RU2574344C2 - Method of structured metal coating production - Google Patents

Method of structured metal coating production Download PDF

Info

Publication number
RU2574344C2
RU2574344C2 RU2012101934/07A RU2012101934A RU2574344C2 RU 2574344 C2 RU2574344 C2 RU 2574344C2 RU 2012101934/07 A RU2012101934/07 A RU 2012101934/07A RU 2012101934 A RU2012101934 A RU 2012101934A RU 2574344 C2 RU2574344 C2 RU 2574344C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substrate
substance
monolayer
electrically conductive
oligolayer
Prior art date
Application number
RU2012101934/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012101934A (en
Inventor
ЙЕГЕР Франк КЛЯЙНЕ
Штефан ХЕРМЕС
Original Assignee
Басф Се
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 Басф Се filed Critical Басф Се
Priority claimed from PCT/EP2010/058612 external-priority patent/WO2010149579A2/en
Publication of RU2012101934A publication Critical patent/RU2012101934A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2574344C2 publication Critical patent/RU2574344C2/en

Links

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to method of production of the structured metal coating of substrate. Initially on the substrate surface the monolayer or oligolayer of surface hydrophobisated substance is applied, and then on the substrate the substance with electric conducting particles is applied in accordance with pre-set pattern. Besides, invention relates to use of this method to manufacture solar panels or printed circuit boards, and electronic part including substrate, on which the structured conducting surface is applied, at this on the surface the monolayer or oligolayer of the surface hydrophobisated material is applied, and on the monolayer or oligolayer the structured conducting surface is applied.
EFFECT: method of creation of structured metal coating on the substrate, upon its implementation the structured metal layer if formed with clearly determined edges, this ensure the picture printing with high resolution and low size structures, used in solar panels.
7 cl

Description

Изобретение касается способа получения структурированного металлического покрытия на подложке. Кроме того, изобретение касается применения этого способа для изготовления солнечных батарей или печатных плат, а также электронной детали, включающей в себя подложку, на которую нанесена структурированная металлическая поверхность.The invention relates to a method for producing a structured metal coating on a substrate. In addition, the invention relates to the use of this method for the manufacture of solar cells or printed circuit boards, as well as an electronic component that includes a substrate on which a structured metal surface is applied.

Структурированные металлические покрытия на подложке изготавливают, например, методом печати. Для этого чернила, содержащие металлические частицы, наносят на подложку, например, с помощью метода струйной или лазерной печати. Соответствующий способ, в котором капли краски переносят с покрытого краской носителя на подлежащую запечатыванию подложку, известен, например, из заявки США US-B 6,241,344. Для переноса краски в место, на котором подложка подлежит запечатыванию, краске, находящейся на носителе, сообщают энергию. Из-за этого часть краски испаряется и отделяется от носителя. За счет давления испаряющейся краски происходит перенос отделившейся таким образом капли краски на подложку. Целенаправленное введение энергии позволяет таким способом переносить краску на подложку в соответствии с подлежащим печати узором. Необходимую для переноса краски энергию подают, например, с помощью лазера. Носитель, на который нанесена краска, представляет собой, например, обегающую ленту, на которую с помощью специального наносящего устройства перед областью печати наносят краску. Лазер находится внутри обегающей ленты, так что лазер воздействует на носитель со стороны, противоположной краске.Structured metal coatings on a substrate are made, for example, by printing. To do this, ink containing metal particles is applied to a substrate, for example, using the inkjet or laser printing method. A suitable method in which droplets of ink is transferred from an inked carrier onto a substrate to be sealed is known, for example, from US Pat. No. 6,241,344. To transfer the ink to the place where the substrate is to be sealed, energy is transferred to the ink on the carrier. Because of this, part of the paint evaporates and is separated from the carrier. Due to the pressure of the evaporating ink, a drop of ink separated in this way is transferred to the substrate. The purposeful introduction of energy in this way allows the ink to be transferred onto the substrate in accordance with the pattern to be printed. The energy necessary for transferring paint is supplied, for example, by a laser. The carrier on which the ink is applied is, for example, an enveloping tape on which ink is applied in front of the print area using a special application device. The laser is located inside the envelope tape, so that the laser acts on the media from the side opposite to the paint.

В общем случае недостатком таких способов является то, что качество печати в значительной мере зависит от однородности условий процесса. Так, например, уже незначительные местные неравномерности непосредственно в месте ввода энергии могут привести к ухудшению качества печати. Такие различия - это, например, различия в толщине нанесенной краски, а также, например, электростатическое состояние подложки, подлежащей запечатыванию. Так, например, в силу различных процессов сматывания обычная поверхность полимера или же бумаги может характеризоваться совершенно разными поверхностными зарядами, причем потенциал их также очень неравномерен. Получаемая в итоге печатная картина очень сильно склоняется к неточностям краев, обусловленных в основном нечетким заданием режима распрыскивания, а также распылением краски. Еще одна причина нечеткости краев - это неравномерное растекание краски по подлежащей запечатыванию подложке.In the General case, the disadvantage of such methods is that the print quality largely depends on the homogeneity of the process conditions. So, for example, already insignificant local irregularities directly in the place of energy input can lead to poor print quality. Such differences are, for example, differences in the thickness of the applied ink, as well as, for example, the electrostatic state of the substrate to be sealed. So, for example, due to various winding processes, the usual surface of a polymer or paper can be characterized by completely different surface charges, and their potential is also very uneven. The resulting printed picture is very prone to inaccuracies in the edges, due mainly to the fuzzy setting of the spray mode, as well as the spraying of ink. Another reason for the blurry edges is the uneven spreading of paint on the substrate to be sealed.

Чтобы капли воды или масла не смачивали поверхность, а в основном сохраняли шарообразную форму, принято наносить на поверхность слой, содержащий силаны. Такой слой описан, например, в европейской заявке ЕР-А 0 497 189. Недостаток нанесения покрытия описанным в ней способом состоит, однако, в том, что поверхность, подлежащая покрытию, требует активного водорода, например, в форме гидроксильных групп, иминогрупп или аминогрупп на поверхности. Кроме того, слой применяют для водо- или маслоотталкивания. Нанесение на поверхность, содержащую силаны, структурированного слоя не предусматривается.So that drops of water or oil do not wet the surface, but basically keep a spherical shape, it is customary to apply a layer containing silanes on the surface. Such a layer is described, for example, in European application EP-A 0 497 189. The disadvantage of coating as described in it is, however, that the surface to be coated requires active hydrogen, for example, in the form of hydroxyl groups, imino groups or amino groups on the surface. In addition, the layer is used for water or oil repellent. Drawing on the surface containing silanes, a structured layer is not provided.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы представить способ получения структурированного металлического покрытия на подложке, при реализации которого формируют структурированный металлический слой с четко определенными кантами и краями.An object of the present invention is to provide a method for producing a structured metal coating on a substrate, the implementation of which forms a structured metal layer with well-defined edges and edges.

Эту задачу решают посредством способа получения структурированного металлического покрытия на подложке, который включает в себя следующие этапы:This problem is solved by a method of obtaining a structured metal coating on a substrate, which includes the following steps:

(а) нанесение на поверхность подложки монослоя или олигослоя вещества, гидрофобизирующего поверхность,(a) applying to the surface of the substrate a monolayer or oligolayer of a substance that hydrophobizes the surface,

(b) нанесение на подложку методом печати вещества, содержащего электропроводящие частицы, в соответствии с предварительно заданным узором.(b) applying to the substrate by printing a substance containing electrically conductive particles in accordance with a predetermined pattern.

Предпочтительно наносить на поверхность подложки монослой вещества, гидрофобизирующего поверхности. При этом, однако, в отдельных случаях возможно формирование также 2 или 3 слоев.It is preferable to apply a monolayer of a hydrophobizing surface substance to the surface of the substrate. However, in some cases, it is also possible to form 2 or 3 layers.

