Title:
Leitfähige Paste zum Bonden
Kind Code:
A1


Abstract:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine leitfähige Paste zum Bonden, die 100 Gewichtsteile des Metallpulvers, 5 bis 20 Gewichtsteile eines Lösungsmittels und 0,05 bis 3 Gewichtsteile eines Polymers umfasst, wobei das Polymer ein erstes Polymer und ein zweites Polymer umfasst, wobei das Molekulargewicht (Mw) des ersten Polymers 5.000 bis 95.000 und das Molekulargewicht (Mw) des zweiten Polymers 100.000 bis 300.000 beträgt.




Inventors:
Matsuura, Yumi (Kanagawa, JP)
Application Number:
DE102017008633A
Publication Date:
03/15/2018
Filing Date:
09/14/2017
Assignee:
E.I. du Pont de Nemours and Company (Del., Wilmington, US)
International Classes:



Foreign References:
JP2016069710A2016-05-09
Attorney, Agent or Firm:
Abitz & Partner Patentanwälte mbB, 81925, München, DE
Claims:
1. Leitfähige Paste zum Bonden, die 100 Gewichtsteile des Metallpulvers, 5 bis 20 Gewichtsteile eines Lösungsmittels und 0,05 bis 3 Gewichtsteile eines Polymers umfasst, wobei das Polymer ein erstes Polymer und ein zweites Polymer umfasst, wobei das Molekulargewicht (Mw) des ersten Polymers 5.000 bis 95.000 und das Molekulargewicht (Mw) des zweiten Polymers 100.000 bis 300.000 beträgt.

2. Leitfähige Paste nach Anspruch 1, wobei das erste Polymer aus der Gruppe bestehend aus Ethylcellulose, Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Polyvinylbutyralharz, Phenoxyharz, Polyesterharz, Epoxidharz, Acrylharz, Polyimidharz, Polyamidharz, Polystyrenharz, Butyralharz, Polyvinylalkoholharz, Polyurethanharz und einer Mischung davon ausgewählt wird.

3. Leitfähige Paste nach Anspruch 1, wobei das zweite Polymer aus der Gruppe bestehend aus Ethylcellulose, Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Polyvinylbutyralharz, Phenoxyharz, Polyesterharz, Epoxidharz, Acrylharz, Polyimidharz, Polyamidharz, Polystyrenharz, Butyralharz, Polyvinylalkoholharz, Polyurethanharz und einer Mischung davon ausgewählt wird.

4. Leitfähige Paste nach Anspruch 1, wobei das Gewichtsmischverhältnis des ersten Polymers und des zweiten Polymers (erstes Polymer: zweites Polymer) 10:1 bis 0,1:1 beträgt.

5. Leitfähige Paste nach Anspruch 1, wobei das Molekulargewicht des zweiten Polymers um 10.000 oder mehr größer ist als das Molekulargewicht des ersten Polymers.

6. Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, das die folgenden Schritte umfasst:
Vorbereiten eines Substrats, das eine elektrisch leitfähige Schicht umfasst;
Auftragen der leitfähigen Paste nach Anspruch 1 auf die elektrisch leitfähige Schicht;
Montieren einer elektrischen Komponente auf die aufgetragene leitfähige Paste;
Erwärmen der leitfähigen Paste, um die elektrisch leitfähige Schicht und die elektrische Komponente zu bonden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die elektrische Komponente ein Halbleiterchip ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die elektrische Komponente eine Plattierungsschicht beinhaltet, die aus der Gruppe bestehend aus Nickel, Gold und Legierungen davon ausgewählt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Verfahren nach dem Auftragen der leitfähigen Paste auf die elektrisch leitfähige Schicht und vor dem Montieren der elektrischen Komponente auf die aufgetragene leitfähige Paste ferner den Schritt des Trocknens bei 40 bis 150°C umfasst.

10. Verfahren nach Anspruch 6, wobei während des Erwärmungsschritts Druck auf die elektrische Komponente aufgebracht wird.

11. Leitfähige Paste zum Bonden, die ein Metallpulver und ein Lösungsmittel umfasst, wobei das Lösungsmittel ein erstes Lösungsmittel und ein zweites Lösungsmittel umfasst, wobei der Siedepunkt des ersten Lösungsmittels 100 bis 280°C und der Siedepunkt des zweiten Lösungsmittels 285 bis 500°C beträgt.

12. Leitfähige Paste nach Anspruch 11, wobei das erste Lösungsmittel ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Butylcarbitol, TexanolTM-Esteralkohol, 1-Phenoxy-2-Propanol, Terpineol, Butylcarbitolacetat, Ethylenglycol, Dibutylcarbitol, Ethylenglycolmonobutylether, Triethylenglycoldimethylether, Ethylenglycolbutyletheracetat, Ethyleneglycolbutylether, Diethylenglycolbutyletheracetat, Diethylenglycolbutylether, Diethylenglycolethyletheracetat, Dipropylenglycolmethylether, Propylenglycolmethyletheracetat, Diethylenglycoldibutylether, Propylenglycolphenylether, Propylenglycolmethylether, Dipropylenglycol-n-Propylether, Ethylenglycoldiacetat, Propylenglycol, Ethylenglycolphenylether, 2,2,4-Trimethyl-1,3-Pentanediolmonoisobutyrate, Dipropylenglycolmethyletheracetat und einer Mischung davon.

13. Leitfähige Paste nach Anspruch 11, wobei das zweite Lösungsmittel aus der Gruppe bestehend aus Dibutylphthalat, Isostearylalkohol, 1,2-Cyclohexandicarboxylat-Diisononylester, Isostearinsäure und einer Mischung davon ausgewählt wird.

14. Leitfähige Paste nach Anspruch 11, wobei das Gewichtsverhältnis des ersten Lösungsmittels und des zweiten Lösungsmittels (erstes Lösungsmittel: zweites Lösungsmittel) 0,1:1 bis 10:1 beträgt.

15. Leitfähige Paste nach Anspruch 11, wobei der Siedepunkt des zweiten Lösungsmittels um 50°C oder mehr größer ist als der Siedepunkt des zweiten Lösungsmittels.

16. Leitfähige Paste nach Anspruch 11, wobei das erste Lösungsmittel eine Mischung aus Butylcarbitol und TexanolTM-Esteralkohol ist, wobei das Gewichtsverhältnis von Butylcarbitol und TexanolTM-Esteralkohol 1:1 bis 1:20 ist.

17. Leitfähige Paste nach Anspruch 11, die ferner ein Polymer mit einem Molekulargewicht (Mw) von 1.000 oder mehr umfasst.

18. Leitfähige Paste nach Anspruch 17, wobei das Polymer ein erstes Polymer mit einem Molekulargewicht (Mw) von 5.000 bis 95.000 und ein zweites Polymer mit einem Molekulargewicht (Mw) von 100.000 bis 300.000 umfasst.

19. Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, das die folgenden Schritte umfasst:
Vorbereiten eines Substrats, das eine elektrisch leitfähige Schicht umfasst;
Auftragen der leitfähigen Paste nach Anspruch 11 auf die elektrisch leitfähige Schicht; Montieren einer elektrischen Komponente auf die aufgetragene leitfähige Paste und
Erwärmen der leitfähigen Paste, um die elektrisch leitfähige Schicht und die elektrische Komponente zu bonden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die elektrische Komponente ein Halbleiterchip ist.

21. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die elektrische Komponente eine Plattierungsschicht beinhaltet, die aus der Gruppe bestehend aus Nickel, Gold und Legierungen davon ausgewählt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Verfahren nach dem Auftragen der leitfähigen Paste auf die elektrisch leitfähige Schicht und vor dem Montieren der elektrischen Komponente auf die aufgetragene leitfähige Paste ferner den Schritt des Trocknens bei 40 bis 150°C umfasst.

Description:
GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine leitfähige Paste zum Bonden und ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, die die leitfähige Paste verwendet.

TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Eine elektronische Vorrichtung umfasst häufig eine elektrische oder elektronische Komponente, wie etwa einen Halbleiterchip, der mittels einer leitfähigen Paste auf eine elektrisch leitfähige Schicht eines Substrats gebondet ist.

Bei diesem Ansatz wird die elektrische Komponente durch Auftragen leitfähiger Paste auf die elektrisch leitfähige Schicht, Montieren der elektrischen Komponente auf die leitfähige Paste und anschließendes Erwärmen der leitfähigen Paste physisch und elektrisch mit der elektrisch leitfähigen Schicht verbunden. Es wurde festgestellt, dass derzeit verwendete Herstellungsprozesse und Pasten häufig keine ausreichende Haftung zwischen der montierten elektrischen Komponente und der leitfähigen Pastenschicht bereitstellen, derart, dass die elektrische Komponente sich abschälen und Defekte in der elektronischen Vorrichtung verursachen kann.

JP2016-069710 offenbart ein Verbundmaterial zum Herstellen einer elektrischen Vorrichtung. Das Verbundmaterial enthält Silbernanopartikel mit einem Partikeldurchmesser von 1 bis 200 nm und Octandiol.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen eine leitfähige Paste bereit, die in der Lage ist, eine elektrische Komponente während eines Herstellungsprozesses zufriedenstellend auf ein Substrat zu kleben, und ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen oder elektronischen Vorrichtung unter Verwendung der leitfähigen Paste.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, das die folgenden Schritte umfasst: Vorbereiten eines Substrats, das eine elektrisch leitfähige Schicht umfasst; Auftragen einer leitfähigen Paste auf die elektrisch leitfähige Schicht; wobei die leitfähige Paste eine leitfähige Paste zum Bonden ist, die 100 Gewichtsteile eines Metallpulvers, 5 bis 20 Gewichtsteile eines Lösungsmittels und 0,05 bis 3 Gewichtsteile eines Polymers umfasst, wobei das Polymer ein erstes Polymer und ein zweites Polymer umfasst, wobei das Molekulargewicht (Mw) des ersten Polymers 5.000 bis 95.000 und das Molekulargewicht (Mw) des zweiten Polymers 100.000 bis 300.000 beträgt; Montieren einer elektrischen Komponente auf die aufgetragene Paste; Erwärmen der leitfähigen Paste, um die elektrisch leitfähige Schicht und die elektrische Komponente zu bonden.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine leitfähige Paste zum Bonden, die 100 Gewichtsteile des Metallpulvers, 5 bis 20 Gewichtsteile eines Lösungsmittels und 0,05 bis 3 Gewichtsteile eines Polymers umfasst, wobei das Polymer ein erstes Polymer und ein zweites Polymer umfasst, wobei das Molekulargewicht (Mw) des ersten Polymers 5.000 bis 95.000 und das Molekulargewicht (Mw) des zweiten Polymers 100.000 bis 300.000 beträgt.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung, das die folgenden Schritte umfasst: Vorbereiten eines Substrats, das eine elektrisch leitfähige Schicht umfasst; Auftragen einer leitfähigen Paste auf die elektrisch leitfähige Schicht; wobei die leitfähige Paste eine leitfähige Paste zum Bonden ist, die ein Metallpulver und ein Lösungsmittel umfasst, wobei das Lösungsmittel ein erstes Lösungsmittel und ein zweites Lösungsmittel umfasst, wobei der Siedepunkt des ersten Lösungsmittels 100 bis 280°C und der Siedepunkt des zweiten Lösungsmittels 285 bis 500°C beträgt; Montieren einer elektrischen Komponente auf die aufgetragene Paste und Erwärmen der leitfähigen Paste, um die elektrisch leitfähige Schicht und die elektrische Komponente zu bonden.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine leitfähige Paste zum Bonden, die ein Metallpulver und ein Lösungsmittel umfasst, wobei das Lösungsmittel ein erstes Lösungsmittel und ein zweites Lösungsmittel umfasst, wobei der Siedepunkt des ersten Lösungsmittels 100 bis 280°C und der Siedepunkt des zweiten Lösungsmittels 285 bis 500°C beträgt.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine leitfähige Paste zum Bonden, die ein Metallpulver, ein Lösungsmittel und ein Polymer umfasst, wobei das Lösungsmittel ein erstes Lösungsmittel und ein zweites Lösungsmittel umfasst, wobei der Siedepunkt des ersten Lösungsmittels 100 bis 280°C und der Siedepunkt des zweiten Lösungsmittels 285 bis 500°C beträgt, wobei das Molekulargewicht (Mw) des ersten Polymers 5.000 bis 95.000 und das Molekulargewicht (Mw) des zweiten Polymers 100.000 bis 300.000 beträgt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine schematische Zeichnung, die eine Querschnittsansicht einer beispielhaften elektronischen Vorrichtung zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Eine elektronische Vorrichtung umfasst mindestens ein Substrat, das eine elektrisch leitfähige Schicht und eine elektrische Komponente umfasst. Die elektrisch leitfähige Schicht des Substrats und die elektrische Komponente sind mit der leitfähigen Paste gebondet. Eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen Vorrichtung 100 ist mit Bezug auf 1 erläutert.

Die Vorrichtung ist auf einem Substrat 101 konstruiert, das eine elektrisch leitfähige Schicht 103 umfasst. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die leitfähige Schicht 103 einen metallischen Leiter und einen Halbleiter umfassen. Die elektrisch leitfähige Schicht 103 kann bei bestimmten Ausführungsformen auch eine elektrische Schaltung, eine Elektrode oder eine elektrische Anschlussfläche sein. Die elektrisch leitfähige Schicht 103 kann bei einer anderen Ausführungsform eine Schicht jedes geeigneten Metalls sein. Die Metallschicht kann bei einer anderen Ausführungsform Kupfer, Silber, Gold, Nickel, Palladium, Platin oder Legierungen davon umfassen. Die elektrisch leitfähige Schicht 103 kann bei einer anderen Ausführungsform eine Kupferschicht oder eine Silberschicht sein.

