tg 5 °C) , yhtiön Rohm and Haas Company, Philadelphia, Pennsylvania tuotteita, ovat erityisen tehokkaita polymeerisideaineena.
Esineutraloitu, ts. liuosmuodossa oleva kaupallinen polymeerisideaine, kuten Carboset® GA1594, valmistaja B.F.
15 Goodrich, joka on akryylipolymeeri, jonka Tg on noin 28 °C, happoluku 65 mg KOH/g, ja joka on esineutraloitu dimetyyliaminoetanolilla, on myös hyväksyttävä.
Vettä, edullisesti ionivaihdettua vettä on läsnä vesipitoisessa kantoaineessa liuottimeksi tehokas määrä.
20 Toisin sanoen se on pääasiallinen nestefaasikomponentti ja se on liuotin polymeerisideaineelle, lisäliuottimelle ja mahdolliselle vesiliukoiselle pinta-aktiiviselle aineelle ja vaahdonestolisäaineelle. Vesipitoinen kantoaine sisältää myös pienehkön määrän orgaanista, oleellisesti täysin ; 25 vesiliukoista lisäliuotinta. Lisäliuottimen kiehumispiste . V on korkeampi kuin vedellä. Lisäliuotin sovittaa yhteen hopean, polymeerisideaineen ja vesisysteemin. Se parantaa • » * • * hydrofobisen hopeahiutaleen dispergoituvuutta kanto- aineeseen; se edistää pinnoituskoostumuksen 30 yhteensulautumis- ja kalvonmuodostusominaisuuksia; ja se
(M
optimoi pinnoituskoostumuksen viskositeetin. Jonkin verran lisäliuotinta saattaa jäädä pinnoitetulle osalle alhaisen tiji; lämpötilan kuivauksen jälkeen. Näin ollen lisäliuottimen . tulisi palaa puhtaasti, jotta se jättäisi mahdollisimman ; ’·· 35 vähän hiilipitoista jäännöstä kuumennuksen jälkeen.
Lisäliuotinta on edullisesti noin 0,5 - 8,0 paino-% 114923 8 laskettuna pinnoituskoostumuksen kokonaispainosta.
Pienemmät pitoisuudet lisäliuotinta ovat etusijalla haihtuvan orgaanisen yhdisteen määrän minimoimiseksi pinnoituskoostumuksessa. Lisäliuottimia, joita voidaan 5 käyttää vesipitoisessa kantoaineessa, ovat erittäin polaariset, oleellisesti täysin vesiliukoiset orgaaniset liuottimet, joissa on 2 - 18 hiiliatomia, mukaanluettuna alifaattiset alkoholit; etyleeni- ja propyleeniglykolit ja oligomeeriglykolit; tällaisten alkoholien ja glykolien 10 eetterit ja esterit; ja näiden seokset. Tyypillisiä lisäliuottimia ovat etyleeniglykoli, dietyleenigly-kolimonoetyylieetteri, dietyleeniglykolimonobutyylieetteri ja 2-butoksietanoli. Dietyleeniglykolimonobutyylieetteri on etusijalla.
15 Pinnoituskoostumus sisältää valinnaisesti vähintään yhtä sintrautuvaa liimakomponenttia. Tyypillisiä sint-rautuvia liimakomponentteja metallipinnoitteiden kiinnittämiseksi keraamisiin alustoihin ovat yksi tai useammat metallioksidit, kuten kuprioksidi, kadmiumoksidi, 20 sinkkioksidi, bariumoksidi, mangaanioksidi, alumiinioksidi, piidioksidi ja modifioitu boorisilikaattilasisulate, jossa on sellaisia modifiointiaineita kuin bariumia ja lyijyä.
I Sintrautuvaa liimakomponenttia on läsnä pin- . noituskoostumuksessa edullisesti noin 0,1-2 paino-% ja ; 25 edullisemmin noin 0,1 - 0,5 paino-%. Vaikka IV pinnoituskoostumus on tarkoitettu pääasiassa levitettäväksi ·;;/ alustoille, joita myöhemmin kuumennetaan, se voi toimia ’·' myös ohuiden hopeakalvojen kerrostamisessa sähköä eristäville tai resistiivisille materiaaleille, joita ei ..li’ 30 ole tarkoitettu kuumennettavaksi, kuten keraamille, V/. kvartsille, alumiinioksidille ja muovimaisille tai ,>·. elastomeerisille polymeereille. Kun pinnoituskoostumusta "h käytetään tuotteiden pinnoittamiseen, joita ei ole , tarkoitettu kuumennettavaksi, sintrautuva liimakomponentti ; ’*· 35 voidaan haitatta jättää pois koostumuksesta.
f ‘ » 114923 9