Посредством нанесения на поверхность подложки монослоя или олигослоя вещества, гидрофобизирующего поверхности, добиваются того, чтобы нанесенное на подложку и содержащее электропроводящие частицы вещество растекалось в меньшей степени или в оптимальном случае вообще не растекалось, а сохраняло свою структуру. Благодаря нанесению всего одного монослоя или олигослоя также удается добиться того, чтобы, в частности в случае подложки из полупроводникового материала, влияние вещества, гидрофобизирующего поверхности, на свойства структурированного металлического покрытия и полупроводниковой подложки оставалось на столь низком уровне, что не ухудшало бы свойств подлежащего изготовлению продукта. Возможный благодаря этому более точный контур кантов обладает тем дополнительным преимуществом, что можно напечатать резкую картину с высоким разрешением и структурами, которые значительно меньше 100 мкм. Такая печатная картина высокого разрешения со структурами размером менее 100 мкм целесообразна, например, при изготовлении солнечных батарей. Для изготовления солнечных батарей на покрытую нитридом кремния или пассивированную поверхность подложки обычно наносят серебряную пасту с помощью техники ситовой печати. Методом ситовой печати, однако, невозможно надежно напечатать структуры, которые значительно меньше 100 мкм. В качестве альтернативы, например, из патента США US 5,021,808 известна методика нанесения печатью чернил, поглощающих лазерное излучение, причем чернила наносят на прозрачную бесконечную фольгу, а лазер с тыла фокусируют на передней стороне фольги так, что находящаяся там и поглощающая лазерное излучение пленка нагревается столь сильно, что часть растворителя чернил мгновенно испаряется. Таким образом, каплю чернил переносят на подложку, например, пластину для солнечной батареи. Для такой печати, однако, годятся только чернила, вязкость которых значительно ниже, чем у сравнимых паст для ситовой печати. После переноса чернил на обладающую текстурой и покрытую нитридом кремния пластину, однако, наблюдают растекание чернил по поверхности. Посредством покрытия пластины согласно изобретению, уже покрытой нитридом кремния либо же пассивированной, веществом, гидрофобизирующим поверхность, растекание уменьшают, а в идеальном случае даже предотвращают. Создаваемая печатная картина, таким образом, отличается еще более четкими краями, и возможна более тонкая печать.By applying to the surface of the substrate a monolayer or oligolayer of a substance hydrophobizing the surface, it is ensured that the substance deposited on the substrate and containing electrically conductive particles is less spread or, in the optimal case, does not spread at all, but retains its structure. By applying only one monolayer or oligolayer, it is also possible to achieve, in particular in the case of a substrate made of a semiconductor material, that the effect of the hydrophobizing surface substance on the properties of the structured metal coating and the semiconductor substrate remain so low that it would not impair the properties of the fabricated material product. The more precise contour of the edges, which is possible due to this, has the additional advantage that it is possible to print a sharp picture with high resolution and structures that are much smaller than 100 microns. Such a high-resolution printed picture with structures less than 100 microns in size is suitable, for example, in the manufacture of solar cells. For the manufacture of solar cells, silver paste is typically applied to a silicon nitride-coated or passivated surface of the substrate using a sieve printing technique. Using sieve printing, however, it is not possible to reliably print structures that are significantly smaller than 100 microns. As an alternative, for example, from US Pat. No. 5,021,808, a technique is known for printing laser-absorbing ink, the ink being applied to a transparent endless foil, and the laser from the rear is focused on the front side of the foil so that the film absorbing the laser radiation is heated so strongly that part of the ink solvent instantly evaporates. Thus, a drop of ink is transferred to a substrate, for example, a plate for a solar panel. However, only ink is suitable for such printing, the viscosity of which is significantly lower than that of comparable pastes for screen printing. After transferring ink to a texture-coated and silicon nitride-coated plate, however, ink spreads over the surface. By coating the wafer according to the invention, already coated with silicon nitride or passivated, with a substance that hydrophobizes the surface, the spreading is reduced, and ideally even prevented. The printed image thus created is distinguished by even sharper edges, and finer printing is possible.

Помимо пластин, покрытых нитридом кремния, можно также применять пластины, покрытые оксидом алюминия (Al2O3) или карбидом кремния (SiC).In addition to silicon nitride coated plates, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) or silicon carbide (SiC) coated plates can also be used.

Печатная картина солнечных батарей обычно характеризуется двумя-тремя широкими полосами, на которые затем для соединения припаивают полоски для соединения нескольких ячеек. Кроме того, у ячеек имеется очень тонкая решетка с хорошей электропроводностью. Требования к этой решетке (растру) очень высоки. Она должна обладать высокой электропроводностью, но при этом препятствовать падению света она должна в минимально возможной степени. Поэтому отдельные полоски решетки приходится делать максимально узкими и максимально высокими.The printed pattern of solar cells is usually characterized by two to three wide strips, onto which strips are then soldered to connect several cells. In addition, the cells have a very thin lattice with good electrical conductivity. The requirements for this grid (raster) are very high. It should have high electrical conductivity, but at the same time to prevent light from falling, it should be as small as possible. Therefore, individual strips of the lattice have to be made as narrow and as high as possible.

Для получения электропроводящего растра применяют чернила, содержащие электропроводящие частицы в растворителе.To obtain an electrically conductive raster, ink is used containing electrically conductive particles in a solvent.

Электропроводящие частицы, которые наносят на подложку для создания структурированного металлического покрытия, предпочтительно содержат серебро, медь, железо, олово, никель, или смеси, или сплавы этих материалов. Крайне предпочтительно, в частности при изготовлении солнечных батарей, применять электропроводящие частицы, содержащие серебро и/или при необходимости никель. При этом применяемые частицы могут приобретать любую известную специалисту форму. Также возможно применять частицы двух или более разных видов, причем частицы могут различаться по размеру, форме или же и материалу. Обычно применяют частицы различной формы, например шарообразные частицы и частицы в виде пластинок. При этом, в частности, частицы могут различаться также и по размеру.The electrically conductive particles that are applied to the substrate to create a structured metal coating preferably contain silver, copper, iron, tin, nickel, or mixtures or alloys of these materials. It is highly preferred, in particular in the manufacture of solar cells, to use electrically conductive particles containing silver and / or optionally nickel. In this case, the particles used can take on any form known to those skilled in the art. It is also possible to use particles of two or more different types, and the particles can vary in size, shape or material. Usually used particles of various shapes, such as spherical particles and particles in the form of plates. In this case, in particular, the particles can also vary in size.

Размер частиц в общем случае выбирают так, чтобы величина подлежащей печати структуры была значительно больше, чем максимальные габариты частиц. Предпочтительно применять частицы размером не более 10 мкм. В частности, можно также применять в качестве частиц в веществе, подлежащем нанесению на подложку, наночастицы.The particle size is generally chosen so that the size of the structure to be printed is significantly larger than the maximum particle size. It is preferable to use particles no larger than 10 microns in size. In particular, nanoparticles can also be used as particles in a substance to be applied to a substrate.

В качестве растворителя, в котором диспергированы частицы, можно применять любой растворитель, известный специалисту. Удобны в применении в качестве растворителя, например, вода или органические растворители.As the solvent in which the particles are dispersed, any solvent known to the skilled person can be used. Suitable as solvents, for example, water or organic solvents.