Die leitfähige Paste 105 ist in der Lage, einen metallischen Leiter mit einem anderen, einen metallischen Leiter mit einem Halbleiter oder einen Halbleiter mit einem anderen Halbleiter zu bonden. Die leitfähige Paste 105 wird auf die elektrisch leitfähige Schicht 103 aufgetragen. Die aufgetragene leitfähige Paste 105 kann bei einer Ausführungsform 50 bis 500 μm, bei einer anderen Ausführungsform 80 bis 300 μm, bei einer anderen Ausführungsform 100 bis 200 μm dick sein. Die leitfähige Paste 105 wird mittels einer beliebigen geeigneten Aufbringungstechnik aufgetragen, wie unter anderem Siebdruck. Bei einigen Ausführungsformen kann eine Maske (am üblichsten aus Metall konstruiert) für den Siebdruck verwendet werden.

Die aufgetragene leitfähige Paste 105 wird wahlweise getrocknet. Die Trockentemperatur kann bei einer Ausführungsform 40 bis 150°C, bei einer anderen Ausführungsform 50 bis 120°C, bei einer anderen Ausführungsform 60 bis 100°C betragen. Die Trockenzeit kann bei einer Ausführungsform 10 bis 150 Minuten, bei einer anderen Ausführungsform 15 bis 80 Minuten, bei einer anderen Ausführungsform 20 bis 30 Minuten betragen.

Die elektrische Komponente 107 wird auf die aufgetragene leitfähige Paste 105 montiert. Die elektrische Komponente 107 ist nicht besonders beschränkt, solange sie elektrisch funktioniert. Beispielsweise kann die elektrische Komponente 107 aus der Gruppe bestehend aus einem Halbleiterchip, einem Chip einer integrierten Schaltung (IC), einem Chipwiderstand, einem Chipkondensator, einem Chipinduktor, einem Sensorchip und einer Kombination davon ausgewählt werden. Die elektrische Komponente 107 kann bei einer anderen Ausführungsform ein Halbleiterchip sein. Der Halbleiterchip kann bei einer anderen Ausführungsform ein Si-Chip oder ein SiC-Chip sein.

Die elektrische Komponente 107 umfasst bei einigen Ausführungsformen eine Metallisierungsschicht, die in Kontakt mit der benachbarten Schicht der aufgetragenen leitfähigen Paste 105 angeordnet sein kann. Das Material der Metallisierungsschicht kann bei einer anderen Ausführungsform aus der Gruppe bestehend aus Kupfer, Silber, Gold, Nickel, Palladium, Platin, einer Legierung davon und einer Mischung davon ausgewählt werden. Die Metallisierungsschicht umfasst bei einer anderen Ausführungsform Gold und/oder Nickel. Die Metallisierungsschicht umfasst bei noch einer anderen Ausführungsform eine Laminierung einer Goldschicht und einer Nickelschicht. Die Metallisierungsschicht ist bei einer anderen Ausführungsform durch Plattierung bereitgestellt.

Die Schicht der leitfähigen Paste 105 wird erwärmt, um das erforderliche Bonding zu erreichen. Bei verschiedenen Ausführungsformen wird die Erwärmung in einem Die-Bondersatz für eine Erwärmungszeit zwischen 0,1, 0,5, 3, 5 oder 10 min und 3, 5, 10, 15, 20 oder 30 min bei einer Temperatur zwischen 150, 180, 200 oder 220°C und 260, 290, 310 und 400°C durchgeführt. Alternativ kann der Erwärmungsschritt in einem Ofen oder unter Verwendung jeder zweckmäßigen Wärmequelle durchgeführt werden. Wärmeschäden an der elektrischen Komponente 107 können minimiert oder ausgeschaltet werden, weil die leitfähige Paste 105 bei einer relativ niedrigen Temperatur gebondet werden kann.

Bei verschiedenen Ausführungsformen wird der Erwärmungsschritt in verschiedenen Atmosphären durchgeführt, wie etwa in einer reduzierenden Atmosphäre (z. B. einer N2-Atmosphäre) oder in Luft.

Um die Haftung der elektrischen Komponente 107 auf der leitfähigen Pastenschicht 105 zu verbessern, wird bei einigen Ausführungsformen während der Erwärmung Druck auf die elektrische Komponente 107 aufgebracht. Der Druck kann von 0,1, 5, 7, 15 oder 25 MPa bis 15, 25, 36, 40 oder 45 MPa reichen. Alternativ kann die elektrische Komponente 107 ohne Druckbeaufschlagung gebondet werden. Zum Erwärmen kann ein Ofen oder ein Die-Bonder verwendet werden.

Die Zusammensetzung der leitfähigen Paste 105 wird im Folgenden erläutert. Die leitfähige Paste 105 umfasst ein Metallpulver und ein Lösungsmittel.

Metallpulver

Bei einer Ausführungsform ist das Metallpulver aus der Gruppe bestehend aus Silber, Kupfer, Gold, Palladium, Platin, Rhodium, Nickel, Aluminium, einer Legierung davon und einer Kombination davon ausgewählt. Bei einer anderen Ausführungsform ist das Metallpulver aus der Gruppe bestehend aus Silber, Kupfer, Nickel, einer Legierung davon und einer Kombination davon ausgewählt. Bei noch einer anderen Ausführungsform ist das Metallpulver Silber.

Die Form des Metallpulvers hat bei einer Ausführungsform die Ausformung Flocke, kugelförmig, amorph oder eine Mischung davon. Die Form des Metallpulvers ist bei einer anderen Ausführungsform eine Mischung aus Flocke und kugelförmig. Mit „kugelförmiges Pulver” ist ein Pulver aus Partikeln gemeint, die ein Verhältnis des größten Durchmessers jedes Partikels zum kleinsten Durchmesser von höchstens 2:1 aufweisen. Bei anderen Ausführungsformen beträgt das Verhältnis höchstens 1,8:1, 1,5:1 oder 1,3:1, je nachdem, wie das Pulver vorbereitet wird.

Die Größe der Partikel des Metallpulvers, das in der vorliegenden Zusammensetzung verwendet wird, kann durch Werte von D50 spezifiziert werden. Sofern nicht anders angezeigt, bezieht sich der Begriff „Partikeldurchmesser” hier auf einen Wert von „D50”, wobei es sich um eine mittlere Partikelgröße nach Volumen eines Ensembles von Partikeln handelt, die unter Verwendung eines mit dem Instrument Microtrac X-100 (Montgomeryville, PA) durchgeführten Laserdiffraktionsverfahrens bestimmt werden kann.

Der Partikeldurchmesser (D50) des bei verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Paste verwendeten Metallpulvers hat einen Wert zwischen 0,01, 0,05, 0,07, 0,1, 0,2 μm oder 0,3 μm und 2, 3 oder 5 μm. Es wurde festgestellt, dass Partikel dieser Größe gut im Lösungsmittel dispergiert werden können.