Pinnoituskoostumus sisältää normaalisti lisäaineita, jotka on valittu suuresta joukosta tavanomaisia pinta-aktiivisia aineita, vaahdonestoaineita ja laskeutumista estäviä aineita. Tällaiset lisäaineet 5 ylläpitävät hopeahiutaleen dispersiota vesipitoisessa kantoaineessa. Hopea saattaa myös laskeutua seistessään pitkiä aikoja. Jos hopea ei helposti dispergoidu uudestaan liuottimeen sekoittamalla, koostumuksen sanotaan "laskeutuvan kovana". Esillä olevan keksinnön pin-10 noituskoostumus laskeutuu pehmeänä, ts. laskeutuneet kiintoaineet dispergoituvat helposti lyhyellä ja/tai kevyellä sekoituksella. Pinta-aktiiviset ja vaahtoamista ehkäisevät lisäaineet muodostavat noin 0,3 - 6,0 paino-% pinnoituskoostumuksesta. Pinta-aktiivisen ja vaahtoamista 15 ehkäisevän lisäaineen edullinen resepti sisältää noin 0,1 -1,6 paino-%, edullisemmin noin 0,4 paino-% pinnoituskoostumuksesta polyelektrolyytin ammoniumsuolaa olevaa dispergointiainetta, jota on saatavana yhtiöltä R.T. Vanderbilt Company tavaramerkillä Darvan® C-No.7; noin 20 0,1 - 0,8 paino-%, edullisemmin noin 0,2 pai- no-% pinnoituskoostumuksesta 2,4,7,9-tetrametyyli-5-dek-yyni-4,7-diolia olevaa vaahtoamista ehkäisevää, ionitonta : pinta-aktiivista ainetta, jota on saatavana yhtiöltä Air
Products and Chemicals, Inc. tavaramerkillä Surfynol® 104 | 25 Surfactant; ja noin 0,1 - 0,8 paino-%, edullisemmin noin 0,2 paino-% pinnoituskoostumuksesta modifioitua •y* polysiloksaanikopolymeeria olevaa vaahtoamista ehkäisevää
‘ ainetta, jota on saatavana yhtiöltä BYK-Chemie USA
tavaramerkillä BYK®-020. Esillä olevassa keksinnössä 30 hyödyllisiä laskeutumista ehkäiseviä aineita ovat suuren ; : pinta-alan hienojakoiset, hiukkasmaiset, inertit h mineraaliyhdisteet, kuten höyrystetty alumiinioksidi, höyrystetty titaanidioksidi ja höyrystetty piidioksidi. Höyrystetty piidioksidi, jonka hiukkaskoko on noin 7-12 ; 35 nm ja ominaispinta-ala noin 200 - 300 m3/g, on etusijalla.
Laskeutumista ehkäisevän aineen pitoisuus on yleensä noin 114923 ίο 0,1 - 5,0 paino-%, edullisesti noin 0,3 - 1,0 paino-% pin-noituskoostumuksesta.
Pinnoituskoostumus voidaan valmistaa käyttäen tavanomaista laitteistoa. Yleensä oleellisesti täysin 5 vesiliukoinen polymeerisideaine toimitetaan noin 50- painoprosenttisena vesiemulsiona. Se neutraloidaan lisäämällä alkalia tai amiinia. Tietyn pH-arvon alapuolella, joka riippuu polymeerisideaineen tyypistä, vesipitoisen kantoaineen viskositeetti vaihtelee pH-arvon 10 mukana. Viskositeetin pH-herkkyyden pienentämiseksi alkalia tai amiinia lisätään pH-arvon saamiseksi välille noin 7 -12, edullisesti noin 8 - 10 ja edullisemmin arvoon noin 9. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää kaupallisesti saatavaa, esineutraloitua polymeerisideainetta, ts. sellaista, jossa 15 polymeeri toimitettuna on liuotettu vesipitoiseen väliaineeseen. Vettä ja lisäliuotinta lisätään neutraloituun polymeerisideaineeseen vesipitoisen kanto-aineen valmistamiseksi. On myös mahdollista laimentaa polymeerisideaineen emulsiota vedellä ja lisäliuottimella ja 20 neutraloida sitten polymeerisideaine lisäämällä alkalia tai amiinia laimeaan emulsioon.
On tärkeää, että polymeerisideaine on läsnä pinnoituskoostumuksessa liuenneessa tilassa ennen ruiskutusta. Tämä eroaa tavanomaisesta maaliteknologiasta, 25 jossa yhteensulautusaine aktivoi pigmentin sideaineen, sen jV jälkeen kun liuotin on alkanut haihtua. Vaikka ei haluta
! f I
··; · sitoutua mihinkään määrättyyn teoriaan, arvellaan, että
I I I
V * tämän keksinnön pinnoituskoostumuksilla on riittävä "raakalujuus" suureksi osaksi, koska polymeerisideaine on V* 30 liuotettu ennen kuin liuotin alkaa haihtua. Tässä • t I t käytettynä termi "raakalujuus" tarkoittaa hopean tarttumislujuutta alhaisessa lämpötilassa kuivatun mutta * » kuumentamattoman alustan pintaan. Pinta-aktiivisia ja
I I I M
vaahtoamista ehkäiseviä lisäaineita panostetaan ja I 35 sekoitetaan tavallisesti nesteeseen ennen jäljellä olevien kiinteiden aineosien lisäämistä. Edullisesti hopeahiutale,
i I