Материалы матрикса, обычно содержащиеся в веществе, содержащем в себе электропроводящие частицы, - это АБС (акрилонитрил-бутадиен-стирол), АСА (акрилнитрил-стиролакрилат), акрилированные акрилаты, алкидные смолы, алкилвинилацетаты, сополимеры алкиленвинилацетата, в особенности этиленвинилацетат, бутиленвинилацетат; сополимеры алкиленвинилхлорида; аминосмолы; альдегидные и кетоновые смолы; целлюлоза и производные целлюлозы, в особенности гидроксиалкилцеллюлоза, эфиры целлюлозы, как то: ацетаты, пропионаты, бутираты целлюлозы, карбоксианкилцеллюлозы, нитрат целлюлозы, эпоксиакрилаты; эпоксидные смолы, модифицированные эпоксидные смолы, например бифункциональные или полифункциональные смолы на основе бисфенола А или бисфенола F, полифункциональные эпоксидные смолы Novolak, бромированные эпоксидные смолы, циклоалифатические эпоксидные смолы, глицидилэфиры, винилэфиры, сополимеры этилена и акриловой кислоты; углеводородные смолы, МАБС (прозрачный АБС со включенными в него акрилатными мономерами); меламиновые смолы, сополимеризаты ангидрида малеиновой кислоты; метакрилаты, натуральный каучук, синтетический каучук; хлорный каучук; натуральные смолы, колофониевые смолы; шеллак; фенольные смолы; феноксисмолы, сложные полиэфиры, полиэфирные смолы, например фенилэфирные смолы; полисульфоны, полиэфирсульфоны, полиамиды, полиимиды, полианилины, полипирролы, полибутилентерефталат (ПБТ), поликарбонат (например, Makrolon® производства Bayer AG); сложные полиэфиракрилаты, простые полиэфиракрилаты, полиэтилен, полиэтилентиофены; полиэтиленнафталаты; полиэтилентерефталат (ПЭТ), полиэтилентерефталат-гликоль (ПЭТГ, PETG), полипропилен; полиметилметакрилат (ПММА, РММА); полифениленоксид (ПФО, РРО); полистиролы (ПС, PS), политетрафторэтилен (ПТФЭ, PTFE); политетрагидрофуран; простые полиэфиры (например, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль), соединения поливинила, в частности поливинилхлорид (ПВХ, PVC), сополимеры ПВХ, ПВдХ, поливинилацетат, а также его сополимеры, поливиниловый спирт, при необходимости частично гидролизованный, поливинилацетали, поливинилацетаты, поливинилпирролидон, поливиниловые эфиры, поливинилакрилаты и поливинилметакрилаты в растворе и в виде дисперсии, а также их сополимеры, сложные эфиры полиакриловой кислоты и сополимеры полистирола, например сополимеры полистирола и ангидрида малеиновой кислоты, полистирол (модифицированный по ударной вязкости или без таковой модификации); полиуретаны без поперечной сшивки или со сшивкой изоцианатами; полиуретанакрилаты; сополимеры стирола и акрила; блок-сополимеры стирола и бутадиена (например, Styroflex® или Styrolux® производства БАСФ АГ, K-ResinTM производства фирмы СРС); белки, как, например, казеин; блок-сополимеры стирола и изопрена; триазиновая смола, бисмалеимид-триазиновая смола (БТ, ВТ), цианатэфирная смола (ЦЭ, СЕ), аллилированный простой полифениленэфир (АРРЕ). Кроме того, материал матрикса может быть образован двумя или несколькими полимерами.The matrix materials typically contained in a substance containing electrically conductive particles are ABS (acrylonitrile butadiene styrene), ACA (acrylonitrile styrene acrylate), acrylated acrylates, alkyd resins, alkyl vinyl acetates, alkylene vinyl acetate copolymers, especially ethylene vinyl acetate; copolymers of alkylene vinyl chloride; amino resins; aldehyde and ketone resins; cellulose and cellulose derivatives, in particular hydroxyalkyl cellulose, cellulose ethers, such as acetates, propionates, cellulose butyrates, carboxyalkyl cellulose, cellulose nitrate, epoxy acrylates; epoxies, modified epoxies, for example bifunctional or polyfunctional resins based on bisphenol A or bisphenol F, polyfunctional epoxies Novolak, brominated epoxies, cycloaliphatic epoxies, glycidylethers, vinyl esters, copolymers of ethylene and acrylic acid; hydrocarbon resins, MABS (transparent ABS with acrylate monomers included); melamine resins, maleic anhydride copolymerizates; methacrylates, natural rubber, synthetic rubber; chlorine rubber; natural resins, colophonium resins; shellac; phenolic resins; phenoxy resins, polyesters, polyester resins, for example phenylether resins; polysulfones, polyethersulfones, polyamides, polyimides, polyanilines, polypyrroles, polybutylene terephthalate (PBT), polycarbonate (for example, Makrolon ® manufactured by Bayer AG); polyester acrylates, polyether acrylates, polyethylene, polyethylene thiophenes; polyethylene naphthalates; polyethylene terephthalate (PET), polyethylene terephthalate glycol (PETG, PETG), polypropylene; polymethylmethacrylate (PMMA, PMMA); polyphenylene oxide (PFD, PPO); polystyrenes (PS, PS), polytetrafluoroethylene (PTFE, PTFE); polytetrahydrofuran; polyethers (e.g. polyethylene glycol, polypropylene glycol), polyvinyl compounds, in particular polyvinyl chloride (PVC), copolymers of PVC, PVdH, polyvinyl acetate, and also its copolymers, polyvinyl alcohol, optionally partially hydrolyzed, polyvinyl acetals, polyvinyl vinyl polyvinyl vinyl , polyvinyl acrylates and polyvinyl methacrylates in solution and in the form of a dispersion, as well as their copolymers, polyacrylic esters and polystyrene copolymers, for example copolymers of polystyrene and anhydride m aleic acid, polystyrene (modified by impact strength or without such a modification); polyurethanes without crosslinking or with isocyanate crosslinking; polyurethane acrylates; copolymers of styrene and acrylic; block copolymers of styrene and butadiene (e.g., Styroflex® or BASF Styrolux ® production, K-Resin TM manufactured by CPC); proteins, such as casein; block copolymers of styrene and isoprene; triazine resin, bismaleimide-triazine resin (BT, BT), cyanate ester resin (CE, CE), allylated polyphenylene ether (APRE). In addition, the matrix material may be formed by two or more polymers.

Сверх того, материал матрикса может содержать наполнители. Надлежащие наполнители - это, например, стеклянная фритта или металлоорганические соединения.Moreover, the matrix material may contain fillers. Suitable fillers are, for example, glass frit or organometallic compounds.