Bei verschiedenen Ausführungsformen umfasst die vorliegende Paste auf Basis des Gesamtgewichts der leitfähigen Paste eine Menge an Metallpulver, der von 60, 72, 80 oder 85 Gew.-% bis 93, 95 oder 97 Gew.-% reicht.

Lösungsmittel

Das Metallpulver wird in einem geeigneten Lösungsmittel dispergiert, um die leitfähige Paste zu bilden. Die Menge des Lösungsmittels kann variiert werden, um die Viskosität derart anzupassen, dass die leitfähige Paste 105 direkt auf das Substrat 101 oder die elektrisch leitfähige Schicht 103 aufgetragen werden kann. Während des Trocknungsschritts oder des Erwärmungsschritts verdampft das gesamte oder das meiste des Lösungsmittels aus der leitfähigen Paste 105.

Das Molekulargewicht des Lösungsmittels beträgt bei einer Ausführungsform 600 oder weniger, bei einer anderen Ausführungsform 520 oder weniger, bei einer anderen Ausführungsform 480 oder weniger, bei einer anderen Ausführungsform 400 oder weniger. Das Molekulargewicht des Lösungsmittels beträgt bei einer Ausführungsform mindestens 10, bei einer anderen Ausführungsform mindestens 100, bei einer anderen Ausführungsform mindestens 150, bei einer anderen Ausführungsform mindestens 180.

Der Siedepunkt des Lösungsmittels beträgt bei einer Ausführungsform 100 bis 450°C, bei einer anderen Ausführungsform 150 bis 320°C, bei einer anderen Ausführungsform 200 bis 290°C. Das Lösungsmittel ist bei einer Ausführungsform ein organisches Lösungsmittel.

Geeignete Lösungsmittel beinhalten bei einer Ausführungsform jene, die ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Esteralkoholen, 1-Phenoxy-2-Propanol, Terpineol, Carbitolacetat, Ethylenglycol, Butylcarbitol, Dibutylcarbitol, Dibutylacetatpropylenglycolphenylether, Ethylenglycolmonobutylether, Butylcarbitolacetat, 1,2-Cyclohexandicarbonsäurediisononylester und eine Mischung davon. Ein bevorzugter Esteralkohol ist das Monoisobutyrat von 2,2,4-Trimethyl-1,3-Pentanediol, das im Handel bei Eastman Chemical (Kingsport, TN) unter dem Markennamen TEXANOLTM verfügbar ist.

Bei einigen Ausführungsformen weist die leitfähige Paste 105 eine Viskosität auf, die zwischen 10, 15 oder 20 Pa·s und 50, 100 oder 300 Pa·s liegt, wenn sie bei einer Scherrate von 10 s–1 mit einem Rheometer (HAAKETM MARSTM III, Thermo Fisher Scientific Inc.) unter Verwendung einer Titankegelplatte C20/1° gemessen wird.

Das Lösungsmittel ist bei einigen Ausführungsformen in einer Menge zwischen 5, 6,5, 7,8 oder 8,8 Gewichtsteilen und 13, 15 oder 20 Gewichtsteilen vorhanden, wenn das Metallpulver 100 Gewichtsteile beträgt.

Das Lösungsmittel ist bei anderen Ausführungsformen auf Basis des Gesamtgewichts der leitfähigen Paste in einer Menge zwischen 2, 4, 6 oder 7,5 Gew.-% und 15, 20 oder 25 Gew.-% vorhanden.

Das Lösungsmittel kann mehrere Lösungsmittelkomponenten umfassen. Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Lösungsmittel ein erstes Lösungsmittel und ein zweites Lösungsmittel, wobei der Siedepunkt des ersten Lösungsmittels 100 bis 280°C und der Siedepunkt des zweiten Lösungsmittels 285 bis 500°C beträgt. Bei anderen Ausführungsformen beträgt der Siedepunkt des ersten Lösungsmittels 130 bis 270°C, 140 bis 260°C, 180 bis 250°C oder 210 bis 240°C.

Bei einer anderen Ausführungsform kann das erste Lösungsmittel ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Butylcarbitol, TexanolTM-Esteralkohol, 1-Phenoxy-2-Propanol, Terpineol, Butylcarbitolacetat, Ethylenglycol, Dibutylcarbitol, Ethylenglycolmonobutylether, Triethylenglycoldimethylether, Ethylenglycolbutyletheracetat, Ethyleneglycolbutylether, Diethylenglycolbutyletheracetat, Diethylenglycolbutylether, Diethylenglycolethyletheracetat, Dipropylenglycolmethylether, Propylenglycolmethyletheracetat, Diethylenglycoldibutylether, Propylenglycolphenylether, Propylenglycolmethylether, Dipropylenglycol-n-Propylether, Ethylenglycoldiacetat, Propylenglycol, Ethylenglycolphenylether, 2,2,4-Trimethyl-1,3-Pentanediolmonoisobutyrate, Dipropylenglycolmethyletheracetat und einer Mischung davon. Bei einer anderen Ausführungsform umfasst das erste Lösungsmittel mindestens TexanolTM-Esteralkohol. Bei einer anderen Ausführungsform umfasst das erste Lösungsmittel mindestens Butylcarbitol. Bei einer anderen Ausführungsform ist das erste Lösungsmittel Butylcarbitol. Bei einer anderen Ausführungsform ist das erste Lösungsmittel TexanolTM-Esteralkohol. Bei einer anderen Ausführungsform ist das erste Lösungsmittel eine Mischung aus Butylcarbitol und TexanolTM-Esteralkohol. Beispielsweise kann bei derartigen Ausführungsformen das Gewichtsverhältnis der Mengen von vorhandenem Butylcarbitol und TexanolTM-Esteralkohol 1:1 bis 1:20, 1:1 bis 1:18, 1:1 bis 1:10, 1:1 bis 1:6 oder 1:1 bis 1:5 sein.

Bei einer Ausführungsform kann das Molekulargewicht des ersten Lösungsmittels in einem Bereich zwischen 10, 100, 150 oder 180 und 400, 480, 520 oder 600 liegen.

Das erste Lösungsmittel ist bei einigen Ausführungsformen in einer Menge zwischen 0,1, 0,5, 1,2, 2 und 4 Gewichtsteilen und 6, 8 oder 10 Gewichtsteilen vorhanden, wenn das Metallpulver 100 Gewichtsteile beträgt.

Der Siedepunkt des zweiten Lösungsmittels beträgt bei einigen Ausführungsformen zwischen 295, 300, 310 oder 380°C und 400, 410, 440 oder 460°C.

Das zweite Lösungsmittel kann bei einer Ausführungsform aus der Gruppe bestehend aus Dibutylphthalat, Isostearylalkohol, 1,2-Cyclohexandicarboxylat-Diisononylester, Isostearinsäure und einer Mischung davon ausgewählt werden. Das zweite Lösungsmittel ist bei einer anderen Ausführungsform 1,2-Cyclohexandicarboxylat-Diisononylester.