114923 11 mahdollinen sintrautuva liimakomponentti ja laskeutumista ehkäisevä aine esisekoitetaan keskenään yhtenäisen koostumuksen saamiseksi ennen niiden panostamista vesipitoiseen kantoaineeseen. Pienehköjä määriä vettä ja/tai lisäliuotin-5 ta voidaan lisätä pinnoituskoostumuksen viskositeetin säätämiseksi arvoon välille noin 0,3 - 4,0 Pa.s. Kun tällaisia säätöjä tehdään, on pidettävä mielessä, että veden ja lisä-liuottimen lisääminen laimentaa hopeahiutaleen pitoisuutta, mikä heikentää kykyä ruiskuttaa haluttu hopean paksuus 10 alustalle yhdellä suurinopeuksisella levityksellä. Ruisku-levityksellä edullinen pinnoituskoostumuksen viskositeetti on välillä noin 0,3 - 1,6 Pa.s. Aineosia sekoitetaan keskenään kevyellä sekoituksella, kunnes muodostuu tasainen dispersio .
15 Pinnoituskoostumus voidaan ruiskuttaa, kastaa tai levittää alustalle muilla perinteisillä menetelmillä. Tämän keksinnön pinnoituskoostumukset ovat ihanteellisia ruiskutukseen. Levittämisen jälkeen pinnoituskoostumus kuivataan, mikä saa sideaineen muodostamaan kalvon, joka kiinnittää 20 hopeahiutaleen metallikerroksena alustalle. Tyypillisesti kuivaus suoritetaan lämpötilassa, joka vaihtelee ympäristön > · · ; lämpötilasta noin 200 °C:seen, edullisesti korkeintan noin t · 150 °C:seen. Kuivaus jatkuu, kunnes suurin osa, tavallises- ti vähintään noin 95 %, vedestä on haihtunut. Osa lisä- i ; ;’· 25 liuottimesta poistuu myös.
* · - · : Koostumusta käytetään johtavan metallikerroksen • < · levittämiseen muuten vain vähän tai ei lainkaan johtavalle, • · · ts. resistiiviselle tai sähköä eristävälle pinnalle. Se on , erityisen käyttökelpoinen elektroniikkateollisuuteen ·;;; 30 tarkoitettujen keraamisten osien pinnoittamiseen.
• · ’···’ Metallikerroksen kiinnittämiseksi lujemmin näitä osia i kuumennetaan korkeassa lämpötilassa, normaalisti noin 600 - 950 °C:ssa riittävän pitkä aika, jotta pin noituskoostumuksen sintrautuvalla liimakomponentilla olisi • " 35 mahdollisuus aktivoitua. Osa jäähdytetään tämän jälkeen,
* · I
jotta sintrautuva liimakomponentti voisi kiinnittää 114923 12 metallin keräämiin. Kuumennuksen aikana polymeerisideaine ja jäljellä oleva lisäliuotin haihtuvat ja/tai pyrolysoituvat. Tämän keksinnön pinnoituskoostumuksen komponentit valitaan niin, etteivät pyrolysoitumistuotteet 5 jätä jäljelle merkittäviä määriä ei-johtavaa jäännöstä, joka saattaisi häiritä johtavan metallikerroksen sähköisiä ominaisuuksia kuumennuksen jälkeen.
Tämän keksinnön pinnoituskoostumusta voidaan levittää myös resistiivisille tai sähköä eristäville alustoille, 10 joita ei ole tarkoitettu kuumennettavaksi. Sitä voidaan esimerkiksi levittää muovi- tai elastomeeriosille, jotta nämä osat voitaisiin galvanoida sen jälkeen. Näissä sovellutuksissa pinnoituskoostumus voidaan seostaa ilman sint-rautuvaa liimakomponenttia ja polymeerisideaineen määrä 15 voidaan nostaa tämän keksinnön alueen yläpäähän suuremman raakalujuuden aikaansaamiseksi.
Tätä keksintöä kuvataan nyt sen tiettyjen edustavien toteutusmuotojen esimerkeillä, joissa kaikki osat, osuudet ja prosentit on laskettu painosta, ellei 20 toisin mainita. Kaikki paino- ja mittayksiköt, joita ei alunperin saatu Sl-yksiköissä, on muutettu Sl-yksiköiksi.
.· Pinnoituskoostumuksen viskositeetti on määritetty käyttäen ; | Brookfield RVT -viskosimetriä karalla nro 3 ja pyörimisnopeudella 10 kierrosta/min.
25 Esimerkit
Esimerkki 1 » « * » » * ·
Kantoaineen aineosia sekoitettiin keskenään taulukossa 1 esitetyt määrät vesipitoisen kantoaineen , tuottamiseksi. pH säädettiin arvoon 9,5 lisäämällä pieniä •"j 30 määriä monoetanoliamiinia. Tämä kantoaine panostettiin 3,8 » * litran keraamiseen tölkkiin, johon lisättiin 50 tilavuus-% halkaisijaltaan 1,25 cm:n ja pituudeltaan 1,25 cm:n korkean burundumpitoisuuden sylintereitä. Kiinteitä aineosia lisättiin tölkkiin taulukossa 1 esitetyt määrät. Tölkin “ 35 sisältöä kuulamyllyjauhettiin yli yön pinnoituskoostumuksen *. *: tuottamiseksi.
1 1 4923 13
Kun pinnoituskoostumus oli seissyt kaksi vuorokautta, sitä pyöritettiin säiliössä 15 minuutin ajan laskeutuneiden kiertoaineiden dispergoimiseksi uudelleen. Brookfield-viskositeetin mitattiin olevan 1,55 Pa.s, mitä 5 pidettiin hyväksyttävänä käytettäväksi paine- syöttötyyppisessä ruiskupistoolissa. Tätä pinnoi-tuskoostumusta ohennettiin hieman lisäämällä noin 2-5 paino-% vettä viskositeetin laskemiseksi välille noin 0,5 -0,6 Pa.s, mikä on sopiva imuputkisyöttötyyppiselle 10 ruiskupistoolille.