Надлежащие растворители - это, например, алифатические и ароматические углеводороды (например, н-октан, циклогексан, толуол, ксилол), спирты (например, метанол, этанол, 1-пропанол, 2-пропанол, 1-бутанол, 2-бутанол, амиловый спирт), многоатомные спирты, например глицерин, этиленгликоль, пропиленгликоль, неопентилгликоль, сложные алкиловые эфиры (например, метилацетат, этилацетат, пропилацетат, бутилацетат, изобутилацетат, изопропилацетат, 3-метилбутанол), алкоксиспирты (например, метоксипропанол, метоксибутанол, этоксипропанол), алкилбензолы (например, этилбензол, изопропилбензол), бутилгликоль, бутилдигликоль, алкилгликольацетаты (например, бутилгликольацетат, бутилдигликольацетат), диметилформамид (ДМФ), диацетоновый спирт, простые дигликольдиалкиловые эфиры, простые дигликольмоноалкиловые эфиры, дипропиленгликольдиалкиловые эфиры, дипропиленгликольмоноалкиловые эфиры, дигликоль-алкилэфирацетаты, дипропиленгликольалкилэфирацетаты, диоксан, дипропиленгликоль и дипропиленгликолевый эфир, диэтиленгликоль и диэтиленгликолевый эфир, DBE (двухосновные сложные эфиры), простые эфиры (например, диэтиловый эфир, тетрагидрофуран), этиленхлорид, этиленгликоль, этиленгликольацетат, этиленгликольдиметиловый эфир, крезол, лактоны (например, бутиролактон), кетоны (например, ацетон, 2-бутанон, циклогексанон, метилэтилкетон (МЕК), метил изобутилкетон (MIBK)), метилдигликоль, метиленхлорид, метиленгликоль, метилгликольацетат, метилфенол (орто-, мета-, паракрезол), пирролидоны (например, N-метил-2-пирролидон), пропиленгликоль, пропиленкарбонат, тетрахлоруглерод, толуол, триметилолпропан (ТМР), ароматические углеводороды и их смеси, алифатические углеводороды и их смеси, спиртовые монотерпены (как, например, терпинеол), 2,2,4-триметил-1,3-пентадиолмоноизобутират (Texanol®), вода, а также смеси двух или нескольких из этих растворителей.Suitable solvents are, for example, aliphatic and aromatic hydrocarbons (e.g. n-octane, cyclohexane, toluene, xylene), alcohols (e.g. methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, amyl alcohol), polyhydric alcohols, for example glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, alkyl esters (e.g. methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, isopropyl acetate, 3-methylbutanol, alkoxy alcohol, methanol, methanol, methanol, methanol, methanol, (on Reamer, ethylbenzene, isopropylbenzene), butyl glycol, butyl diglycol, alkilglikolatsetaty (e.g. butilglikolatsetat, butildiglikolatsetat), dimethylformamide (DMF), diacetone alcohol, ethers diglikoldialkilovye ethers, diglikolmonoalkilovye esters dipropilenglikoldialkilovye esters dipropilenglikolmonoalkilovye ethers, diglycol-alkilefiratsetaty, dipropilenglikolalkilefiratsetaty, dioxane, dipropylene glycol and dipropylene glycol ether, diethylene glycol and diethylene glycol ether, DBE (dibasic esters), simple f esters (e.g. diethyl ether, tetrahydrofuran), ethylene chloride, ethylene glycol, ethylene glycol acetate, ethylene glycol dimethyl ether, cresol, lactones (e.g. butyrolactone), ketones (e.g. acetone, 2-butanone, cyclohexanone, methyl ethyl ketone MIB (ME) MEK (MEK) )), methyldiglycol, methylene chloride, methylene glycol, methyl glycol acetate, methylphenol (ortho-, meta-, paracresol), pyrrolidones (e.g. N-methyl-2-pyrrolidone), propylene glycol, propylene carbonate, tetrachlorocarbon, toluene, trimethylolpropane, ( and their laugh and aliphatic hydrocarbons and mixtures thereof, alcohol monoterpenes (like, e.g., terpineol), 2,2,4-trimethyl-1,3-pentadiolmonoizobutirat (Texanol ®), water, and mixtures of two or more of these solvents.

Нанесение монослоя вещества, гидрофобизирующего поверхность, позволяет избежать растекания вещества, содержащего электропроводящие частицы, или ограничить это растекание. Монослой вещества, гидрофобизирующего поверхность, наносят любым произвольным способом, известным специалисту. Обычно вещество, гидрофобизирующее поверхность, наносят на поверхность подложки испарением, напылением или погружением. Если нанесение на подложку вещества, гидрофобизирующего поверхность, осуществляют испарением, то испарение предпочтительно проводить в вакууме. Диапазон давлений для испарения при этом обычно находится в пределах от атмосферного давления до 10-6 мбар (абс.), предпочтительно в пределах от 100 мбар (абс.) до 10-6 мбар (абс.). Испарение проводят обычно при температуре в пределах от 10 до 500°С, предпочтительно - в пределах от 10 до 100°С, в частности при комнатной температуре.The application of a monolayer of a substance hydrophobizing the surface avoids the spreading of a substance containing electrically conductive particles, or limits this spreading. A monolayer of a hydrophobic substance is applied by any arbitrary method known to the skilled person. Typically, a hydrophobizing surface substance is applied to the surface of a substrate by evaporation, spraying, or by immersion. If the application of a substance hydrophobizing the surface to the substrate is carried out by evaporation, the evaporation is preferably carried out in vacuum. The pressure range for evaporation in this case is usually in the range from atmospheric pressure to 10 -6 mbar (abs.), Preferably in the range from 100 mbar (abs.) To 10 -6 mbar (abs.). Evaporation is usually carried out at a temperature in the range from 10 to 500 ° C., preferably in the range from 10 to 100 ° C., in particular at room temperature.

Если нанесение гидрофобизирующего поверхность вещества осуществляют распылением, то на подложку обычно распыляют раствор, содержащий гидрофобизирующее поверхность вещество, а затем сушат. При сушке на подложке осаждается самоорганизующийся монослой вещества, гидрофобизирующего поверхность. При реализации способа погружения, когда подлежащую покрытию подложку погружают в раствор, содержащий вещество, гидрофобизирующее поверхность, или же укладывают подложку в сильно разбавленный раствор вещества, гидрофобизирующего поверхность, на поверхность подложки тоже осаждается самоорганизующийся монослой вещества, гидрофобизирующего поверхность. Чтобы смыть не прореагировавшие с поверхностью силаны, подложку в общем случае после распыления или погружения ополаскивают или моют растворителем.If the application of a water-repellent surface material is carried out by spraying, then a solution containing a water-repellent surface substance is usually sprayed onto the substrate, and then dried. During drying, a self-organizing monolayer of a substance hydrophobizing the surface is deposited on a substrate. When implementing the immersion method, when the substrate to be coated is immersed in a solution containing a hydrophobizing surface substance, or the substrate is placed in a highly diluted solution of a surface hydrophobizing substance, a self-organizing monolayer of a hydrophobizing surface substance is also deposited on the surface of the substrate. In order to wash off silanes that have not reacted with the surface, the substrate is generally rinsed or washed with a solvent after spraying or immersion.

В качестве гидрофобизирующих поверхность веществ целесообразно применять соединения (S), имеющие по меньшей мере одну, предпочтительно именно одну по меньшей мере однократно, например от одного до трех раз, предпочтительно в точности трижды алкоксилированную силильную группу и по меньшей мере одну, предпочтительно в точности одну группу R, обладающую гидрофобными свойствами.Compounds (S) having at least one, preferably just one, at least once, for example, one to three times, preferably exactly three times alkoxylated silyl group and at least one, preferably exactly one, are preferably used as water-repellent substances on the surface a group R having hydrophobic properties.

Соединения (S) предпочтительно представляют собой таковые с формулойCompounds (S) are preferably those with the formula

Xn-Si-R(4-n),X n -Si-R (4-n) ,

где Х означает алкоксигруппу, карбоновую кислоту, например ацетат, галоген, например хлор, амины или гидроксигруппу, n представляет собой целое число от 1 до 3, предпочтительно 3.where X is an alkoxy group, a carboxylic acid, for example acetate, a halogen, for example chlorine, amines or a hydroxy group, n is an integer from 1 to 3, preferably 3.

Предпочтительно, чтобы Х представлял собой этоксигруппу, метоксигруппу или хлор, причем, если n больше 1, то каждый остаток Х независимо друг от друга также может представлять собой одну из указанных групп, причем отдельные Х могут отличаться друг от друга.Preferably, X represents an ethoxy group, a methoxy group or chlorine, and if n is greater than 1, then each residue X independently of each other can also be one of these groups, and the individual X may differ from each other.

R означает органический гидрофобный остаток, включающий в себя 1-20 атомов углерода, причем в случае n<3 остатки R могут быть разными.R means an organic hydrophobic residue comprising 1-20 carbon atoms, and in the case of n <3, the residues R may be different.

Предпочтительно R означает алкил с 1-20 атомами углерода, арил с 6-18 атомами углерода или циклоалкил с 5-12 атомами углерода.Preferably R is alkyl with 1-20 carbon atoms, aryl with 6-18 carbon atoms or cycloalkyl with 5-12 carbon atoms.

Примеры алкила с 1-20 атомами углерода - это метил, этил, изопропил, н-пропил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, н-гексил, н-гептил, н-октил, 2-этилгексил, н-децил, н-ундецил, н-додецил, н-тетрадецил, н-гексадецил, н-октадецил, н-нонадецил и н-эйкозил.Examples of alkyl with 1-20 carbon atoms are methyl, ethyl, isopropyl, n-propyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, 2-ethylhexyl, n-decyl, n-undecyl, n-dodecyl, n-tetradecyl, n-hexadecyl, n-octadecyl, n-nonadecyl and n-eicosyl.

