FR2823454A1 - Electroconducting track production on transparent substrate comprises silk screen printing using electroconducting paste under conditions to produce thin tracks - Google Patents
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Abstract
Description
avec une pression plus importante que celle de la tôle.with a higher pressure than that of the sheet.
PROCEDE DE FABRICATION DE PISTES ELECTROCONDUCTRICES METHOD FOR MANUFACTURING ELECTROCONDUCTIVE TRACKS
SUR UN SUBSTRAT TRANSPARENT ET SUBSTRAT OBTENU ON A TRANSPARENT SUBSTRATE AND SUBSTRATE OBTAINED
L' invention se rappo rte à un p rocédé de fabrication de pistes électroconductrices sur un substrat transparent, par sérigraphie d'une pâte The invention relates to a process for the manufacture of electrically conductive tracks on a transparent substrate, by serigraphy of a paste.
électroconductrice, et au substrat transparent pourvu desdites pistes. electrically conductive, and to the transparent substrate provided with said tracks.
Depuis plusieurs années déjà, il est connu de munir des substrats trans For several years now, it has been known to provide trans substrates
parents, notamment des vitrages, de pistes conductrices qui peuvent servir d'élé- parents, in particular glazing, of conductive tracks which can serve as ele
ments de chauffage ou d'éiéments d'antenne ou d'alarme. heating elements or antenna or alarm elements.
Ces pistes sont généralement obtenues par le procédé de sérigràphie utili- These tracks are generally obtained by the serigraphy method used.
sant une pâte rerifermant des particules d'argent métalliques. Il est connu de EP- a paste containing metallic silver particles. It is known from EP-
A-0 712 814 que la pâte a une teneur élevée en argent, c'est-à-dire de 60 à 90 % en poids par rapport aux matières solides. Par ailleurs, EP-A-0 079 854 décrit une pâte, apte à être déposée par sérigraphie sur du verre, qui comprend de 45 à 90 A-0 712 814 that the dough has a high silver content, that is to say from 60 to 90% by weight relative to the solids. Furthermore, EP-A-0 079 854 describes a paste, capable of being deposited by screen printing on glass, which comprises from 45 to 90
% en poids de particules d'argent métallique de taille inférieure à 1 m. % by weight of metallic silver particles of size less than 1 m.
Les pistes électroconductrices peuvent aussi être obtenues par d'autres procédés que la sérigraphie, par exemple en procédant à l'extrusion d'une pâte thermo durcissable conductrice directement sur le verre pour former des fils étroits (voir The electroconductive tracks can also be obtained by other methods than screen printing, for example by extruding a thermosetting conductive paste directly on the glass to form narrow wires (see
DE-A-1 796310).DE-A-1 796310).
Les pistes électroconductrices que l'on obtient après cuisson (cuisson qui est généralement effectuée en même temps que le traitement des vitrages en vue du formage eVou de la trempe) ont une résistance mécanique suffisante. De ce fait, on évite l'étape supplémentaire de galvanisation, délicate à mettre en oeuvre The electrically conductive tracks which are obtained after baking (baking which is generally carried out at the same time as the treatment of the glazing for the purpose of forming and tempering) have sufficient mechanical strength. This avoids the additional galvanizing step, which is difficult to implement
en raison des risques de pollution qui y sont associés. due to the pollution risks associated with it.
Les vitrages comportant des pistes électroconductrices sont largement répandus dans le domaine de l'automobile. Ces pistes sont le plus souvent employées comme pistes chauffantes, notamment sur des lunettes arrières, mais elles peuvent aussi être placées sur le vitrage pour y assurer une fonction d'alarme etiou d'antenne. Les documents précités ne donnent aucune indication en ce qui concerne la largeur des pistes électroconductrices ainsi réalisées. En Glazing comprising electroconductive tracks are widely used in the automotive field. These tracks are most often used as heating tracks, in particular on rear glasses, but they can also be placed on the glazing to provide an alarm and / or antenna function. The aforementioned documents give no indication as regards the width of the electrically conductive tracks thus produced. In
pratique, les pistes électroconductrices sont formées industriellement par sérigra- practical, the electroconductive tracks are formed industrially by serigra-
phie ciassique et elles ont, après cuisson, une largeur comprise entre 0, 4 et 1,2 mm et une épaisseur qui varie en fonction de la puissance nominale de chauffe et phie ciassique and they have, after firing, a width of between 0.4 and 1.2 mm and a thickness which varies according to the nominal heating power and
de la résistance ohmique par unité de surface considérées. of the ohmic resistance per unit of surface considered.
Du fait des fonctions intéressantes apportées par ces pistes, leur nombre sur un même vitrage à tendance à s'accro^'tre au cours des années ce qui peut poser des problèmes d'encombrement et de visibilité. Ainsi, lorsque les pistes sont situées dans le champ de vision du vitrage, elles sont nettement visibles de l'intérieur, ce qui peut gêner le conducteur, et accessoirement de l'extérieur, ce qui Because of the interesting functions provided by these tracks, their number on the same glazing tends to increase over the years which can cause problems of space and visibility. Thus, when the tracks are located in the field of vision of the glazing, they are clearly visible from the inside, which can annoy the driver, and incidentally from the outside, which
nuit à l'esthétique du véhicule.harms the aesthetics of the vehicle.