Bei Ausführungsformen, die mehrere Lösungsmittel beinhalten, kann jedes ein Molekulargewicht innerhalb von Bereichen aufweisen, die unabhängig spezifiziert werden. Beispielsweise kann jedes Lösungsmittel ein Molekulargewicht zwischen 10, 100, 150 oder 180 und 400, 480, 520 oder 600 aufweisen.

Das zweite Lösungsmittel ist bei einigen Ausführungsformen in einer Menge zwischen 0,5, 1,2, 3, 5,5 oder 6 Gewichtsteilen und 6, 9, 12 oder 16 Gewichtsteilen vorhanden, wenn das Metallpulver 100 Gewichtsteile beträgt.

Der Siedepunkt des zweiten Lösungsmittels ist bei bestimmten Ausführungsformen um mindestens 50, 80, 100, 140, 150 oder 160°C oder mehr größer als der Siedepunkt des ersten Lösungsmittels.

Die Gesamtmenge des ersten Lösungsmittels und des zweiten Lösungsmittels, die bei bestimmten Ausführungsformen vorhanden sind, kann von 3, 4, 6 oder 8 Gewichtsteilen bis 14, 17 oder 20 Gewichtsteilen betragen, wenn das Metallpulver 100 Gewichtsteile beträgt.

Die Menge und die Art des ersten Lösungsmittels und des zweiten Lösungsmittels kann gemäß einer gewünschten Viskosität der leitfähigen Paste 105 angepasst werden. Die Viskosität der leitfähigen Paste 105 beträgt bei einer Ausführungsform 10 bis 300 Pa·s, bei einer anderen Ausführungsform 15 bis 100 Pa·s, bei einer anderen Ausführungsform 20 bis 50 Pa·s, wenn sie bei einer Scherrate von 10 s–1 mit einem Rheometer (HAAKETM MARSTM III, Thermo Fisher Scientific Inc.) unter Verwendung einer Titankegelplatte C20/1° gemessen wird.

In bisher zum Bonden verwendeten leitfähigen Pasten sind in der Regel nur Lösungsmittel inkorporiert, die einen relativ niedrigen Siedepunkt aufweisen, derart, dass das Lösungsmittel beim Erwärmungsschritt vollständig verdampfen könnte. Jedoch ist bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ein Abschnitt des Lösungsmittels mit niedrigem Siedepunkt durch ein anderes Lösungsmittel mit einem höheren Siedepunkt ersetzt. Ohne an eine spezifische Betriebstheorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass der aufgebrachten leitfähigen Paste dadurch eine Klebrigkeit verliehen werden könnte, um die Haftung der elektrischen Komponente an der Paste während des Herstellungsprozesses zu steigern. Die hier enthaltenen Ergebnisse zeigen an, dass das zweite Lösungsmittel zusammen mit dem ersten Lösungsmittel ausreichend verdampft, derart, dass ein wünschenswertes Niveau des Bondens zwischen der elektrischen Komponente und der leitfähigen Pastenschicht aufrechterhalten wird.

Polymer

Die leitfähige Paste 105 umfasst wahlweise ein Polymer, das im Lösungsmittel löslich ist und ein Molekulargewicht (Mw) von 1.000 oder mehr aufweist. Bei anderen Ausführungsformen hat das Molekulargewicht (Mw) des Polymers einen Wert zwischen 5.000, 8.000, 10.000, 18.000, 25.000 oder 32.000 und 200.000, 350.000, 480.000, 610.000, 780.000 oder 900.000. Sofern nicht anders angegeben, gelten die Referenzen auf das Molekulargewicht von Polymeren in der vorliegenden Anwendung für das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw), das in Dalton ausgedrückt wird und mit einem hochleistungsfähigen Flüssigkeitschromatographiesystem gemessen werden kann, wie etwa einem Alliance 2695 (Nippon Waters Co., Ltd.) oder Ähnlichem.

Bei einer Ausführungsform ist das Polymer in der vorliegenden Zusammensetzung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylcellulose, Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Polyvinylbutyralharz, Phenoxyharz, Polyesterharz, Epoxidharz, Acrylharz, Polyimidharz, Polyamidharz, Polystyrenharz, Butyralharz, Polyvinylalkoholharz, Polyurethanharz und einer Mischung davon. Bei einer anderen Ausführungsform ist das Polymer Ethylcellulose.

Bei einer Ausführungsform beträgt die Glasübergangstemperatur des Polymers –30 bis 250°C, bei einer anderen Ausführungsform 10 bis 180°C, bei einer anderen Ausführungsform 80 bis 150°C.

Bei verschiedenen Ausführungsformen ist das Polymer in einer Menge in einem Bereich von 0,02, 0,1 oder 0,2 Gewichtsteilen bis 0,7, 1,0, 1,8, 2,8 oder 4 Gewichtsteilen vorhanden, wenn das Metallpulver 100 Gewichtsteile beträgt.

Bei anderen Ausführungsformen ist das Polymer auf Basis des Gesamtgewichts der leitfähigen Paste 105 in einer Menge in einem Bereich von 0,01, 0,05, 0,1 oder 0,15 Gew.-% bis 0,5, 1 oder 2 Gew.-% vorhanden.

Bei einigen Ausführungsformen umfasst die leitfähige Paste 105 mindestens zwei Polymere mindestens zweier verschiedener Arten. Beispielsweise kann die Paste ein erstes und ein zweites Polymer umfassen, die beide im Lösungsmittelsystem löslich sind, wobei das erste Polymer ein Molekulargewicht aufweist, das niedriger ist als das des zweiten Polymers. Die Polymere können aus verschiedenen Monomeren polymerisiert sein oder dieselbe Monomerbasis, aber verschiedene Anzahlen von Wiederholungseinheiten und somit verschiedene Molekulargewichte aufweisen.

Bei anderen Ausführungsformen hat das erste Polymer ein Molekulargewicht (Mw) in einem Bereich zwischen 5.000, 8.000, 10.000, 18.000, 25.000 oder 32.000 und 49.000, 55.000, 60.000, 68.000, 79.000, 88.000 oder 95.000.

Bei einer Ausführungsform kann das erste Polymer ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Ethylcellulose, Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Polyvinylbutyralharz, Phenoxyharz, Polyesterharz, Epoxidharz, Acrylharz, Polyimidharz, Polyamidharz, Polystyrenharz, Butyralharz, Polyvinylalkoholharz, Polyurethanharz und einer Mischung davon. Bei einer anderen Ausführungsform ist das erste Polymer Ethylcellulose.

Bei einer Ausführungsform beträgt die Glasübergangstemperatur des ersten Polymers –30 bis 250°C, bei einer anderen Ausführungsform 10 bis 180°C, bei einer anderen Ausführungsform 80 bis 150°C.

Bei verschiedenen Ausführungsformen ist das erste Polymer in einer Menge in einem Bereich zwischen 0,01, 0,05 oder 0,1 Gewichtsteilen und 0,5, 0,9, 1,4 oder 2 Gewichtsteilen vorhanden, wenn das Metallpulver 100 Gewichtsteile beträgt.