Примеры алкила с 1-4 атомами углерода - это метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, втор-бутил и трет-бутил.Examples of alkyl with 1-4 carbon atoms are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl and tert-butyl.

Примеры циклоалкильной группы с 5-12 атомами углерода - это циклопентил, циклогексил, циклогептил, циклооктил, циклононил, циклодецил и циклододецил. Предпочтительны циклопентил, циклогексил и цикпогептил, особо предпочтителен циклогексил.Examples of a cycloalkyl group with 5-12 carbon atoms are cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl and cyclododecyl. Cyclopentyl, cyclohexyl and cycloheptyl are preferred; cyclohexyl is particularly preferred.

Арильные группы с 6-18 атомами углерода - это, например, фенил, 1-нафтил, 2-нафтил, 1-антрил, 2-антрил, 9-антрил, 1-фенантрил, 2-фенантрил, 3-фенантрил, 4-фенантрил, 9- фенантрил, терфенил, предпочтительно фенил, 1-нафтил и 2-нафтил, особо предпочтительно фенил.Aryl groups with 6-18 carbon atoms are, for example, phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-antryl, 2-antryl, 9-antryl, 1-phenanthryl, 2-phenanthryl, 3-phenanthryl, 4-phenanthryl 9-phenanthryl, terphenyl, preferably phenyl, 1-naphthyl and 2-naphthyl, particularly preferably phenyl.

Остаток R предпочтительно представляет собой алкил с 1-20 атомами углерода или арил с 6-18 атомами углерода, особо предпочтительно - алкил с 1-20 атомами углерода, а крайне предпочтительно - алкил с 5-12 атомами углерода.The residue R is preferably alkyl with 1-20 carbon atoms or aryl with 6-18 carbon atoms, particularly preferably alkyl with 1-20 carbon atoms, and very preferably alkyl with 5-12 carbon atoms.

Предпочтительные остатки R - это метил, этил, изопропил, н-пропил, н-бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, гексил, гептил, октил, нонил, децил, ундецил, додецил и фенил, особо предпочтительны метил, этил, н-бутил, изобутил, трет-бутил, пентил, гексил, гептил, октил, нонил, децил, ундецил, додецил и фенил, крайне предпочтительны изобутил, пентил, гексил, гептил, октил, нонил, децил, ундецил, додецил и фенил.Preferred R moieties are methyl, ethyl, isopropyl, n-propyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl and phenyl, methyl is particularly preferred , ethyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl and phenyl, isobutyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl are highly preferred and phenyl.

Надлежащие соединения (S) - это, например, изооктилтриметоксисилан, изооктилтриэтоксисилан, н-бутилтриметоксисилан, н-бутилтриэтоксисилан, изо-бутилтриметоксисилан, изо-бутилтриэтоксисилан, фенилтриметоксисилан и фенилтриэтоксисилан.Suitable compounds (S) are, for example, isooctyltrimethoxysilane, isooctyltriethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, iso-butyltrimethoxysilane, iso-butyltriethoxysilane, phenyltrimethyleneethyl.

В особо предпочтительной форме исполнения R представляет собой частично фторированный или перфорированный алкил с 4-20 атомами углерода, предпочтительно алкил с 4-18 атомами углерода, а в частности алкил с 8-12 атомами углерода.In a particularly preferred embodiment, R is a partially fluorinated or perforated alkyl with 4-20 carbon atoms, preferably alkyl with 4-18 carbon atoms, and in particular alkyl with 8-12 carbon atoms.

Если R представляет собой частично фторированный алкил, то предпочтительно применяют силан общей формулы (I).If R is partially fluorinated alkyl, a silane of general formula (I) is preferably used.

Figure 00000001
Figure 00000001

В этой формуле R1, R2, R3 независимо друг от друга означают алкил с 1 -20 атомами углерода, арил с 6-18 атомами углерода или циклоалкил с 5 -12 атомами углерода, метоксигруппу, этоксигруппу или хлор, причем по меньшей мере один из остатков R1, R2, R3 представляет собой метоксигруппу, этоксигруппу или хлор, n1 - это целое число от 0 до 20, предпочтительно от 1 до 4, a n2 - это целое число в пределах от 0 до 20, предпочтительно в пределах от 4 до 10, а в особенности в пределах от 6 до 8.In this formula, R 1 , R 2 , R 3 independently mean alkyl with 1 to 20 carbon atoms, aryl with 6 to 18 carbon atoms or cycloalkyl with 5 to 12 carbon atoms, methoxy group, ethoxy group or chlorine, with at least one of the residues R 1 , R 2 , R 3 represents a methoxy group, ethoxy group or chlorine, n 1 is an integer from 0 to 20, preferably from 1 to 4, an 2 is an integer in the range from 0 to 20, preferably ranging from 4 to 10, and in particular ranging from 6 to 8.

Если в качестве гидрофобизирующего вещества используют силаны, то они обычно связываются с поверхностью подложки по меньшей мере одним остатком R1, R2, R3. Остаток R4 направлен от подложки и образует гидрофобную поверхность.If silanes are used as the hydrophobizing substance, then they usually bind to the surface of the substrate with at least one residue R 1 , R 2 , R 3 . The remainder R 4 is directed from the substrate and forms a hydrophobic surface.

Надлежащие силаны, которые можно применять в качестве веществ, гидрофобизирующих поверхности, - это, например, н-октилтрихлорсилан, н-нонилтрихлорсилан, н-децилтрихлорсилан, н-ундецилтрихлорсилан, н-додецилтрихлорсилан, фенилтрихлорсилан, н-октилтриэтоксисилан, н-нонилтриэтоксисилан, нонилтрихлорсилан, н-децилтрихлорсилан, н-ундецилтрихлорсилан, н-додецилтрихлорсилан, фенилтрихлорсилан, н-октилтриэтоксисилан, н-нонилтриэтоксисилан, н-децилтриэтоксисилан, н-ундецилтриэтоксисилан, н-додецилтриэтоксисилан, фенилтриэтоксисилан, н-октилтриметоксисилан, н-нонилтриметоксисилан, н-децил-триметоксисилан, н-ундецилтриметоксисилан, н-додецилтриметоксисилан, фенилтриметоксисилан, н-октилдиметилхлорсилан, н-нонилдиметилхлорсилан, н-децилдиметилхлорсилан, н-ундецилдиметилхлорсилан, н-додецилдиметилхлорсилан, фенилдиметилхлорсилан, 1Н,1Н-перфтороктилтрихлорсилан, 1Н,1Н-перфтордецилтрихлорсилан, 1Н,1Н-перфтордодецилтрихлорсилан, 1Н,1Н-перфтороктилтриэтоксисилан, 1Н,1Н-перфтордецилтриэтоксисилан, 1Н,1Н-перфтордоодецилтриэтоксисилан, 1Н,1Н-перфтороктилтриметоксисилан, 1Н,1Н-перфтордецилтриметоксисилан, 1Н,1Н-перфтордодецилтриметоксисилан, 1Н,1Н-перфтороктилдиметилхлорсилан, 1Н,1Н-перфтордецилдиметилхлорсилан, 1Н,1Н-перфтордодецилдиметилхлорсилан, 1Н,1Н,2Н,2Н-перфтороктилтрихлорсилан, 1Н,1Н,2Н,2Н-перфтордецилтрихлорсилан, 1Н,1Н,2Н,2Н-перфтордодецилтрихлорсилан, 1Н,1Н,2Н,2Н-перфтороктилтриэтоксисилан, 1Н,1Н,2Н,2Н-перфтордецилтриэтоксисилан, 1Н,1Н,2Н,2Н-перфтордодецилтриэтоксисилан, 1Н,1Н,2Н,2Н-перфтороктилтриметоксисилан, 1Н,1Н,2Н,2Н-перфтордецилтриметоксисилан, 1Н,1Н,2Н,2Н-перфтордодецилтриметоксисилан, 1Н,1Н,2Н,2Н-перфтороктилдиметилхлорсилан, 1Н,1Н,2Н,2Н-перфтордецилдиметилхлорсилан, 1Н,1Н,2Н,2Н-перфтордодецилдиметилхлорсилан.Suitable silanes that can be used as surface water repellent agents are, for example, n-octyl trichlorosilane, n-nonyl trichlorosilane, n-decyl trichlorosilane, n-undecyl trichlorosilane, n-dodecyl trichlorosilane, phenyl trichlorosilane, n-nontoxyl trichloro, n-decyltrichlorosilane, n-undecyl trichlorosilane, n-dodecyl trichlorosilane, phenyltrichlorosilane, n-octyltriethoxysilane, n-nonyltriethoxysilane, n-decyltriethoxysilane, n-undecyltriethoxysilane, trimethoxysilane, n-noniltrimetoksisilan, n-decyl-trimethoxysilane, n-undetsiltrimetoksisilan, n-dodetsiltrimetoksisilan, phenyltrimethoxysilane, n-oktildimetilhlorsilan, n-nonildimetilhlorsilan, n-detsildimetilhlorsilan, n-undetsildimetilhlorsilan, n-dodetsildimetilhlorsilan, fenildimetilhlorsilan, 1H, 1H-perftoroktiltrihlorsilan, 1H, 1H-perfluorodecyl trichlorosilane, 1H, 1H-perfluoro-dodecyl trichlorosilane, 1H, 1H-perfluorooctyltriethoxysilane, 1H, 1H-perfluorodecyl triethoxysilane, 1H, 1H-perfluoro-dodecyltriethoxyl-1-1-perfluoro-dodecyltriethoxy 1- tordecyl trimethoxysilane, 1H, 1H-perfluorododecyltrimethoxysilane, 1H, 1H-perfluorooctyldimethylchlorosilane, 1H, 1H-perfluorodecyldimethylchlorosilane, 1H, 1H-perfluorododecyldimethylchlorosilane, 2H, 1H, 2H, 1H 2H, 2H-perfluorododecyl trichlorosilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorododecyltriethoxyl, 1H, perfluorododecyltriethoxyl, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl trimethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorododecyltrimethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyldi etilhlorsilan, 1H, 1H, 2H, 2H-perftordetsildimetilhlorsilan, 1H, 1H, 2H, 2H-perftordodetsildimetilhlorsilan.