Par ailleurs, il est déjà connu d'utiliser des pochoirs de sérigraphie pour Furthermore, it is already known to use screen printing stencils for
former des motifs variés sur du verre (voir DE-A 32 31 382 et DE-A-35 06 891). form various patterns on glass (see DE-A 32 31 382 and DE-A-35 06 891).
On peut ainsi appliquer la pâte en couche plus épaisse et/ou plus large à certains endroits du verre en une seule étape, (sans impression multiple), par exemple pour former les barres collectrices (ou " bus bars ") du courant électrique des vitrages chauffants. De cette manière, il est possible d'ajuster au mieux la tempé rature sur l'ensemble de la surface vitrée, cette température ne devant pas excéder 50 C dans la zone des barres collectrices dans des conditions de température amblante normales pour une puissance de chauffe allant jusqu'à 450 Watts. Les exemples figurant dans les demandes de brevet précitées sont réalisés sous une tension continue couramment employée pour les automobiles, It is thus possible to apply the paste in a thicker and / or wider layer in certain places of the glass in a single step, (without multiple printing), for example to form the busbars (or "bus bars") of the electric current of the glazing heating. In this way, it is possible to adjust the temperature as well as possible over the entire glass surface, this temperature not to exceed 50 ° C. in the area of the busbars under normal ambient temperature conditions for heating power. up to 450 Watts. The examples appearing in the abovementioned patent applications are produced under a DC voltage commonly used for automobiles,
d'environ 1 1 à 14 Volts.from approximately 1 1 to 14 Volts.
On conna^t aussi des vitrages chauffants et des vitrages avec antenne dont les pistes conductrices sont constituées de fils fins en tungstène de quelques micromètres de diamètre. Ces fils sont ne sont présents que sur des vitrages feuilletés et ils sont noyés au sein de la matière adhésive constituant la feuille intermédiaire car autrement on ne peut pas les fixer directement sur le verre de manière sûre. Etant plus fins, ces fils sont par conséquent moins visibles que les Heated glazing and glazing with antenna are also known, the conductive tracks of which consist of fine tungsten wires a few micrometers in diameter. These wires are only present on laminated glazing and they are embedded in the adhesive material constituting the intermediate sheet because otherwise they cannot be fixed directly on the glass in a secure manner. Being thinner, these wires are therefore less visible than the
pistes conductrices obtenues par sérigraphie. conductive tracks obtained by screen printing.
Il existe un besoin de la part des constructeurs automobiles, notamment pour des véhicules de haut de gamme, de disposer de vitrages en verre de There is a need on the part of automobile manufacturers, in particular for high-end vehicles, to have glass panes of
sécurité trempé ou feuilleté pourvus de pistes conductrices peu visibles à l'oeil nu. safety hardened or laminated with conductive tracks barely visible to the naked eye.
Le but de la présente invention est de former des pistes conductrices sur un substrat transparent, qui, tout en étant plus étroites que les pistes connues, sont The object of the present invention is to form conductive tracks on a transparent substrate, which, while being narrower than the known tracks, are
aptes à remplir la fonction de conduction électrique qui leur est dévolue. able to fulfill the electrical conduction function assigned to them.
Ce but est atteint par le procédé de l'invention qui consiste à former des pistes électroconductrices à la surface d'un substrat transparent, par l'application par sérigraphie d'une pâte électroconductrice formant un motif prédéterminé, et à soumettre lesdites pistes à une cuisson, ledit procédé étant caractérisé en ce que I'on utilise une pâte thixotrope ayant une teneur en argent supérieure à 35 % et dont au moins 98 % des particules qui la constituent ont une taille inférieure à ,um, et un tamis ayant au moins 90 fils par cm, la largeur de la plus étroite des pistes électroconductrices individuelles par impression étant inférieure This object is achieved by the method of the invention which consists in forming electrically conductive tracks on the surface of a transparent substrate, by the application by screen printing of an electrically conductive paste forming a predetermined pattern, and in subjecting said tracks to a baking, said method being characterized in that a thixotropic dough having a silver content greater than 35% and of which at least 98% of the particles which constitute it is of size less than, μm, and a sieve having at least one is used 90 wires per cm, the width of the narrowest of the individual electroconductive tracks per print being less
ou égale à 0,3 mm.or equal to 0.3 mm.
11 s'avère important pour obtenir les pistes électoconductrices présentant la largeur requise de contrôler soigneusement tous les éléments du procédé selon l'invention. A cet égard, il convient de porter une attention toute particulière aux caractéristiques de la pâte, notamment la thixotropie et la taiile des particules entrant dans sa constitution, ettaux paramètres du tamis, notamment la taille des mailles, I'épaisseur de son revêtement et la largeur des ouvertures (en l'espèce des fentes) à prévoir dans ledit revêtement qui correspond directement à la largeur des pistes à imprimer par sérigraphie. Grâce à l'invention, on peut produire industriellement en série des vitrages m un is d' u n motif p rédéterm in é de pistes It is important to obtain the electrically conductive tracks having the required width to carefully check all the elements of the method according to the invention. In this respect, special attention should be paid to the characteristics of the dough, in particular the thixotropy and the size of the particles entering into its constitution, and to the parameters of the sieve, in particular the size of the meshes, the thickness of its coating and the width of the openings (in this case slots) to be provided in said coating which corresponds directly to the width of the tracks to be printed by screen printing. Thanks to the invention, glazing can be produced industrially in series with a redeterminate pattern of tracks.
particulièrement fines et peu visibles à l'_il nu. particularly fine and barely visible to the naked eye.