Viskositeetiltaan 1,55 Pa.s:n pinnoituskoostumusta ruiskutettiin painesyöttöisellä ruiskupistoolilla yhdellä ajokerralla bariumtitanaattia ja neodyymititanaattia oleville pienille keraamisille kappaleille. Märkä-15 pinnoitettuja kappaleita pakkoilmakuivattiin 150 °C:ssa 10 minuuttia. Alhaisessa lämpötilassa kuivattuja kappaleita kuumennettiin hihnauunissa lämpötilaprofiililla, jonka huippu oli 875 °C 10 minuutin ajan. Kiertojakson kokonaisaika uunissa oli 50 minuuttia. Hopean paksuus 20 kuumennetuilla kappaleilla oli 14,8 ± 0,94 pm. Tarttuvuus testattiin juottamalla tasapäinen puikko pintaan käyttäen • ’.·* joutosseosta 63 Sn / 37 Pb. Juotosseosta pidettiin sulassa j tilassa 2 minuuttia ennen jäähdytystä. Voima, joka tarvittiin vetämään puikko irti kappaleesta, oli yli 89 N.
• 25 Pinnoituskoostumuksen 600 ruudun kierukkakuvio painettiin t * * · : mitoiltaan 0,0625 x 2,5 x 5,3 cm alumiinioksidit oliolle ja » F » kuumennettiin. Folion resistiivisyydeksi mitattiin alle 2 m ohm/ruutu/25,4 pm.
Esimerkki 2 ···· 30 Taulukossa 2 esitetty pinnoituskoostumus • » *··.* valmistettiin esimerkissä 1 kuvatulla tavalla. Tämä koostumus oli suunniteltu viskositeetiltaan alhaisemmaksi paremman ruiskutustoiminnan saamiseksi, ja poly-meerisideainepitoisuudeltaan suuremmaksi korkean raa- ; ” 35 kalujuuden saamiseksi. Pinnoituskoostumuksen viskositeetti h ‘i oli 1,35 Pa.s. Pinnoituskoostumusta ruiskutettiin 114923 14 painesyöttöisellä ruiskupistoolilla pienelle keraamiselle kappaleelle, joka kuivattiin sitten ilmassa 150 °C:ssa. Suikale kirkasta paineherkkää liimateippiä kiinnitettiin pinnoitetulle pinnalle ja repäistiin sitten irti. Vain 5 vähän hopeahiutaletta havaittiin irti revityssä teipissä, mikä osoittaa, että pinnan pinnoitteella oli hyvä raakalujuus.
Esimerkki 3
Kastettava mustepinnoituskoostumus, jolla oli tau-10 lukon 3 kokoonpano, valmistettiin esimerkissä 1 kuvatulla tavalla. Pinnoituskoostumuksen viskositeetti oli 2,9 Pa.s.
Pieniä keraamisia kappaleita oli helppo kestopinnoittaa upottamalla ne hitaasti käsin mustekylpyyn ja poistamalla siitä. Pinnoitettuja kappaleita kuivattiin ja kuumennet-15 tiin, kuten esimerkissä 1, jolloin saatiin 27,9 ±3,8 pm:n pinnoitepaksuus ja samanlainen tarttuvuus ja resistiivisyys kuin siinä esimerkissä havaittiin.
Vertailuesimerkit 4-9
Taulukossa 4 luetellut pinnoituskoostumukset 20 valmistettiin esimerkin 1 menettelyn mukaisesti. Jokainen koostumus sisälsi 0,3 paino-% höyrystettyä piidioksidia, • V 0,12 paino-% Cu2<0:a, 0,24 paino-% CdO:a ja 0,33 paino-% ♦ t ' : | lyijy-boorisilikaattilasisulatetta. Kun kukin koostumus siirrettin jauhatustölkistä varastosäiliöön, sitä I 25 tutkittiin visuaalisella tarkastelulla, jonka tulokset on : .·. koottu taulukkoon.
Vertailuesimerkeissä 4 ja 5 käytettiin kummassakin veteen liukenemattoman akryylipolymeerisideaineen vesi-emulsiota. Hopea ei dispergoitunut hyvin ja se 30 agglomeroitui. Lisäksi ylimäärin lisäliuotinta liitettiin * · vertailuesimerkin 4 koostumukseen.
Vertailuesimerkissä 6 havaittu heikko dispergoituminen luettiin ylimäärin olevan polymee-risideaineen ja lisäliuottimen syyksi. Pinta-aktiivisten ja • " 35 vaahtoamista ehkäisevien aineiden puuttuminen kokoonpanosta ·,’ ; aiheutti merkittävää ilman mukana kulkeutumista.
15 1 1 4923
Vertailuesimerkissä 7 käytettiin hopeapulveria. Pinnoituskoostumuksen viskositeetti oli yli noin 10 Pa.s ja sen vuoksi yleensä liian korkea ruiskutukseen. Näytettä säilytettiin jonkin aikaa ilman sekoitusta, mikä sai 5 kiintoaineet laskeutumaan. Voimakkaalla hämmennyksellä spaattelia käyttäen ei onnistuttu dispergoimaan kiintoaineita uudelleen.