Если данный способ применяют для изготовления солнечных батарей, то подложка обычно представляет собой пластину из полупроводникового материала. В качестве полупроводникового материала в общем случае применяют материал на кремниевой основе. Поверхность пластины, на которую наносят структурированное металлическое покрытие, обычно сначала покрывают нитридом кремния или пассивируют. Покрытие нитридом кремния либо же пассивацию осуществляют также при изготовлении современных солнечных батарей, и эти процессы специалисту известны. Затем на пассивированную или покрытую нитридом кремния поверхность наносят в виде монослоя или олигослоя вещество, гидрофобизирующее поверхность. Затем на монослой или олигослой вещества, гидрофобизирующего поверхность, наносят печатным способом обычный для солнечных батарей растр из вещества, содержащего электропроводящие частицы. Благодаря покрытию веществом, гидрофобизирующим поверхность, появляется возможность наносить печатью узкие дорожки растра, так что напечатанные дорожки лишь в незначительной степени препятствуют попаданию света. Если необходимо добиться большей толщины дорожек растра, то можно наносить печатью вещество, содержащее электропроводящие частицы, в несколько слоев друг на друга. Посредством нанесения печатью вещества, содержащего электропроводящие частицы, и последующего затвердевания содержащегося в веществе материала матрикса и испарения растворителя получают структурированное металлическое покрытие на поверхности. Обычно применяемое для изготовления солнечных батарей вещество, содержащее электропроводящие частицы, включает в себя 50-90 вес.% электропроводящих частиц, предпочтительно 65-85 вес.%, а в особенности 70-80 вес.% электропроводящих частиц, 0-20 вес.% материала матрикса, предпочтительно 1-15 вес.% материала матрикса, в особенности 3-10 вес.% материала матрикса и 0-30 вес.% растворителя, предпочтительно 5-25 вес.%, а в особенности 5-20 вес.% растворителя. Добавление растворителя позволяет отрегулировать вязкость вещества, содержащего электропроводящие частицы, в соответствии с применяемым способом печати.If this method is used for the manufacture of solar cells, then the substrate is usually a plate of semiconductor material. As a semiconductor material, a silicon-based material is generally used. The surface of the plate onto which the structured metal coating is applied is usually first coated with silicon nitride or passivated. Silicon nitride coating or passivation is also carried out in the manufacture of modern solar cells, and these processes are known to the skilled person. Then, a hydrophobizing substance is applied in the form of a monolayer or oligolayer onto a passivated or silicon nitride coated surface. Then, a raster from a substance containing electrically conductive particles is printed using a printing method on a monolayer or oligolayer of a substance that hydrophobizes the surface. Thanks to the coating with a hydrophobic substance, it becomes possible to print narrow raster tracks, so that the printed tracks only to a small extent prevent light from entering. If it is necessary to achieve a greater thickness of the raster tracks, then it is possible to print a substance containing electrically conductive particles in several layers on top of each other. By printing a substance containing electrically conductive particles and subsequently solidifying the matrix material contained in the substance and evaporating the solvent, a structured metal coating is obtained on the surface. A substance generally used for the manufacture of solar cells containing electrically conductive particles includes 50-90 wt.% Electrically conductive particles, preferably 65-85 wt.%, And in particular 70-80 wt.% Electrically conductive particles, 0-20 wt.% matrix material, preferably 1-15 wt.% matrix material, in particular 3-10 wt.% matrix material and 0-30 wt.% solvent, preferably 5-25 wt.%, and in particular 5-20 wt.% solvent . Adding a solvent allows you to adjust the viscosity of a substance containing electrically conductive particles, in accordance with the applied printing method.

В качестве способа печати для нанесения вещества, содержащего электропроводящие частицы, можно применять любой способ печати, известный специалисту. Обычные способы печати - это, например, ситовая печать, струйная печать, тампопечать или лазерная печать. Вещество, содержащее электропроводящие частицы, предпочтительно наносить методом лазерной печати.As a printing method for applying a substance containing electrically conductive particles, any printing method known to the skilled person can be used. Common printing methods are, for example, screen printing, inkjet printing, pad printing or laser printing. A substance containing electrically conductive particles is preferably applied by laser printing.

При реализации надлежащего способа лазерной печати подлежащую печати субстанцию, содержащую электропроводящие частицы, сначала наносят на носитель. Нанесение вещества на носитель можно осуществлять любым произвольным способом, известным специалисту. Обычно вещество, содержащее электропроводящие частицы, переносят на носитель с помощью передающего валика.When implementing the appropriate laser printing method, a substance to be printed containing electrically conductive particles is first applied to the carrier. The application of the substance to the carrier can be carried out by any arbitrary method known to the skilled person. Typically, a substance containing electrically conductive particles is transferred to a carrier using a transfer roller.

В качестве носителя краски целесообразно использовать гибкий носитель. В частности, носитель краски, который покрыт подлежащей нанесению печатным методом и содержащей электропроводящие частицы субстанцией, выполняют в виде ленты. Крайне предпочтительно, чтобы гибкий носитель представлял собой пленку (фольгу). При этом целесообразно, чтобы толщина носителя находилась в пределах от 1 мкм примерно до 500 мкм. Целесообразно придавать носителю по возможности малую толщину, чтобы подаваемая на носитель энергия не рассеивалась в носителе, и таким образом получалась бы четкая печатная картина. В качестве материала для носителя можно использовать, например, полимеры, проницаемые для применяемой энергии.It is advisable to use a flexible carrier as an ink carrier. In particular, the ink carrier, which is coated to be applied by a printing method and containing an electrically conductive substance, is in the form of a tape. It is highly preferred that the flexible carrier is a film (foil). It is advisable that the thickness of the carrier was in the range from 1 μm to about 500 μm. It is advisable to give the medium as thin as possible so that the energy supplied to the medium is not dissipated in the medium, and thus a clear printed picture is obtained. As the carrier material, for example, polymers permeable to the energy used can be used.