L'ouverture des mailles mais aussi la dimension des ouvertures ou des fentes prévues dans le revêtement du tamis pour l'impression dudit motif sur la surface d'un vitrage ont une influence directe sur la largeur desdites pistes. Etant donné que la dimension des fentes correspond sensiblement à la largeur des pistes obtenues, il faut former des fentes extrêmement étroites (en règle générale de l'ordre de 0,25 mm + 0,05) dans ledit revêtement qui est lui-même relativement peu épais. Néanmoins, la largeur d'une de ces fentes peut s'étendre sur plus The opening of the meshes but also the size of the openings or slots provided in the coating of the screen for printing said pattern on the surface of a glazing have a direct influence on the width of said tracks. Since the dimension of the slits corresponds substantially to the width of the tracks obtained, it is necessary to form extremely narrow slits (as a rule of the order of 0.25 mm + 0.05) in said coating which is itself relatively thin. However, the width of one of these slots may extend over more
qu'une seule maille du tamis.only one mesh of the sieve.
On ne peut cependant pas exclure qu'il y ait d'autres possibilités de produire des pistes étroites avec un autre procédé utilisant une pâte moins thixotrope, un tamis moins fin (par exemple constitué d'environ 70 fils par cm), un revêtement du tamis moins ou plus épais, Malgré l'étroitesse desdites pistes, que l'on peut à peine discerner, on obtient une puissance de chauffage comparable à celle des pistes ou des zones de chauffage sérigraphiées usuelles. Néanmoins, I'épaisseur des pistes, bien qu'augmentée, est maintenue dans des limites acceptables. Les pistes obtenues à i'aide du procédé décrit ici ont ainsi une épaisseur maximale sur la surface du verre, mesurée après cuisson, d'environ 35,um, plus généralement de l'ordre de à 25,um, alors que l'épaisseur des pistes conventionnelles est de 12,um environ. Cette épaisseur maximale plus importante peut être obtenue entre autres grâce aux pâtes hautement thixotropes utilisées selon l'invention qui possèdent la faculté de recouvrer très rapidement leur viscosité initiale après impression sur le verre. Grâce au procédé selon l'invention, il est donc possible de réduire significa tivement la largeur ou les dimensions des pistes électroconductrices individuelles en appliquant, par impression, une pâte thixotrope contenant au moins 35 % en poids d'argent, présentant de bonnes propriétés d'écoulement pour un gradient de cisaillement élevé et renfermant de très petites particules, au moyen d'un tamis particulièrement fin, constitué de fils de matière connue en soi, disposés de telle It cannot however be excluded that there are other possibilities of producing narrow tracks with another process using a less thixotropic paste, a less fine sieve (for example made up of about 70 threads per cm), a coating of the less or thicker sieve, Despite the narrowness of said tracks, which can hardly be discerned, a heating power is obtained comparable to that of the usual screen printed tracks or heating zones. Nevertheless, the thickness of the tracks, although increased, is kept within acceptable limits. The tracks obtained using the method described here thus have a maximum thickness on the surface of the glass, measured after baking, of approximately 35 μm, more generally of the order of to 25 μm, while the thickness conventional track is about 12 .mu.m. This greater maximum thickness can be obtained inter alia thanks to the highly thixotropic pastes used according to the invention which have the ability to recover very quickly their initial viscosity after printing on the glass. Thanks to the method according to the invention, it is therefore possible to significantly reduce the width or dimensions of the individual electrically conductive tracks by applying, by printing, a thixotropic paste containing at least 35% by weight of silver, having good properties of flow for a high shear gradient and containing very small particles, by means of a particularly fine sieve, made up of threads of material known per se, arranged in such a way
sorte que l'ouverture de la maille est faible. so the opening of the mesh is small.
Il convient de préciser l'importance que revêt le caractère thixotrope de la pâte en vue de son application par sérigraphie. Lors de l'application, la contrainte de cisaillement subie par la pâte est suffisamment élevée pour provoquer une chute importante et brutale de la viscosité ce qui permet à la pâte de passer au travers des orifices du tamis et de se déposer sur le substrat en formant le motif des pistes. Des pâtes qui conviennent à cet effet sont définies par un rapport de la viscosité en l'absence de cisaillement (viscosité de départ) à la viscosité sous contrainte de cisaillement (dans les conditions de la sérigraphie) qui varie de 50 à 1000 voire davantage, par exemple jusqu'à 1300-1500. A titre de comparaison, ce The importance of the thixotropic nature of the paste should be clarified with a view to its application by screen printing. During the application, the shear stress undergone by the dough is high enough to cause a sharp and sudden drop in viscosity which allows the dough to pass through the openings of the sieve and to deposit on the substrate forming the pattern of the tracks. Pastes which are suitable for this purpose are defined by a ratio of the viscosity in the absence of shearing (starting viscosity) to the viscosity under shear stress (under the conditions of screen printing) which varies from 50 to 1000 or even more, for example up to 1300-1500. For comparison, this
rapport est compris entre 2 et 10 pour les pâtes de sérigraphie usuelles. ratio is between 2 and 10 for the usual screen printing pastes.