Vertailuesimerkissä 8 käytetyllä hopeahiutaleella oli suuri hiukkaskoko. Jotkut hiutalehiukkaset olivat suu-10 rempia kuin 20 pm. Ruiskutukseen sopivaa pinnoituskoostu-musta ei saatu aikaan.
Arvellaan, että vertailuesimerkissä 9 hopea-hiutaleen pinnalla oleva voiteluaine ei ollut rasvahappoa. Hopea ei dispergoitunut tarpeeksi hyvin kantoaineeseen 15 tuottaakseen käyttökelpoisen pinnoituskoostumuksen.
Taulukko 1 g p—% Kuvaus g p-% Kuvaus
Kantoaine Kiintoaine ,,, 122,51 2,00 Acrysol® 1-2426 2190 73,0 Hopeahiuta- ; 546,1 Ionivaihdettu le2 ' - : vesi 9, 0 0,30 Aerosil® 300 : ,1 12,6 0,42 Monoetanoliamiini höyrystetty ·.: i 78,0 2,60 Dietyleeniglyko- piidioksidi | : limonobutyylieet- 3,6 0,12 Cu20
:'!’: teri 7,2 0,24 CdO
• 4.8 0,16 Surfynol® 104 9,9 0,33 lyijyboori- 4.8 8,16 ΒΥΚΘ-020 silikaatti- 11,1 0,37 Darvan® C-No.7 lasisulate3 * 1 . Il II ™ 1 · ·'·’ 1 Emulsion paino, joka sisälsi 49 paino-% kiintoaineita.
2
Saippuoimaton, happopinnoitteinen Heraeus Cermalloy- ·’. I hiutale.
» > > » » 3 • •tl» 20 3 Pehmenemispiste 546 °C.
114923 16
Taulukko 2 g p—% Kuvaus g p-% Kuvaus
Kantoaine Kiintoaine 179,41 3,00 Acrysol®I-62 2190 73,0 Hopeahiutale*** 470.2 Ionivaihdettu 9,0 0,30 Aerosil® 300 vesi höyrystetty pii- 14.0 0,47 Monoetanoli- dioksidi
amiini 3,6 0,12 CU2O
90.2 3,0 Dietyleenigly- 7,2 0,24 CdO
kolimonobutyy- 9,9 0,33 Lyijyboorisili- lieetteri kaattilasisula- 6.1 0,20 Surfynol® 104 te** 6.1 0,10 BYK®-020 13,9 0,36 Darvan® C-No.7 * Emulsion paino, joka sisälsi 49 paino-% kiintoaineita.
5 ** Pehmenemispiste 546 °C.
*** Saippuoimaton, happopinnoittinen Heraeus Cermalloy-:v. hiutale ^ Taulukko 3 ♦ t 1 ip '1 ' 1 1 · | ; g p-% Kuvaus g p-% Kuvaus * 1 · " ~ — ;1’/ Kantoaine Kiintoaine 75,61 1,26 Acrysol® 1-62 2130 71, 0 Hopeahiutale**** .1 57,5** 0,94 Acrysol® 1-2426 12, 0 0, 40 Aerosil® 300 höy- 497.2 Ionivaihdettu rystetty piidiok- vesi sidi
*· 11,8 0,40 Monoetanoli- 3,6 0,12 CU2O
amiini 7,2 0,24 CdO
‘ 174,3 5,81 Dietyleenigly- 9,9 0,33 Lyijyboorisili- kolimonobutyy- kaattilasisula- : 1 : lieetteri te*** 4.8 0,16 Surfynol® 104 4.8 0,16 BYK®-020 11.0 0,37 Darvan® C-No.7 !·. : 10
» ! I
Emulsion paino, joka sisälsi 50 paino-% kiintoaineita.
114923 π ** Emulsion paino, joka sisälsi 49 paino-% kiintoaineita.
*** Pehmenemispiste 546 °C.
**** Saippuoimaton, happopitoinen Heraeus Cermalloy-hiutale.
5 Taulukko 4
Hopea Polymeeri- Keraliuotin Pinta-ak- Tulokset sideaine tiivim p-% Tyyppi p-% Tyyppi p-% Tyyppi p-1/p-%/ _____Pl%__
Vert. 60 HCF-38'1' 2,3 Rhoplex· 13 2-butok- 0,16/0,16/ Huono dis- . ~ Esim. 4 WL-81'5’ sieta- 0,37 persio; 1 h noli agglome- roitunut
Vert. 65 HCF-38 2,5 Joncryl· 3,4 DEGMBE'8’ 0,16/0,16/ Huono dis- esim. 5 1535,6’ 0,37 persio; agglome- roitunut
Vert. 60 HCF-38 4,6 Acrysol· 10 2-butok- 0/0/0 Huono dis- esim. 6 1-2426 sieta- persio 2 5 noli ilmakuplia
Vert. 61 HCP-3701 2,0 Acrysol· 5,3 2-butok- 0,16/0,16/ Liian kor- esim. 7 Powder'2' 1-2426 sieta- 0,37 kea vis- noli kositeet- ti; laskeutuneet kiintoaineet eivät dispergoi- ~ tuneet ^ t uudelleen
Vert. 73 Metz nro 2,0 Acrysol· 2,6 DEGMBE 0,16/0,16/ Huonosti •# esim. 8 4(3) 1-2426 0,37 kostunut • hopea, , vaahtoa • · Vert. 73 Metz nro 2,0 Acrysol· 2,6 DEGMBE 0,16/0,16/ Hopeahiu- esim. 9 10E14' 1-2426 0,37 tale ei .' sekoitu , >, 25 kantoai- ; ;___ neeseen · * 1 1) Saippuoimaton, happopinnoitteinen Heraeus Cermalloy- « 1 · * hiutale.
2) Heraeus Cermalloy-pulveri ···! 30 3> Karkea hiutale, voideltu tyydyttyneellä rasvahapolla; 0,7 - 1,1 m2/g; koputustiheys 2,8 - 3,2 g/cm3 . 41 Ei-rasvahappovoiteluaineella voideltu hiutale; 0,8 - 1,0 m2/g; koputustiheys 2,3 - 2,7 g/cm3 • 5) Rohm and Haas-yhtiön korkean moolimassan, alhaisen : 1 35 happoluvun ( = 49), 41,5 paino-% kiintoaineita sisältävä, t t :,‘'i esineutraloitu akryylilateksi.
18 1 1 4923 6> S.C. Johnson Co-yhtiön esineutraloitu styree-ni/akryylikopolymeeriemulsio, jossa vahalisäainetta Ί) Surfynol® 104/BYK®-020/Darvan® C-No.7 8) Dietyleeniglykolimonobutyylieetteri 5 < ' * < » 4 « t i t ' t i .
* « I
% ’ >