Bei anderen Ausführungsformen ist das erste Polymer auf Basis des Gesamtgewichts der leitfähigen Paste in einer Menge zwischen 0,05, 0,08 oder 0,1 Gew.-% und 0,5, 1 oder 1,5 Gew.-% vorhanden.

Bei einer Ausführungsform ist das Molekulargewicht des zweiten Polymers größer als das des ersten Polymers. Beispielsweise kann das zweite Polymer ein Molekulargewicht (Mw) in einem Bereich zwischen 100.000, 105.000, 115.000 oder 150.000 und 200.000, 350.000, 480.000, 810.000, 780.000 oder 900.000 aufweisen.

Bei einer Ausführungsform kann das zweite Polymer ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Ethylcellulose, Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Polyvinylbutyralharz, Phenoxyharz, Polyesterharz, Epoxidharz, Acrylharz, Polyimidharz, Polyamidharz, Polystyrenharz, Butyralharz, Polyvinylalkoholharz, Polyurethanharz und einer Mischung davon. Bei einer anderen Ausführungsform ist das zweite Polymer Ethylcellulose, Acrylharz oder eine Mischung davon.

Bei einer Ausführungsform beträgt die Glasübergangstemperatur des zweiten Polymers –30 bis 250°C, bei einer anderen Ausführungsform 10 bis 180°C, bei einer anderen Ausführungsform 80 bis 150°C.

Bei verschiedenen Ausführungsformen ist das zweite Polymer in einer Menge in einem Bereich zwischen 0,01, 0,05 oder 0,1 Gewichtsteilen und 0,5, 0,9, 1,4 oder 2 Gewichtsteilen vorhanden, wenn das Metallpulver 100 Gewichtsteile beträgt.

Bei anderen Ausführungsformen ist das erste Polymer auf Basis des Gesamtgewichts der leitfähigen Paste 105 in einer Menge zwischen 0,05, 0,08 oder 0,1 Gew.-% und 0,5, 1 oder 1,5 Gew.-% vorhanden.

Das Gewichtsmischverhältnis des ersten Polymers und des zweiten Polymers (erstes Polymer: zweites Polymer) beträgt bei einer Ausführungsform 10:1 bis 0,1:1, bei einer anderen Ausführungsform 5:1 bis 0,5:1, bei einer anderen Ausführungsform 2:1 bis 0,8:1.

Bei verschiedenen Ausführungsformen können das erste Polymer und das zweite Polymer in einer Menge zwischen 0,02, 0,1 oder 0,2 Gewichtsteilen und 1,1, 1,8, 2,8 oder 4 Gewichtsteilen vorhanden sein, wenn das Metallpulver 100 Gewichtsteile beträgt.

Bei anderen Ausführungsformen können das erste Polymer und das zweite Polymer auf Basis des Gesamtgewichts der leitfähigen Paste 105 zusammen in einer Menge zwischen 0,01, 0,05, 0,1 oder 0,15 Gew.-% und 0,5, 1 oder 2 Gew.-% vorhanden sein.

Bei bestimmten Ausführungsformen ist das Molekulargewicht des zweiten Polymers um mindestens 10.000, 40.000, 80.000, 100.000 oder 130.000 größer als das Molekulargewicht des ersten Polymers.

Bei einigen Ausführungsformen, die eine Mischung aus mehreren Polymeren aufweisen, ist von jedem Polymer eine ausreichende Menge vorhanden, derart, dass eine Molekulargewichtsverteilung der Mischung separat unterscheidbare Spitzen vorweist. Bei anderen Ausführungsformen, insbesondere jenen, bei denen eine geringere Menge eines der Polymere vorhanden ist, sind mehrere Spitzen möglicherweise nicht direkt unterscheidbar. Bei einigen Ausführungsformen könnte das erste Polymer eine Molekulargewichtsverteilung vorweisen, die von der Molekulargewichtsverteilung des zweiten Polymers separat unterscheidbar ist. Bei noch einer anderen Ausführungsform sind die beinhalteten Polymere von anderer Art, wobei ein Unterschied zwischen ihren Molekulargewichten aber nicht ausreichend ist, damit in einer Molekulargewichtsverteilung der Mischung separate Spitzen erkannt werden können. Bei einer Ausführungsform sind das erste Polymer und das zweite Polymer beide Ethylcellulose. Bei einer anderen Ausführungsform ist das erste Polymer Ethylcellulose und das zweite Polymer Acrylharz.

Ohne an eine spezifische Betriebstheorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass bestimmte Ausführungsformen vom Vorhandensein von zwei Polymeren profitieren, wobei beide zu wünschenswerten rheologischen Eigenschaften beitragen, die das Verhalten der Paste während der Auftragung verbessern, während die zweite Polymerkomponente mit einem höheren Molekulargewicht agiert, um das Lösungsmittel in der Paste zu halten. Auf diese Weise wird ein wünschenswertes Niveau der Klebrigkeit aufrechterhalten. Es wird ferner angenommen, dass die Verbesserung der Klebrigkeit durch die Neigung des zweiten Polymers, ein besseres Halten des Lösungsmittels in der leitfähigen Paste zu begünstigen, bewirkt werden kann. Es wird außerdem angenommen, dass Ausführungsformen, die mehrere Lösungsmittel mit einem einzelnen Polymer aufweisen, von der bevorzugten Interaktion eines der Lösungsmittel mit dem Polymer ähnlich profitieren können, um die Klebrigkeit zu verbessern.

Es wird angenommen, dass die vorgenannten Mechanismen bei Ausführungsformen, die sowohl zwei Polymere als auch zwei Lösungsmittel mit verschiedenen Molekulargewichten und/oder Siedepunkten beinhalten, besonders effektiv sind. Zusammen können Ausführungsformen mit einzelnen oder allen diesen kompositionellen Merkmalen und Charakteristika eine wünschenswert verbesserte Haftung der leitfähigen Paste während des hier beschriebenen Herstellungsprozesses vorweisen.

Additive

Ferner können ein oder mehrere Additive, wie unter anderem Tenside, Dispergiermittel, Emulgatoren, Stabilisatoren, Weichmacher oder andere bekannte Pastenadditive, in der leitfähigen Paste 105 inkorporiert sein, um ihre funktionalen Eigenschaften bei einem oder mehreren ihrer Rezeptur, Lagerung, Anwendung und Endverwendung zu verbessern. Die leitfähige Paste 105 umfasst in keiner Ausführungsform eine Glasfritte. Ausführungsformen, bei denen die leitfähige Paste 105 kein Härtungsmittel oder Vernetzungsmittel umfasst, werden hier ebenfalls in Betracht gezogen.

BEISPIEL

Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht, ist aber nicht auf diese beschränkt.