Il est également important qu'après le dépôt sur le substrat, la pâte retrouve une valeur de viscosité la plus proche possible de celle de départ en un temps très court (temps de recouvrance) mais aussi que cette valeur reste stable dans le temps. De cette manière, on évite les inconvénients liés au fluage de la pâte, en particulier une augmentation de la largeur et une diminution de l'épaisseur des pistes imprimées, inconvénients qui deviennent d'autant plus importants que l'épaisseur de pâte déposée est élevée. De manière générale, il convient de choisir une pâte dont le temps de recouvrance est inférieur à 1 seconde, de It is also important that after depositing on the substrate, the paste regains a viscosity value as close as possible to that of departure in a very short time (recovery time) but also that this value remains stable over time. In this way, the drawbacks associated with the creep of the dough are avoided, in particular an increase in width and a decrease in the thickness of the printed tracks, drawbacks which become all the more important as the thickness of the dough deposited is high. . In general, it is advisable to choose a paste whose recovery time is less than 1 second, of
préférence de l'ordre de quelques dixIèmes de seconde. preferably in the order of a few tenths of a second.
Avec une pâte moins thixotrope ou comprenant des particules plus grosses, il n'est possible d'obtenir les pistes conductrices ayant la largeur indiquée car la pate ne peut pas passer au travers des ouvertures étroites du tamis. De plus, on ne peut pas non plus envisager de produire des pistes conductrices étroites avec une pate dont le temps de recouvrement (ou le temps de la transition entre l'état quasiment fluide sous cisaillement et l'état normal, pratiquement solide) est trop élevé pour permettre que les pistes demeurent stables immédiatement après With a less thixotropic dough or with larger particles, it is not possible to obtain the conductive tracks having the indicated width because the dough cannot pass through the narrow openings of the sieve. In addition, it is also not possible to envisage producing narrow conductive tracks with a paste whose recovery time (or the transition time between the almost fluid state under shear and the normal, practically solid state) is too high to allow tracks to remain stable immediately after
l'enlèvement du tamis.removing the sieve.
Lorsque la teneur en argent de la pate est supérieure à 50 %, les pistes dont la largeur est inférieure à 0,25 mm peuvent étre utilisées en tant que pistes When the silver content of the paste is more than 50%, the tracks whose width is less than 0.25 mm can be used as tracks
chauffantes, sans augmentation de la température à la puissance nominale admis- heating, without temperature increase to the rated power allowed-
sible. Les pistes dont la teneur en argent est plus faible, par exemple de l'ordre de sible. Tracks with a lower silver content, for example of the order of
%, sont plutôt utilisées en tant qu'alarme et/ou antenne. %, are rather used as an alarm and / or antenna.
L'usage combiné d'unepâte thixotrope constituée de particules de très faible taille et d'un tamis à maillage fin permet d'imprimer des pistes conductrices avec une excellente résolution. En outre, en augmentant la teneur en argent dans The combined use of a thixotropic paste made up of very small particles and a fine mesh screen makes it possible to print conductive tracks with excellent resolution. In addition, by increasing the silver content in
la pâte thixotrope, on peut réduire l'épaisseur finale des pistes. thixotropic paste, we can reduce the final thickness of the tracks.
Bien que particulièrement adapté aux pâtes à base d'argent, I'invention peut étre étendue aux pâtes renfermant des particules métalliques aptes à ré pondre aux critères de conduction électrique requis, telles que des particules de Although particularly suitable for silver-based pastes, the invention can be extended to pastes containing metal particles capable of meeting the required electrical conduction criteria, such as particles of
cuivre ou d'or.copper or gold.
Les vitrages obtenus conformément au procédé de l'invention, bien qu'étant pourvus de pistes plus étroites, possèdent des propriétés de conduction électrique comparables à celles d'un vitrage muni de pistes obtenues par sérigraphie classique, toutes choses étant égales par ailleurs (nombre de pistes, distance entre les pistes, disposition,...). Dans le cas de vitrages chauffants notamment, The glazing obtained according to the process of the invention, although being provided with narrower tracks, has electrical conduction properties comparable to those of glazing provided with tracks obtained by conventional screen printing, all other things being equal (number tracks, distance between tracks, layout, ...). In the case of heated glazing in particular,
une puissance de chauffe similaire est atteinte avec le même nombre de pistes. a similar heating power is reached with the same number of tracks.