Claims (16)

114923 19
1. Pinnoituskoostumus, joka on käyttökelpoinen johtavien kerrosten muodostamiseen resistiivisille tai 5 sähköä eristäville alustoille, tunnettu siitä, että se sisältää (a) noin 30 - noin 80 paino-% hopeahiutaletta, joka on pinnoitettu voiteluaineella, joka sisältää vähintään yhtä suoraketjuista karboksyylihappoa tai 10 mainitun hapon suolaa, jolloin hapossa on 6 - 18 hiiliatomia; (b) noin 1,5 - noin 4,0 paino-% oleellisesti täysin veteen liukenevaa polymeerisideainetta; (c) noin 0,5 - noin 8,0 paino-% oleellisesti 15 täysin vesiliukoista orgaanista lisäliuotinta; ja (d) täydentävän määrän vettä yhteensä 100 painoprosenttiin asti.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pinnoituskoostumus, tunnettu siitä, että hopeahiutaletta on läsnä 20 noin 60 - noin 75 paino-%.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen pinnoitus- j koostumus, tunnettu siitä, että hopeahiutale on lamellihiukkasten muodossa, joiden pitkä dimensio on alle ': 15 pm.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen pin- ; noituskoostumus, tunnettu siitä, että polymeeri- '!!.* sideaine on vesipitoinen emulsiopolymeeri, joka on valittu * ryhmästä, johon kuuluvat akryylihomopolymeeri ja akryyli- kopolymeeri. ···'. 30
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen pin- noituskoostumus, tunnettu siitä, että mainitun polymeerisideaineen keskimääräinen moolimassa on noin 5 000 - noin 80 000; happoluku on vähintään 60 mg KOH/g polymeeriä ja lasisiirtymälämpötila on noin -10 - noin : '·' 35 +80 °C. 114923 20
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen pinnoituskoostu-mus, tunnettu siitä, että polymeerisideaineen keskimääräinen moolimassa on noin 15 000 - noin 60 000 ja lasisiirtymälämpötila on noin 25 - noin 60 °C.
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen pin- noituskoostumus, tunnettu siitä, että lisäliuotin on valittu ryhmästä, johon kuuluvat alifaattiset alkoholit, etyleeni- ja propyleeniglykolit ja oligomeeriglyko-lit, mainittujen alkoholien ja glykolien eetterit ja este- 10 rit, ja mainittujen alkoholien, glykolien, eettereiden ja estereiden seokset; ja että mainitussa lisäliuottimessa on 2-18 hiiliatomia.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen pinnoituskoostu-mus, tunnettu siitä, että lisäliuotin on valittu 15 ryhmästä, johon kuuluvat etyleeniglykoli, dietyleeniglyko-limonoetyylieetteri, dietyleeniglykoiimonobutyylieetteri, 2-butoksietanoli ja vähintään kahden näistä seos.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen pin-noituskoostumus, tunnettu siitä, että polymee- 20 risideaine sisältää tehokkaan määrän neutraloivaa ainetta polymeerisideaineen neutraloimiseksi pH-arvoon noin 7 •'· noin 12. i
; : 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen pinnoituskoos- '·; tumus, tunnettu siitä, että polymeerisideaine on : 25 neutraloitu pH-arvoon noin 8 - noin 10.
11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen pinnoi- tuskoostumus, tunnettu siitä, että neutralointiai-ne on valittu ryhmästä, johon kuuluvat ammoniumhydroksidi, natriumhydroksidi, kaliumhydroksidi, monoetanoliamiini, ···: 30 dimetyyliaminoetanoli ja morfoliini.
·...* 12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen pinnoituskoostumus, tunnettu siitä, että se sisältää lisäksi noin 0,1 - noin 2,0 paino-% sintrautuvaa liimakomponenttia. : ” 35
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen pinnoituskoos- ','Ί tumus, tunnettu siitä, että sintrautuva liimakom- 114923 21 ponentti sisältää ainakin yhtä kuprioksidista, kadmiumok-sidista, sinkkioksidista, bariumoksidista, mangaanioksi-dista, alumiinioksidista, piidioksidista, lyijy-boorisili-kaattilasisulatteesta ja barium-boorisilikaattilasisulat-5 teestä.
14. Patenttivaatimuksen 12 tai 13 mukainen pinnoi-tuskoostumus, tunnettu siitä, että se sisältää olennaisesti (a) noin 60 - noin 75 paino-% hopeahiutaletta, 10 joka on pinnoitettu voiteluaineella, joka sisältää vähintään yhtä suoraketjuista karboksyylihappoa tai mainitun hapon suolaa, jolloin hapossa on 6 - 18 hiiliatomia, ja jolloin hopeahiutale on lamellihiukkasten muodossa, joiden pitkä dimensio on alle 15 pm; 15 (b) noin 1,5 - noin 4,0 paino-% oleellisesti täysin vesiliukoista polymeerisideainetta; (c) noin 0,5 - noin 8,0 paino-% oleellisesti täysin vesiliukoista lisäliuotinta; (d) noin 0,3 - noin 6,0 paino-% vähintään yhtä 20 pinta-aktiivista ja vaahtoamista ehkäisevää lisäainetta; (e) noin 0,1 - noin 5,0 paino-% laskeutumista eh- j : käisevää ainetta; (f) noin 0,1 - noin 2,0 paino-% sintrautuvaa liimakomponenttia; ja ·. 25 (g) täydentävän määrän vettä yhteensä 100 : painoprosenttiin asti; jolloin komponenttien (c) ja (g) määrät ovat sellaisessa * suhteessa, että pinnoituskoostumuksen viskositeetti on noin 0,3 - 4,0 Pa.s.
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen pinnoituskoos- tumus, tunnettu siitä, että mainittu pinta-aktii-/1·, vinen ja vaahtoamista ehkäisevä lisäaine koostuu olennai- sesti . (i) noin 0,1 - noin 1,6 painoprosentista : ·1 35 polyelektrolyytin ammoniumsuolaa; r I 114923 22 (ii) noin 0,1 - noin 0,8 painoprosentista 2,4,7,9-tetrametyyli-5-dekyyni-4,7-diolia; ja (iii) noin 0,1 - noin 0,8 painoprosentista po- lysii oksaanikopolymeeria olevaa vaahtoamista ehkäisevää 5 ainetta; ja että mainittu laskeutumista ehkäisevä aine on noin 0,3 - 1,0 paino-% höyrystettyä piidioksidia.
16. Jonkin patenttivaatimuksen 1-15 mukaisen pinnoituskoostumuksen käyttö, tunnettu siitä, että sitä käytetään johtavien kerrosten muodostamiseksi 10 resistiivisille tai sähköä eristäville alustoille, jossa pinnoituskoostumusta levitetään alustoille ruiskuttamalla ja pinnoitetut alustat kuivataan ja valinnaisesti kuumennetaan . t I · 1 · » I » 114923 23
FI955353A 1994-11-07 1995-11-07 Pinnoituskoostumus, joka on käyttökelpoinen johtavien kerrosten muodostamiseen resistiivisille tai sähköä eristäville alustoille, ja koostumuksen käyttö FI114923B (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US33514694 1994-11-07
US08/335,146 US5492653A (en) 1994-11-07 1994-11-07 Aqueous silver composition