Энергия, используемая для испарения краски и переноса ее на подлежащий запечатыванию подложка - это предпочтительно [энергия] лазера. Преимущество лазера состоит в том, что используемый лазерный луч можно сфокусировать до очень малого сечения. Это позволяет подавать энергию целенаправленно. Чтобы по меньшей мере частично испарить вещество, содержащее электропроводящие частицы, с носителя, а также перенести его на подложку, требуется преобразовать свет лазера в тепло. Для этого вещество, содержащее электропроводящие частицы, может также содержать, например, надлежащий поглотитель, поглощающий свет лазера и преобразующий его в тепло. В качестве альтернативы, однако, возможно покрыть соответствующим поглотителем носитель, на который наносят содержащее электропроводящие частицы вещество, или изготовить его из такого поглотителя. Предпочтительно, однако, чтобы носитель был изготовлен из прозрачного для лазерного излучения материала, а поглотитель, преобразующий свет лазера в тепло, содержался бы в веществе, содержащем электропроводящие частицы. В качестве поглотителя можно использовать, например, сажу, нитриды металлов или оксиды металлов.The energy used to vaporize the ink and transfer it to the substrate to be sealed is preferably [laser] energy. The advantage of the laser is that the laser beam used can be focused to a very small cross section. This allows you to deliver energy purposefully. In order to at least partially vaporize a substance containing electrically conductive particles from a carrier, as well as transfer it to a substrate, it is necessary to convert the laser light into heat. For this, a substance containing electrically conductive particles may also contain, for example, a suitable absorber that absorbs laser light and converts it into heat. Alternatively, however, it is possible to coat the carrier onto which the substance containing the electrically conductive particles is applied, or to make it from such an absorber. Preferably, however, the carrier is made of a material transparent to laser radiation, and the absorber, which converts laser light into heat, is contained in a substance containing electrically conductive particles. As the absorber, for example, carbon black, metal nitrides or metal oxides can be used.

Надлежащие лазеры, которые можно применять для подачи энергии в краску, - это, например, волоконные лазеры, работающие в режиме ТЕМ00.Proper lasers that can be used to supply energy to the paint are, for example, fiber lasers operating in TEM00 mode.

Дополнительное улучшение печатной картинки можно получить, если ширина щели между подлежащим запечатыванию подложкой и носителем, на который нанесена субстанция, содержащая электропроводящие частицы и подлежащая нанесению печатным методом (зазор), имеет ширину в пределах от 0 до 2 мм, особенно в пределах от 0,01 до 1 мм. Чем меньше зазор между носителем и подлежащей запечатыванию подложкой, тем меньше расширяется капля при попадании на подлежащую запечатыванию подложку и тем равномернее печатная картинка. Одновременно, однако, необходимо следить за тем, чтобы подлежащая запечатыванию подложка не соприкасалась с носителем, покрытым веществом, содержащим электропроводящие частицы, чтобы вещество, содержащее электропроводящие частицы, не переносилось с носителя на подлежащую запечатыванию подложку в нежелательном месте.An additional improvement in the printed image can be obtained if the width of the gap between the substrate to be sealed and the carrier on which a substance containing electrically conductive particles is applied and which must be applied by the printing method (gap) has a width in the range from 0 to 2 mm, especially in the range from 0, 01 to 1 mm. The smaller the gap between the substrate and the substrate to be sealed, the less the droplet expands upon contact with the substrate to be sealed and the more uniform the printed image. At the same time, however, it is necessary to ensure that the substrate to be sealed does not come into contact with the carrier coated with a substance containing electrically conductive particles, so that the substance containing electrically conductive particles is not transferred from the carrier to the substrate to be sealed in an undesirable place.

Помимо изготовления солнечных батарей способ согласно изобретению пригоден, например, также для изготовления любых других электронных деталей, например для изготовления печатных плат. Если посредством способа согласно изобретению изготавливают печатные платы, то в качестве подложки обычно используют диэлектрик - как подходящую подложка печатных плат. Обычные подложки печатных плат изготавливают, например, из армированных и не армированных полимеров. Надлежащие полимеры - это, допустим, бифункциональные или полифункциональные эпоксидные смолы на основе бисфенола А или бисфенола F, эпоксидные смолы Novolak, бромированные эпоксидные смолы, циклоалифатические эпоксидные смолы, бисмалеимидно-тиазиновые смолы, полиимиды, фенольные смолы, цианатные сложные эфиры, меламиновые или аминовые смолы, феноксисмолы, аллилированные полифениленовые эфиры, полисульфоны, полиамиды, силиконовые и фторные смолы, а также их сочетания.In addition to the manufacture of solar cells, the method according to the invention is also suitable, for example, for the manufacture of any other electronic components, for example for the manufacture of printed circuit boards. If printed circuit boards are manufactured by the method according to the invention, then a dielectric is usually used as a substrate - as a suitable substrate for printed circuit boards. Conventional PCB substrates are made, for example, from reinforced and non-reinforced polymers. Suitable polymers are, for example, bifunctional or polyfunctional epoxy resins based on bisphenol A or bisphenol F, epoxies Novolak, brominated epoxies, cycloaliphatic epoxies, bismaleimide-thiazine resins, polyimides, phenolic resins, cyanate esters, amines, melamines , phenoxy resins, allylated polyphenylene ethers, polysulfones, polyamides, silicone and fluorine resins, as well as combinations thereof.

Чтобы нанести на подложку печатных плат четкую структуру без растекания краев, согласно изобретению на подложку печатных плат сначала наносят покрытие из монослоя вещества, гидрофобизирующего поверхность. При изготовлении печатных плат в качестве вещества, гидрофобизирующего поверхность, предпочтительно также применять один из описанных выше силанов.In order to apply a clear structure to the printed circuit board without spreading the edges, according to the invention, a monolayer of a surface hydrophobizing material is first coated on the printed circuit board substrate. In the manufacture of printed circuit boards as a substance, hydrophobic surface, it is preferable to also use one of the silanes described above.

При изготовлении печатных плат электропроводящие частицы, помимо вышепоименованных металлов, могут также представлять собой частицы углерода, например, в форме нанотрубочек.In the manufacture of printed circuit boards, electrically conductive particles, in addition to the aforementioned metals, can also be carbon particles, for example, in the form of nanotubes.

С помощью способа согласно изобретению можно изготавливать любые электронные детали, в частности солнечные батареи или печатные платы. В общем случае электронная деталь, изготовленная с помощью способа согласно изобретению, включает в себя подложку, на которую нанесено структурированное электропроводящее поверхностное покрытие, причем на подложку нанесен монослой из материала, гидрофобизирующего поверхность, а на монослой - структурированное электропроводящее покрытие.Using the method according to the invention, it is possible to manufacture any electronic parts, in particular solar panels or printed circuit boards. In general, an electronic component made using the method according to the invention includes a substrate on which a structured electrically conductive surface coating is applied, wherein a monolayer of a material hydrophobizing the surface is applied to the substrate, and a structured conductive coating is applied to the monolayer.

Если электронная деталь представляет собой солнечную батарею, то подложка в общем случае представляет собой пластину из полупроводникового материала, в частности из полупроводникового материала, содержащего кремний. Если электронная деталь представляет собой печатную плату, то подложка - это подложка для печатных плат.If the electronic component is a solar battery, then the substrate in the General case is a plate of a semiconductor material, in particular of a semiconductor material containing silicon. If the electronic part is a printed circuit board, then the substrate is a substrate for printed circuit boards.