Le procédé selon l'invention permet, dans une large mesure, de s'affranchir des contraintes qui imposent de faire varier la section transversale des pistes en fonction de l'emplacement qu'elles occupent sur le vitrage. Une telle contrainte existe par exemple sur des vitrages de forme trapézodale o les pistes situées en partie haute sont plus courtes que celles de la partie basse, ce qui nécessite d'adapter la section des pistes afin de conserver une puissance de chauffe comparable sur toute la surface du verre. On retrouve cette contrainte avec des vitrages o une puissance de chauffe maximale est recherchée dans la zone correspondant au champ de vision du conducteur. Dans ce cas, les pistes conductrices ont une largeur plus importante au voisinage des bords latéraux qu'au centre du vitrage. En procédant dans les conditions de l'invention, on peut former des pistes de largeur identique sans que cela se traduise par une différence notable de l'uniformité de la puissance de chauffe. A cet égard, il y a tout lieu de penser que la diminution de la résistance électrique résulte du fait que la pâte a une teneur élevée en argent et qu'elle est déposée sur une plus grande épaisseur. Les valeurs de température maximale admissible au niveau des barres coilectrices sont largement respectées sans qu'il y ait la nécessité d'appliquer une épaisseur importante de pâte de sérigraphie à conductivité élevée. Le plus souvent, la température à proximité des barres collectrices est de 15 % inférieure à la température-rnaximale admise et ne dépasse pas 50 C, dans des conditions normales de température amblante, pour une puissance nominale n'excédant pas The method according to the invention allows, to a large extent, to overcome the constraints which impose to vary the cross section of the tracks according to the location they occupy on the glazing. Such a constraint exists for example on glazing of trapezoidal shape where the tracks located in the upper part are shorter than those in the lower part, which requires adapting the section of the tracks in order to maintain a comparable heating power over the entire glass surface. This constraint is found with glazing where maximum heating power is sought in the zone corresponding to the driver's field of vision. In this case, the conductive tracks have a greater width in the vicinity of the lateral edges than in the center of the glazing. By proceeding under the conditions of the invention, it is possible to form tracks of identical width without this resulting in a significant difference in the uniformity of the heating power. In this regard, there is every reason to believe that the decrease in electrical resistance results from the fact that the paste has a high silver content and that it is deposited over a greater thickness. The maximum admissible temperature values at the level of the collecting bars are largely respected without the need to apply a significant thickness of screen-printing paste with high conductivity. Most often, the temperature near the busbars is 15% lower than the maximum allowed temperature and does not exceed 50 C, under normal conditions of ambient temperature, for a nominal power not exceeding
450 Watts pour une tension d'alimentation de 11 à 14 Volts. 450 Watts for a supply voltage of 11 to 14 Volts.
La production à l'échelle industrielle des vitrages obtenus conformément au procédé de l' invention permet de réaliser une économ ie de la pâte de sérigraphie, en particulier lorsque cette dernière est riche en argent (teneur supérieure ou égate à 80 %). Ceci est vrai pour la réalisation des pistes chauffantes et plus encore lorsqu'il s'agit de pistes destinées à fonctionner en tant qu'alarme eVou antenne. Conformément à une première réalisation préférée, on utilise conjointement une pâte thixotrope ayant une teneur en argent supérieure à 35 %, de préférence % et mieux encore 70 %, dont l'essentiel (au moins 98 %) des particules constitutives ont une dimension inférieure à 25 m, de préférence 12 m, et un The production on an industrial scale of the glazings obtained in accordance with the process of the invention makes it possible to save on the screen printing paste, in particular when the latter is rich in silver (content greater than or equal to 80%). This is true for the production of heating tracks and even more so in the case of tracks intended to function as an eVou antenna alarm. In accordance with a first preferred embodiment, a thixotropic paste is used which has a silver content greater than 35%, preferably% and better still 70%, the essentials (at least 98%) of the constituent particles of which have a dimension less than 25 m, preferably 12 m, and a
tamis de sérigraphie comptant au moins 90 fils par cm et une épaisseur de revête- screen printing sieve with at least 90 threads per cm and a coating thickness
ment d'au moins 30,um, de préférence 50 à 100,um. Cette manière de procéder permet de déposer sur le substrat, par impression, en un seul passage, une épaisseur de pâte de sérigraphie relativement importante comparativement aux épaisseurs que l'on obtient habituellement. Les dépôts ainsi obtenus présentent, après la cuisson, une épaisseur inférieure à 35,um, plus généralement de l'ordre ment of at least 30 µm, preferably 50 to 100 µm. This procedure allows to deposit on the substrate, by printing, in a single pass, a relatively large thickness of screen printing paste compared to the thicknesses that are usually obtained. The deposits thus obtained have, after firing, a thickness of less than 35 μm, more generally of the order
de 15 à 25,um.from 15 to 25, um.