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI955353A0 FI955353A0 (fi) 1995-11-07
FI955353A FI955353A (fi) 1996-05-08
FI114923B true FI114923B (fi) 2005-01-31

Family

ID=23310470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI955353A FI114923B (fi) 1994-11-07 1995-11-07 Pinnoituskoostumus, joka on käyttökelpoinen johtavien kerrosten muodostamiseen resistiivisille tai sähköä eristäville alustoille, ja koostumuksen käyttö

Country Status (9)

Country Link
US (2) US5492653A (fi)
EP (1) EP0713930B1 (fi)
KR (1) KR0174305B1 (fi)
CN (1) CN1058741C (fi)
AT (1) ATE164892T1 (fi)
DE (1) DE69502004T2 (fi)
ES (1) ES2115306T3 (fi)
FI (1) FI114923B (fi)
HK (1) HK1001465A1 (fi)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5492653A (en) * 1994-11-07 1996-02-20 Heraeus Incorporated Aqueous silver composition
JPH0912385A (ja) * 1995-04-28 1997-01-14 Mitsuboshi Belting Ltd メッキ用表面処理剤およびこれを付着した基材
US5756008A (en) * 1996-08-14 1998-05-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Water cleanable silver composition
DE19638629C2 (de) * 1996-09-20 2000-05-31 Epcos Ag Verfahren zum Aufbringen einer elektrisch leitfähigen Grundschicht auf einen Keramikkörper
DE19647044A1 (de) * 1996-11-14 1998-05-20 Degussa Paste für Einbrennschichten
DE19737685C2 (de) * 1997-08-29 1999-08-12 Sonderhoff Ernst Fa Abschirmdichtung
JP3422233B2 (ja) * 1997-09-26 2003-06-30 株式会社村田製作所 バイアホール用導電性ペースト、およびそれを用いた積層セラミック基板の製造方法
US5855820A (en) * 1997-11-13 1999-01-05 E. I. Du Pont De Nemours And Company Water based thick film conductive compositions
DE19815291B4 (de) * 1998-04-06 2006-05-24 Ferro Gmbh Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung von elektrisch leitfähigen Schichten
JPH11329073A (ja) * 1998-05-19 1999-11-30 Murata Mfg Co Ltd 導電ペースト及びそれを用いたセラミック電子部品
US7282260B2 (en) * 1998-09-11 2007-10-16 Unitech, Llc Electrically conductive and electromagnetic radiation absorptive coating compositions and the like
US6576336B1 (en) * 1998-09-11 2003-06-10 Unitech Corporation, Llc Electrically conductive and electromagnetic radiation absorptive coating compositions and the like
KR100339201B1 (ko) * 2000-04-19 2002-05-31 안복현 도전성 페인트의 제조방법 및 도전성 페인트 조성물
US6817088B1 (en) * 2000-06-16 2004-11-16 Watlow Electric Msg.C Termination method for thick film resistance heater
US20050095410A1 (en) * 2001-03-19 2005-05-05 Mazurkiewicz Paul H. Board-level conformal EMI shield having an electrically-conductive polymer coating over a thermally-conductive dielectric coating
US8178188B2 (en) * 2001-04-20 2012-05-15 Panasonic Corporation Base layer for manufacturing an electronic component by an etching process
US6855367B2 (en) * 2001-04-20 2005-02-15 Atsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of producing electronic parts, and member for production thereof
US6866799B2 (en) * 2002-05-09 2005-03-15 Anuvu, Inc. Water-soluble electrically conductive composition, modifications, and applications thereof
US6945783B2 (en) * 2002-05-21 2005-09-20 The University Of Iowa Research Foundation Interactive breast examination training model
KR20040033855A (ko) * 2002-10-16 2004-04-28 주식회사 이페이퍼텍 티슈제조방법
JP3991218B2 (ja) * 2002-12-20 2007-10-17 信越化学工業株式会社 導電性接着剤及びその製造方法
KR20060004158A (ko) * 2004-07-08 2006-01-12 박철용 피티씨 특성을 갖는 수성 도전성 중합체 조성물 및 그제조방법
US7316475B2 (en) * 2004-11-10 2008-01-08 Robert Wilson Cornell Thermal printing of silver ink
JP4613362B2 (ja) * 2005-01-31 2011-01-19 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 導電ペースト用金属粉および導電ペースト
WO2006130980A1 (en) * 2005-06-09 2006-12-14 National Starch And Chemical Company Aqueous printable electrical conductors
CA2615196C (en) * 2005-07-15 2013-10-29 Chroma Australia Pty Limited Paint composition
US20070215883A1 (en) * 2006-03-20 2007-09-20 Dixon Michael J Electroluminescent Devices, Subassemblies for use in Making Electroluminescent Devices, and Dielectric Materials, Conductive Inks and Substrates Related Thereto
US20080010815A1 (en) * 2006-07-17 2008-01-17 W.E.T. Automotive Group Ag Heating tape structure
US8709288B2 (en) * 2006-09-08 2014-04-29 Sun Chemical Corporation High conductive water-based silver ink
US7919015B2 (en) * 2006-10-05 2011-04-05 Xerox Corporation Silver-containing nanoparticles with replacement stabilizer
JP5220029B2 (ja) * 2006-12-22 2013-06-26 ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン 水性導電性組成物
JP4294705B2 (ja) * 2007-05-30 2009-07-15 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 有機物質で被覆された銀微粉の製法および銀微粉
CN101781496B (zh) * 2009-01-16 2013-10-02 比亚迪股份有限公司 一种水性银粉涂料组合物
US7935278B2 (en) * 2009-03-05 2011-05-03 Xerox Corporation Feature forming process using acid-containing composition
US20110126897A1 (en) * 2009-05-20 2011-06-02 E. I. Du Pont De Nemours And Company Composition for extruding fibers
CN102034877A (zh) * 2009-09-30 2011-04-27 比亚迪股份有限公司 一种太阳能电池用导电浆料及其制备方法
TW201113233A (en) * 2009-10-06 2011-04-16 Guo Chun Ying Method of coating noble metal nanoparticle in glassware
KR101747472B1 (ko) * 2009-11-27 2017-06-27 토쿠센 코교 가부시키가이샤 미소 금속 입자 함유 조성물
GB201009847D0 (en) * 2010-06-11 2010-07-21 Dzp Technologies Ltd Deposition method, apparatus, printed object and uses
US9455088B2 (en) 2011-12-21 2016-09-27 3M Innovative Properties Company Resin composition and dielectric layer and capacitor produced therefrom
CN103177787B (zh) * 2011-12-26 2016-04-27 比亚迪股份有限公司 一种用于制备导电银浆的导电粉及导电银浆
CN103198876B (zh) * 2012-01-06 2015-09-09 任天斌 水性纳米电子银浆及其制备方法
DE102014105483A1 (de) 2014-04-17 2015-10-22 Heraeus Sensor Technology Gmbh Sensorelement, Sensormodul, Messanordnung und Abgasrückführsystem mit einem solchen Sensorelement sowie Herstellungsverfahren
US10400123B2 (en) 2014-06-06 2019-09-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Ink composition
WO2015187181A1 (en) * 2014-06-06 2015-12-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Ink composition
WO2015187179A1 (en) 2014-06-06 2015-12-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Ink composition
CN117238554A (zh) * 2023-09-06 2023-12-15 淮安捷泰新能源科技有限公司 一种导电银浆及其制备方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH434588A (de) * 1962-11-15 1967-04-30 Tesla Np Verfahren zur Herstellung von Silberpulver
NL300391A (fi) * 1962-11-15
US4032350A (en) * 1973-03-12 1977-06-28 Owens-Illinois, Inc. Printing paste vehicle, gold dispensing paste and method of using the paste in the manufacture of microelectronic circuitry components
US4331714A (en) * 1979-06-29 1982-05-25 E. I. Dupont De Nemours And Company Process of making flake silver powders with chemisorbed monolayer of dispersant
US4950423A (en) * 1986-01-22 1990-08-21 The B. F. Goodrich Company Coating of EMI shielding and method therefor
US4715989A (en) * 1986-01-22 1987-12-29 The B.F. Goodrich Company Coating for EMI shielding
US4826631A (en) * 1986-01-22 1989-05-02 The B. F. Goodrich Company Coating for EMI shielding and method for making
US5062891A (en) * 1987-08-13 1991-11-05 Ceramics Process Systems Corporation Metallic inks for co-sintering process
US4906596A (en) * 1987-11-25 1990-03-06 E. I. Du Pont De Nemours & Co. Die attach adhesive composition
US4851051A (en) * 1988-09-09 1989-07-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for de-ionizing silver particles
EP0452118B1 (en) * 1990-04-12 1996-08-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Conductive ink composition and method of forming a conductive thick film pattern
US5242623A (en) * 1991-08-13 1993-09-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Screen-printable thick film paste composition
US5252632A (en) * 1992-11-19 1993-10-12 Savin Roland R Low cost cathodic and conductive coating compositions comprising lightweight hollow glass microspheres and a conductive phase
US5286415A (en) * 1992-12-28 1994-02-15 Advanced Products, Inc. Water-based polymer thick film conductive ink
US5346651A (en) * 1993-08-31 1994-09-13 Cerdec Corporation Silver containing conductive coatings
US5431718A (en) * 1994-07-05 1995-07-11 Motorola, Inc. High adhesion, solderable, metallization materials
US5492653A (en) * 1994-11-07 1996-02-20 Heraeus Incorporated Aqueous silver composition
US5565143A (en) * 1995-05-05 1996-10-15 E. I. Du Pont De Nemours And Company Water-based silver-silver chloride compositions