Beispiele 1–2

Eine leitfähige Paste wurde durch Dispergieren eines Silberpulvers in einer Mischung aus einem organischen Lösungsmittel, einem ersten Polymer, einem zweiten Polymer und einem Tensid vorbereitet. Die Dispersion wurde durch Mischen der Komponenten in einem Mischer gefolgt von einer Dreiwalzenmühle durchgeführt. Das Silberpulver war eine Mischung aus einem kugelförmigen Silberpulver mit einem Partikeldurchmesser (D50) von 0,4 μm und einem flockigen Silberpulver mit einem Partikeldurchmesser (D50) von 1,6 μm. Das Lösungsmittel war eine Mischung aus TEXANOLTM-Esteralkohol und Butylcarbitol.

Das erste Polymer war Ethylcellulose mit einem Molekulargewicht (Mw) von 44.265 (Ethocel® N4, Dow Chemical Company. Das zweite Polymer war Ethylcellulose mit einem Molekulargewicht (Mw) von 135.021 (Ethocel® STD45, Dow Chemical Company) oder Ethylcellulose mit einem Molekulargewicht (Mw) von 187.800 (Ethocel® STD200, Dow Chemical Company). Die Glasübergangstemperatur sowohl des ersten als auch des zweiten Polymers betrug ungefähr 130°C, unabhängig vom Molekulargewicht. Das Molekulargewicht wurde mit einer hochleistungsfähigen Flüssigkeitschromatographie (Alliance 2695, Nippon Waters Co., Ltd.) gemessen. Die Menge der einzelnen Komponenten ist in Tabelle 1 gezeigt. Die Menge des Tensids betrug 0,01 Gewichtsteile. Die Viskosität der leitfähigen Paste betrug 25 bis 30 Pa·s, gemessen bei einer Scherrate von 10 s–1 mit einem Rheometer (HAAKETM MARSTM III, Titankegelplatte: C20/1°, Thermo Fisher Scientific Inc.). Die Paste für das vergleichende Beispiel 1 wurde unter Verwendung derselben Techniken vorbereitet.

Als Nächstes wurde für jedes Beispiel durch Auftragen der leitfähigen Paste auf ein Glassubstrat eine leitfähige Pastenschicht gebildet. Es wird davon ausgegangen, dass auch bei Verwendung eines Glassubstrats, das eine leitfähige Schicht beinhaltet, ähnliche Ergebnisse erhalten werden könnten. Eine Reihe druckempfindlicher Bänder (transparentes Band Scotch® MagicTM MP-18, 3M Corporation) wurde mit einem Raum von 15 mm zwischen benachbarten Stücken auf das Glassubstrat aufgebracht (50 mm breit, 75 mm lang, 1 mm dick). Die leitfähige Paste wurde mit einem Schaber auf die Bänder aufgetragen, um den Raum zwischen ihnen mit der leitfähigen Paste zu füllen. Die Bänder wurden dann abgeschält, wobei sie die aufgetragene leitfähige Paste in einem Muster von 10 mm breiten, 10 mm langen und 150 μm dicken Quadraten zurückließen. Die leitfähige Pastenschicht wurde bei 80°C 15 Minuten lang in einem Ofen getrocknet.

Die Haftung der oberen Oberfläche der leitfähigen Pastenschicht wurde mit einem Zugfestigkeitsprüfer (Chatillon® TCM 201-SS, Wagner Instruments) gemessen. Der Kopf des Prüfers wurde 5 Sekunden lang mit einer Kraft von 100 gf gegen die Oberfläche der leitfähigen Pastenschicht gedrückt und dann mit einer Geschwindigkeit von 0,1 Zoll/min hochgezogen. Die Spannung, als der Prüferkopf von der Oberfläche der leitfähigen Pastenschicht getrennt wurde, wurde als die Abschälfestigkeit genommen.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Abschälfestigkeiten wurden relativ zur Festigkeit der Pastenschicht des vergleichenden Beispiels 1 gemessen, die als 100 genommen wurde. Die Abschälfestigkeit wurde in den Beispielen 1 und 2 auf 118 bzw. 144 verbessert. Diese Ergebnisse wurden der Einschließung einer Mischung der beiden Polymere mit verschiedenen Molekulargewichten zugeschrieben, während im vergleichenden Beispiel 1 eine Paste verwendet wurde, die nur ein einziges Polymer mit niedrigem Molekulargewicht beinhaltete. Tabelle 1 (Gewichtsteile)

Vergleichendes Beispiel 1Beispiel 1Beispiel 2Ag-Pulver100100100Lösungsmittel1010101. Polymer(Mw: 44.265)0,40,20,22. Polymer(Mw: 135.021)00,20(Mw: 187.800)000,2Abschälfestigkeit (relativer Wert)100118144

Beispiel 3

Eine andere leitfähige Paste wurde unter Verwendung derselben Materialien und Prozeduren, wie sie oben für Beispiel 1 und 2 beschrieben sind, vorbereitet und getestet, außer dass das zweite Polymer anstatt Ethylcellulose ein Acrylharz mit einem Molekulargewicht von 142.000 und einem Glasübergangspunkt von 20°C war (Elvacite® 2044, Lucite International Ltd.). Das Ergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt. Die relative Abschälfestigkeit wurde in Beispiel 3 auf 135 verbessert, wo das erste Polymer mit niedrigem Molekulargewicht und das zweite Polymer mit hohem Molekulargewicht gemischt wurden, wobei die Abschälfestigkeit aus dem vergleichenden Beispiel 1 als 100 genommen wurde. Tabelle 2 (Gewichtsteile)

Beispiel 3Ag-Pulver100Lösungsmittel101. PolymerEthylcellulose0,22. PolymerAcrylharz0Abschälfestigkeit (relativer Wert)144

Beispiele 4–8

Unter Verwendung der oben für die Beispiele 1–2 beschriebenen Rezeptur und Testprozeduren wurden zusätzliche Zusammensetzungen einer leitfähigen Paste angesetzt.

Das Silberpulver war eine Mischung aus einem kugelförmigen Silberpulver mit einem Partikeldurchmesser (D50) von 0,4 μm und einem flockigen Silberpulver mit einem Partikeldurchmesser (D50) von 1,6 μm.

Wie in Tabelle 3 dargelegt, waren die verwendeten Lösungsmittel Mischungen aus mehreren organischen Lösungsmitteln mit verschiedenen Siedepunkten. Das erste Lösungsmittel für jedes Beispiel war eine Mischung aus Butylcarbitol (Siedepunkt: 231°C) und TexanolTM-Esteralkohol (Siedepunkt: 254°C). Diese Lösungsmittel können auch einzeln oder in einer Mischung beliebiger Proportion verwendet werden. Anstelle von oder in Kombination mit Butylcarbitol und TexanolTM-Esteralkohol könnten auch ein oder mehrere beliebige andere niedrigsiedende Lösungsmittel verwendet werden. Die Auswahl wird vorzugsweise unter Berücksichtigung der Löslichkeit des Polymers getroffen, das bei dieser oder bei anderen Ausführungsformen verwendet wird, die ein oder mehrere Polymere beinhalten.