Le tam is employé dans le cadre de cette réal isation a u ne épaisseu r de re- The sieve is used in this realization with a thickness of re
vêtement plus importante (plus de 30,um) que celle des tamis à nombre de fils équivalent utilisés pour l'application visée (généralement inférieure à 10,um). Ce garment larger (more than 30 µm) than that of sieves with an equivalent number of threads used for the intended application (generally less than 10 µm). This
tamis peut être obtenu par la technique photographique, connue en soi, qui con- sieve can be obtained by the photographic technique, known per se, which
siste à recouvrir la s u rface du tam is d' u ne cou che ou d' u n film de rési ne photoréti- is to cover the surface of the screen with a layer or a photoresist resin film
culable et à opérer par projection d'une diapositive afin de reproduire le motif d'im pression sur le tamis. Dans le cas présent, on utilise une résine photoréticulable présensibilisée qui est apte à former un revêtement suffisamment solide pour résister à l'action de la racle de sérigraphie, en un temps très court, de l'ordre de culable and to operate by projection of a slide in order to reproduce the pattern of printing on the sieve. In the present case, a presensitized photocrosslinkable resin is used which is capable of forming a coating which is sufficiently solid to resist the action of the screen printing doctor blade, in a very short time, of the order of
secondes, voire moins. A titre de comparaison, avec une résine photoréticu- seconds or less. For comparison, with a photocrosslinked resin
lable classique, il est nécessaire d'avoir un temps d'insolation élevé, de l'ordre de classic lable, it is necessary to have a high exposure time, of the order of
5 à 6 minutes pour obtenir une réticulation dans toute l'épaisseur du revêtement. 5 to 6 minutes to obtain crosslinking throughout the thickness of the coating.
Par " résine photoréticulable présensibilisée ',, on entend ici une résine préréticu- By "presensitized photocrosslinkable resin" is meant here a pre-crosslinked resin.
lée qui comprend un ou plusieurs polymères de bas poids moléculaire aptes à réa- which comprises one or more low molecular weight polymers capable of reacting
gir sous l'effet de la lumière pour former un réseau réticulé. La résine photoréticu- gir under the effect of light to form a cross-linked network. Photoresist resin-
lable présensibilisée peut notanment être mise en _uvre sous la forme d'une couche d'émuision déposée directement sur le tamis ou d'un film supportant ladite résine, ce film étant humidifié avant d'être appliqué à la surface du tamis. En limitant la durée d'insolation, on peut ainsi prévenir les effets de la lumière parasite à proximité des bords du masque d'impression, lumière qui provoque une réticulation non souhaitée de la résine. Il en résulte une réduction de la dimension du motif impressionné par rapport à celui du masque, sur la face soumise à l'insolation ce qui se traduit lors de la sérigraphie, par une réduction de la quantité de pâte déposée sur le substrat et une moins bonne résolution dans l'impression the presensitized lable can in particular be implemented in the form of an emulsion layer deposited directly on the sieve or of a film supporting said resin, this film being moistened before being applied to the surface of the sieve. By limiting the duration of exposure, it is thus possible to prevent the effects of stray light near the edges of the printing mask, light which causes unwanted crosslinking of the resin. This results in a reduction in the size of the pattern impressed compared to that of the mask, on the face subjected to exposure which results in screen printing, by a reduction in the amount of paste deposited on the substrate and a less good resolution in printing
des pistes.tracks.
Il est avantageux de choisir un tamis dont les bords correspondant aux motifs d'impression sont sensiblement parallèles dans l'épaisseur de sorte que l'ouverture dévolue au passage de la pâte reste sensiblement constante d'une face à l'autre du tamis. En tout état de cause, il est souhaitable que la variation de l'ouverture entre les deux faces du tamis, pour un même motif soit inférieure à 20 %, et de préférence 10 %. A titre de comparaison, avec la résine photoréticuiable It is advantageous to choose a sieve whose edges corresponding to the printing patterns are substantially parallel in thickness so that the opening devoted to the passage of the dough remains substantially constant from one face to the other of the sieve. In any event, it is desirable that the variation in the opening between the two faces of the screen, for the same reason, be less than 20%, and preferably 10%. For comparison, with photocrosslinkable resin
classique précédemment citée, le temps d'insolation élevé nécessaire à la réticula- previously cited classic, the high exposure time necessary for the reticula-
tion ne permet pas d'obtenir l'ouverture désirée correspondant au motif d'impressi- does not allow the desired opening corresponding to the printing pattern to be obtained.
on (réduction de l'ouverture voire bouchage complet). on (reduction of opening or even complete blockage).
La nature de fils constituant le tamis n'est pas critique. De préférence, les fils sont en polyester et chaque fil est constitué d'un fil unique (monofilament) de The nature of the wires constituting the sieve is not critical. Preferably, the threads are made of polyester and each thread consists of a single thread (monofilament) of
diamètre compris entre 30 et 60,um, de préférence 40 et 50,um. diameter between 30 and 60, um, preferably 40 and 50, um.
La racle qui permet de presser la pâte au travers du tamis de sérigraphie peut être une racle usuelle ayant une arête d'impression à angle droit, chanfreinée ou arrondie. L'usage de ce dernier type de racie permet d'obtenir une certaine augmentation de la tension du cisaillement d'o une réduction de la viscosité de la pâte lors du passage à travers le tamis. De préférence, la racle est constituée d'une matière du type polymère, par exemple un polyuréthane, présentant une The doctor blade which makes it possible to press the paste through the screen printing screen can be a standard doctor blade having a right-angled, chamfered or rounded printing edge. The use of this latter type of racie makes it possible to obtain a certain increase in the shear tension or a reduction in the viscosity of the dough during the passage through the sieve. Preferably, the doctor blade is made of a material of the polymer type, for example a polyurethane, having a
dureté Shore A comprise entre 65 et 85. Shore A hardness between 65 and 85.