Also Published As

Publication number Publication date
FI955353A (fi) 1996-05-08
CN1134962A (zh) 1996-11-06
ATE164892T1 (de) 1998-04-15
US5658499A (en) 1997-08-19
KR0174305B1 (ko) 1999-03-20
CN1058741C (zh) 2000-11-22
KR960017803A (ko) 1996-06-17
DE69502004T2 (de) 1998-09-24
ES2115306T3 (es) 1998-06-16
US5492653A (en) 1996-02-20
DE69502004D1 (de) 1998-05-14
EP0713930B1 (en) 1998-04-08
HK1001465A1 (en) 1998-06-19
EP0713930A1 (en) 1996-05-29
FI955353A0 (fi) 1995-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI114923B (fi) Pinnoituskoostumus, joka on käyttökelpoinen johtavien kerrosten muodostamiseen resistiivisille tai sähköä eristäville alustoille, ja koostumuksen käyttö
US5328522A (en) Solder pastes
KR970001560B1 (ko) 점착제
FI74981B (fi) Belaeggningskompositioner.
CA1075098A (en) Grafted polyolefin can coating composition and process of coating
KR100805014B1 (ko) 땜납 플럭스 제거용 세정제 및 땜납 플럭스의 세정방법
TW201024919A (en) Improved hot melt compositions
EP1995016A1 (en) Water-dispersed flux composition, electronic circuit board with electronic component, and their production methods
KR100224547B1 (ko) 수세척성 은 조성물
JP6136851B2 (ja) はんだ用フラックスおよびはんだペースト
CN103209790B (zh) 用于焊膏的有机酸或潜在有机酸官能化的聚合物涂覆的金属粉末
US20150231740A1 (en) Soldering method for polymer thick film compositions
CA2241275A1 (en) Removable coating composition and process for protecting surfaces
US2898233A (en) Stable polyethylene dispersion containing no emulsifying agent and method of coating therewith
JPH05212579A (ja) 半田付け可能な導電性ペースト
JPH09186442A (ja) 回路基板はんだ付け用フラックス及び回路基板
JPH0977949A (ja) 水性銀組成物
JPH1031912A (ja) はんだ付け可能な導電性ペースト
JPS62230869A (ja) 半田付可能な導電塗料
KR900007804B1 (ko) 무기염이 존재하지 않는 비수성 및 비부식성의 연납금속 분말용 페이스트 매체 및 그를 사용한 페이스트
JP3805503B2 (ja) 焼き付け層を製造するためのペースト
CA1235049A (en) Paste vehicle for fusible powdered metal paste
JPH1075043A (ja) 回路基板はんだ付け用フラックス及び回路基板
KR102350403B1 (ko) 입자막의 제조 방법, 및 정전 분무용 액
JPS6383179A (ja) 半田付可能な導電塗料

Legal Events

Date Code Title Description
GB Transfer or assigment of application

Owner name: W.C. HERAEUS GMBH & CO. KG

FG Patent granted

Ref document number: 114923

Country of ref document: FI