ПримерExample

В вакуумный эксикатор помещают 200 мкл 1Н,1Н,2Н,2Н-перфторооктилтриэтоксисилана. Затем в вакуумный эксикатор помещают предварительно обработанную мультикристаллическую кремниевую пластину, покрытую нитридом кремния. Вакуумный эксикатор закрывают, и в течение 3 минут создают динамический вакуум с помощью масляного насоса. Затем в статическом вакууме в течение 12 часов обеспечивают контакт поверхности пластины 1Н,1Н,2Н,2Н-перфторооктилтриэтоксисиланом через газовую фазу. 1Н,1Н,2Н,2Н-перфторооктилтриэтоксисилан образует эффективное пассивирование поверхности, смачивание изменяется, и поверхностная энергия, измеренная по Оуэнсу и Вендту, снижается примерно с 40,1 до 12,6 мН/м.200 μl of 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoroooctyltriethoxysilane are placed in a vacuum desiccator. Then, a pre-treated multicrystalline silicon wafer coated with silicon nitride is placed in a vacuum desiccator. The vacuum desiccator is closed, and within 3 minutes a dynamic vacuum is created using an oil pump. Then, in a static vacuum for 12 hours, the surface of the plate is contacted by 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoroooctyltriethoxysilane through the gas phase. 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoroooctyltriethoxysilane forms an effective passivation of the surface, wetting changes, and the surface energy, measured by Owens and Wendt, decreases from about 40.1 to 12.6 mN / m.

Claims (7)

1. Способ получения структурированного электропроводящего покрытия на пластине из полупроводникового материала для изготовления солнечных батарей, включающий в себя следующие этапы: (a) нанесение на поверхность пластины монослоя или олигослоя вещества, гидрофобизирующего поверхность, (b) нанесение на пластину методом печати вещества, содержащего электропроводящие частицы, в соответствии с предварительно заданным узором.1. A method of obtaining a structured conductive coating on a plate of semiconductor material for the manufacture of solar cells, comprising the following steps: (a) applying to the surface of the plate a monolayer or oligolayer of a substance that imbibes the surface, (b) applying to the plate by printing a substance containing conductive particles, in accordance with a predefined pattern. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что монослой или олигослой вещества, гидрофобизирующего поверхность, наносят на подложку путем испарения, напыления или погружения.2. The method according to p. 1, characterized in that a monolayer or oligolayer of a substance that hydrophobizes the surface is applied to the substrate by evaporation, spraying or immersion. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вещество, гидрофобизирующее поверхность, представляет собой силан общей формулы SiR1R2R3R4, где R1, R2, R3 в каждом случае независимо друг от друга означают алкил с 1-20 атомами углерода, арил с 6-18 атомами углерода или циклоалкил с 5-12 атомами углерода, метоксигруппу, этоксигруппу или хлор, причем по меньшей мере один из остатков R1, R2, R3 представляет собой метоксигруппу, этоксигруппу или хлор, a R4 при необходимости представляет собой частично фторированный или перфторированный алкил с 1-20 атомами углерода.3. The method according to p. 1, characterized in that the substance, hydrophobic surface, is a silane of the general formula SiR 1 R 2 R 3 R 4 , where R 1 , R 2 , R 3 in each case independently of each other mean alkyl with 1-20 carbon atoms, aryl with 6-18 carbon atoms or cycloalkyl with 5-12 carbon atoms, a methoxy group, an ethoxy group or chlorine, wherein at least one of the radicals R 1 , R 2 , R 3 represents a methoxy group, an ethoxy group or chlorine , a R 4, if necessary, is partially fluorinated or perfluorinated alkyl with 1-20 carbon atoms. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на пластину наносят покрытие из нитрида кремния, или оксида алюминия, или карбида кремния.4. The method according to p. 1, characterized in that the plate is coated with silicon nitride, or aluminum oxide, or silicon carbide. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вещество, содержащее электропроводящие частицы, включает в себя 50-90 вес.% электропроводящих частиц, 0-20 вес.% материала матрикса и 0-30 вес.% растворителя.5. The method according to p. 1, characterized in that the substance containing electrically conductive particles includes 50-90 wt.% Electrically conductive particles, 0-20 wt.% Matrix material and 0-30 wt.% Solvent. 6. Способ по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что электропроводящие частицы содержат серебро, медь, железо и/или олово.6. The method according to one of paragraphs. 1-5, characterized in that the electrically conductive particles contain silver, copper, iron and / or tin. 7. Солнечная батарея, включающая в себя пластину, на которую нанесено структурированное электропроводящее поверхностное покрытие, отличающаяся тем, что на пластину нанесен монослой или олигослой из материала, гидрофобизирующего поверхность, а на монослой или олигослой - структурированное электропроводящее покрытие. 7. A solar battery including a plate on which a structured electrically conductive surface coating is applied, characterized in that a monolayer or oligolayer of a material hydrophobizing the surface is applied to the plate, and a structured conductive coating is applied to the monolayer or oligolayer.
RU2012101934/07A 2009-06-22 2010-06-18 Method of structured metal coating production RU2574344C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09163346.1 2009-06-22
EP09163346 2009-06-22
PCT/EP2010/058612 WO2010149579A2 (en) 2009-06-22 2010-06-18 Method for producing a structured metal coating

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012101934A RU2012101934A (en) 2013-07-27
RU2574344C2 true RU2574344C2 (en) 2016-02-10

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2007113446A (en) * 2004-09-11 2008-10-20 Азур Спейс Солар Пауэр Гмбх (De) SYSTEM OF SOLAR ELEMENTS, AND ALSO A WAY OF CONNECTING A CHAIN OF SOLAR ELEMENTS

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2007113446A (en) * 2004-09-11 2008-10-20 Азур Спейс Солар Пауэр Гмбх (De) SYSTEM OF SOLAR ELEMENTS, AND ALSO A WAY OF CONNECTING A CHAIN OF SOLAR ELEMENTS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120132274A1 (en) Process for the production of a structured metallic coating
JP6083623B2 (en) Silver nanoparticles and silver nanoparticle ink
KR101221780B1 (en) Conductive metal ink composition and preparation method for conductive pattern
US20040241451A1 (en) Method for modifying the surface of a substrate
WO2011101788A1 (en) Process for producing electrically conductive bonds between solar cells
KR20140044743A (en) Conductive hybrid cu ink and light sintering method using the same
TWI540188B (en) Electroconductive aqueous ink for ink-jet recording and manufacturing method for electric and electronic component
CN103779667B (en) A kind of structural absorbing mater ials and preparation method thereof
KR20110021681A (en) Conductive metal ink composition and preparation method for conductive pattern
CN105070650A (en) Preparation method for trapezoid pixel Bank structure and OLED device
CN105051119A (en) Composition for forming conductive film, conductive film, and wiring board
CN101641769B (en) Patterning method and method for fabricating electronic element
CN109435513A (en) The method for preparing paper base electrode based on coating method
CN107615898A (en) The manufacture method of printed substrate substrate, printed substrate and printed substrate substrate
RU2574344C2 (en) Method of structured metal coating production
KR20110017956A (en) Method of forming wiring pattern
JP5335234B2 (en) Method for the formation of structures
JP2007062192A (en) Antistatic film for ceramic green sheet
CN102668731A (en) Substrate for electronic circuits
KR20170026565A (en) Jet ink composition, method and coated article
JP4966339B2 (en) Method for double surface treatment of substrate and substrate surface-treated by this method
WO2016047306A1 (en) Process for producing film of metal oxide particles and process for producing metal film
TWI597319B (en) Dispersant, metal particle dispersion for electroconductive substrate, and method for producing electroconductive substrate
JP2012182445A (en) Ink absorbing layer, ink absorbing layer forming application liquid, method of forming ink absorbing layer, and method for forming conductive pattern
KR101969589B1 (en) A shield can