Grâce à l'invention, on peut obtenir des pistes conductrices ayant une résis tance surfacique inférieure à 2,5 mOhm par carré pour une épaisseurde 10,um Thanks to the invention, it is possible to obtain conductive tracks having a surface resistance of less than 2.5 mOhm per square for a thickness of 10 .mu.m
après la cuisson, ce qui correspond à une résistivité inférieure à 2,5, uOhm.cm. after firing, which corresponds to a resistivity of less than 2.5, uOhm.cm.
En outre, les pistes corductrices présentent une résistance à l'abrasion satisfaisante, même lorsque leur épaisseur est importante. On attribue cela à la densification plus importante des particules d'argent dans la pâte lors de la cuisson. On décrit ci-après la fabrication d'un vitrage chauffant en vue d'une In addition, the cord tracks have a satisfactory abrasion resistance, even when their thickness is large. This is attributed to the greater densification of the silver particles in the dough during baking. The following describes the manufacture of a heated glazing for a
utilisation en tant que lunette arrière chauffante d'un véhicule automobile. use as a heated rear window of a motor vehicle.
La pâte thixotrope de sérigraphie contient 80 % d'argent, 4 % de fritte de verre et 16 % d'un médium qui a pour fonction de faciliter l'application sur le substrat. Toutes les particules contenues dans la pâte ont une taille inférieure à 15 um. Le rapport de la viscosité sans contrainte de cisaillement à la viscosité sous The thixotropic screen printing paste contains 80% silver, 4% glass frit and 16% of a medium which has the function of facilitating application on the substrate. All the particles contained in the paste have a size less than 15 μm. The ratio of viscosity without shear stress to viscosity under
contrainte de cisaillement dans les conditions de la sé rig rap hie est égal à 200. shear stress under the conditions of rig rig rap is equal to 200.
Le tamis est constitué d'un tissu 100 T commercialisé par SEFAR qui renferme 100 fils par cm, chaque fil étant constitué d'un seul fil en polyester ayant un diamètre de 40,um, et présente une ouverture de maille égale à 58,um. Le tamis est recouvert d'une couche d'émuision photoréticulable présensibilisée de ,um d'épaisseur et le motif correspondant au masque d'impression est reproduit sur le tamis par la technique photographique (temps d'insolation: 150 secondes; puissance de la lame: 7000 W). Les bords du revêtement au niveau des motifs reproduisant les pistes sont parallèles ce qui signifie que l'ouverture pour le The sieve is made of a 100 T fabric sold by SEFAR which contains 100 threads per cm, each thread being made of a single polyester thread having a diameter of 40 µm, and has a mesh opening equal to 58 µm . The sieve is covered with a presensitized photocrosslinkable emulsion layer of, μm thickness and the pattern corresponding to the printing mask is reproduced on the sieve by the photographic technique (exposure time: 150 seconds; power of the blade : 7000 W). The edges of the covering at the level of the patterns reproducing the tracks are parallel, which means that the opening for the
passage de la pâte est constante d'une face à l'autre du tamis. passage of the dough is constant from one side to the other of the sieve.
On imprime le motif du tamis sur une feuille de verre au moyen d'une racle en polyuréthane à angle droit de dureté Shore A égale à 85. Avec une vitesse d'impression de 20 m/min et un hors-contact de 8 mm, on forme des pistes qui, après un cycle de cuisson (de la température ambiante à 650 C en 150 s) pré sentent une largeur de 0,2 à 0,22 mm et une épaisseur de 15,um. Le vitrage muni des barres collectrices de courant possède les mêmes performances en terme de résistance et de puissance de chauffe qu'un vitrage possédant un nombre iden tique de pistes conductrices, disposées de la méme manière, obtenues par séri The screen pattern is printed on a glass sheet by means of a polyurethane doctor blade at right angles to a Shore A hardness equal to 85. With a printing speed of 20 m / min and an out-of-contact contact of 8 mm, tracks are formed which, after a baking cycle (from room temperature to 650 ° C. in 150 s) have a width of 0.2 to 0.22 mm and a thickness of 15 μm. Glazing provided with current busbars has the same performance in terms of resistance and heating power as a glazing having an identical number of conductive tracks, arranged in the same way, obtained by serial
graphie classique (largeur supérieure à 0,5 mm). classic spelling (width greater than 0.5 mm).
On décrit ci-après la fabrication d'un vitrage chauffant selon une autre variante de l'invention, mais également en vue d'une utilisation en tant que lunette The manufacture of a heated glazing according to another variant of the invention is described below, but also for use as a telescope
arrière chauffante d'un véhicule automobile. heated rear of a motor vehicle.