Für die Beispiele 4–7 waren die zweiten Lösungsmittel Dibutylphthalat (Siedepunkt: 340°C), Isostearylalkohol (Siedepunkt: 316°C), 1,2-Cyclohexandicarboxylat-Diisononylester (Siedepunkt: 394°C), Isostearinsäure (Siedepunkt: 331°C) bzw. Isostearinsäure (Siedepunkt: 320°C). Bei Beispiel 8 wurde als zweites Lösungsmittel auch 1,2-Cyclohexandicarboxylat-Diisononylester verwendet. Das Polymer war Ethylcellulose (Ethocel® N4, Dow Chemical Company). Die Paste für das vergleichende Beispiel 2 wurde ähnlich vorbereitet, aber ohne das zweite Lösungsmittel.

Die Menge der einzelnen Komponenten ist in Tabelle 1 gezeigt. In jedem Fall waren 0,01 Gewichtsteile eines Tensids eingeschlossen. Die Viskosität der leitfähigen Paste, die durch Dispergieren des Silberpulvers gebildet wurde, betrug 25 bis 30 Pa·s. Die Viskosität wurde bei einer Scherrate von 10 s–1 mit einem Rheometer (HAAKETM MARSTM III, mit einer Titankegelplatte: C20/1°, Thermo Fisher Scientific Inc.) gemessen.

Die leitfähigen Pasten der Beispiele 4–8 wurden unter Verwendung desselben Prozesses wie für die Beispiele 1–2 oben beschrieben in Mustern von Quadraten auf Glassubstraten gebildet, außer dass die Trocknung für 25 Minuten bei 70°C durchgeführt wurde.

Die Abschälfestigkeiten der leitfähigen Pasten der Beispiele 4–8 wurden wie zuvor gemessen, wobei sich die in Tabelle 3 gezeigten Ergebnisse ergaben. Die Abschälfestigkeiten sind erneut als Werte relativ zu dem beim vergleichenden Beispiel 2 erhaltenen gezeigt, der als 100 genommen wurde. Tabelle 3 (Gewichtsteile)

Vgl. Bsp.Bsp. 4Bsp. 5Bsp. 6Bsp. 7Bsp. 8Ag-Pulver100100100100100100Polymer0,30,30,30,30,30,3Lösungsmittel(Sp)TexanolTM(254°C)10,72,72,72,72,74,7Butylcarbitol(231°C)111111Dibutylphthalat(339°C)070000Isostearylalkohol(316°C)0070001,2-Cyclohexanedicarboxylat-Diisononylester(394°C)000705Isostearinsäure(320°C)000070Abschälfestigkeit (relativer Wert)100125125129130145

Nachdem somit die Erfindung in ziemlich allen Einzelheiten beschrieben wurde, versteht es sich, dass diese Einzelheiten nicht strikt befolgt werden müssen, sondern dass sich dem Fachmann weitere Änderungen und Modifikationen bieten, die alle innerhalb des in den beigefügten Ansprüchen definierten Schutzumfangs der Erfindung liegen.

Beispielsweise würde ein Fachmann erkennen, dass die Auswahl an Rohmaterialien unbeabsichtigt Unreinheiten einschließen könnte, die während der Verarbeitung in die Oxidzusammensetzung oder andere Pastenbestandteile inkorporiert werden können. Diese beiläufigen Unreinheiten können im Bereich von Hunderten bis Tausenden von Teilen pro Million vorhanden sein. In den hier verwendeten Industriematerialien üblicherweise auftretende Unreinheiten sind dem Fachmann bekannt.

Wenn hier ein Bereich numerischer Werte genannt oder festgelegt ist, beinhaltet der Bereich die Endpunkte davon sowie alle einzelnen Ganzzahlen und Brüche innerhalb des Bereichs und außerdem jeden der engeren Bereiche darin, die von allen verschiedenen möglichen Kombinationen dieser Endpunkte und internen Ganzzahlen und Brüchen gebildet werden, um Untergruppen der großen Gruppe von Werten innerhalb des angegebenen Bereichs zu bilden, im selben Maße, als wenn jeder dieser engeren Bereiche explizit genannt wäre. Wenn ein Bereich numerischer Werte hier als größer als ein angegebener Wert angegeben ist, ist der Bereich dennoch finit und an seinem oberen Ende durch einen Wert begrenzt, der innerhalb des Kontextes der Erfindung wie hier beschrieben betreibbar ist. Wenn ein Bereich numerischer Werte hier als geringer als ein angegebener Wert angegeben ist, ist der Bereich dennoch an seinem unteren Ende durch einen Nichtnullwert begrenzt. Es ist nicht beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung auf die genannten spezifischen Werte beschränkt ist, wenn ein Bereich definiert wird.

Wenn in dieser Beschreibung, sofern durch den Kontext der Nutzung nicht explizit anders angegeben oder gegenteilig angezeigt, eine Ausführungsform des Gegenstands hiervon als umfassend, beinhaltend, enthaltend, aufweisend, zusammengesetzt aus oder konstituiert durch oder von bestimmten Merkmalen oder Elementen angegeben oder beschrieben ist, können zusätzlich zu den explizit angegebenen oder beschriebenen ein oder mehrere Merkmale oder Elemente in der Ausführungsform vorhanden sein. Eine alternative Ausführungsform des Gegenstands hiervon kann jedoch als grundsätzlich aus bestimmten Merkmalen oder Elementen bestehend angegeben oder beschrieben sein, wobei in der Ausführungsform Merkmale oder Elemente, die das Betriebsprinzip oder die unterscheidenden Charakteristika der Ausführungsform erheblich verändern würden, darin nicht vorhanden sind. Eine weitere alternative Ausführungsform des Gegenstands hiervon kann als aus bestimmten Merkmalen oder Elementen bestehend angegeben oder beschrieben sein, wobei in der Ausführungsform oder in unwesentlichen Variationen davon nur die Merkmale oder Elemente vorhanden sind, die spezifisch angegeben oder beschrieben sind. Außerdem soll der Begriff „umfassend” Beispiele einschließen, die unter die Begriffe „grundsätzlich bestehend aus” und „enthaltend” fallen. Gleichermaßen soll der Begriff „grundsätzlich bestehend aus” Beispiele einschließen, die unter den Begriff „enthaltend” fallen.

Sofern durch den Kontext der Nutzung nicht explizit anders angegeben oder gegenteilig angezeigt, können in dieser Beschreibung genannte Mengen, Größen, Bereiche, Rezepturen, Parameter und andere Quantitäten und Charakteristika, insbesondere wenn sie durch den Begriff „ungefähr” modifiziert sind, genau sein, müssen es aber nicht, und können auch annähernd und/oder (wie gewünscht) größer oder kleiner als angegeben sein, was Toleranzen, Umrechnungsfaktoren, Abrundungen, Messfehler und Ähnliches widerspiegelt wie auch die Einschließung jener Werte in einen angegebenen Wert, die außerhalb von diesem liegen und die im Kontext dieser Erfindung eine funktionale und/oder betriebsbezogene Äquivalenz mit dem angegeben Wert aufweisen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • JP 2016-069710 [0004]