Bien que lès racles usuelles aient une arête d'impression à angle droit et pointu, avec lequel la pâte est mprimée à travers le tamis sur la surface placée sous celui-ci, il s'est avéré préférable pour réaliser l'invention d'utiliser une arête d'impression modifiée de la racle permettant un certain effet de coin. On n'a pas encore trouvé d'explication pour cet effet résultant d'un chanfrein ou d'un arrondi de ladite arête d'impression pour cette configuration spécifique, mais on peut supposer qu'il y a un effet réciproque avec la thixotropie -c'est-à- dire la chute de viscosité par augmentation de la contrainte de cisaillement exercée sur le médium Although the usual doctor blades have a sharp right-angled printing edge, with which the dough is pressed through the sieve on the surface placed under it, it has been found preferable to carry out the invention by using a modified printing edge of the doctor blade allowing a certain corner effect. We have not yet found an explanation for this effect resulting from a chamfer or rounding of said printing edge for this specific configuration, but we can assume that there is a reciprocal effect with thixotropy - that is to say the drop in viscosity by increasing the shear stress exerted on the medium
thixotrope- de la pâte de sérigraphie. thixotropic- screen printing paste.
La vitesse d' imp ression par la racle est légèrement réd u ite comparativement aux procédés usuels du fait de la nécessité de faire passer la pâte à travers des fentes ou des ouvertures de sections considérablement rédu ites par rapport aux sections des revêtements d e tam is con n us. En outre le hors-contact du tam is (c'est à d i re la d istance entre le tam is lib rement tend u et le The speed of printing by the doctor blade is slightly reduced compared to the usual methods due to the need to pass the dough through slits or openings of sections considerably reduced compared to the sections of the screen linings. n us. In addition, the tam is out of contact (ie the distance between the freely stretched tam and the
substrat à imprimer, ici le vitrage) est fixé à 10 mm. substrate to be printed, here the glazing) is fixed at 10 mm.
Avec ces matières et dimensions, une résistivité inférieure à 2,5,u.*cm With these materials and dimensions, a resistivity less than 2.5, u. * Cm
peut être obtenue après cuisson.can be obtained after cooking.
Comme pâte, on utilise le produit H 669 de la société DuPont, dont la viscosité est égale à 17 Pa.s (Pascal x sec). Elle ne contient que des particules de taille inférieure ou égale à 10,um. Elle présente un rapport de la viscosité sans contrainte de cisaillement à la viscosité sous contrainte de cisaillement dans les As the paste, the product H 669 from the company DuPont is used, the viscosity of which is equal to 17 Pa.s (Pascal x sec). It contains only particles of size less than or equal to 10, um. It has a ratio of viscosity without shear stress to viscosity under shear stress in
conditions de la sérigraphie égal à 100. screen printing conditions equal to 100.
Le tamis est constitué d'un tissu 95 T. commercialisé par SMTi S.p.A., Italie, qui renferme 95 fils par cm, chaque fil étant constitué d'un seul fil en polyester ayant un diamètre de 40,um, et présente une ouverture de maille égale à 65,crm. Le tamis est recouvert d'une couche d'émuision photoréticulable présensibilisée d'environ 16,um d'épaisseur et le motif correspondant au masque d'impression est reproduit sur le tamis par la technique photographique. Les bords du revêtement au niveau des motifs reproduisant les pistes sont parallèles ce qui signifie que l'ouverture pour le passage de la pâte est constante d'une face à l'autre du tamis. Les fentes formées dans le revêtement ont une largeur la plus The sieve is made of a 95 T. fabric marketed by SMTi SpA, Italy, which contains 95 threads per cm, each thread being made of a single polyester thread having a diameter of 40 µm, and has a mesh opening equal to 65, crm. The sieve is covered with a presensitized photocrosslinkable emulsion layer of approximately 16 μm in thickness and the pattern corresponding to the printing mask is reproduced on the sieve by the photographic technique. The edges of the coating at the level of the patterns reproducing the tracks are parallel, which means that the opening for the passage of the dough is constant from one face to the other of the sieve. The slots formed in the coating have the widest width
étroite de 250,um environ.narrow of about 250, um.
On imprime le motif du tamis sur une feuille de verre au moyen d'une racle en polyuréthane dont le chant est pourvu d'un biseau à 45 sur 0,2 mrn et a une du reté Shore A égale à 65. Avec u ne vitesse d' impression de 0,35 m/sec et u n hors-contact de 10 mm, on forre des pistes qui, après un cycle de cuisson (de la température ambiante à 650 C en 150 s) présentent une largeur de 0,2 à 0,22 mm et une épaisseur de 12-15,um. Le vitrage muni des barres collectrices de courant possède les mêmes performances en terme de résistance et de puissance de chauffe qu'un vitrage possédant un nombre identique de pistes conductrices, disposées de la même manière, obtenues par sérigraphie classique (largeur The pattern of the sieve is printed on a glass sheet by means of a polyurethane doctor blade, the edge of which is bevelled at 45 x 0.2 mrn and has a Shore A angle equal to 65. With a speed 0.35 m / sec printing and 10 mm out of contact, tracks are formed which, after a baking cycle (from room temperature to 650 C in 150 s) have a width of 0.2 to 0.22 mm and a thickness of 12-15 µm. Glazing provided with current busbars has the same performance in terms of resistance and heating power as a glazing having an identical number of conductive tracks, arranged in the same way, obtained by conventional screen printing (width
supérieure à 0,5 mm).greater than 0.5 mm).
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