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Edelmetallpulver und -präparate

39 bytes removed, 09:01, 11 January 2023
Leitlacke und -klebstoffe
Zwischenräume zwischen den Partikeln niedrig, verglichen mit der Dichte
erschmolzener Edelmetalle. Sie variiert in einem weiten Bereich von ca.
3 0,5 - 6 g/cm<sup>3</sup>, abhängig von der Morphologie der Partikel und ihrer Neigung zur
Agglomeratbildung. Edelmetallpulver lassen sich pressen und sintern; ein
gewisser Porenanteil bleibt jedoch erhalten.
<figure id="fig:Different shapes of silver powders">
[[File:Different shapes of silver powders.jpg|right|thumb|Figure 1: Verschiedene Formen von Silber-Pulvern a) kugelig; b) abgerundete Kristallagglomerate]]
</figure>
<caption>'''<!--Table 8.1:-->verschiedene Typen von Silber-Pulvern'''</caption>
<table class="twocolortable">
<tr><th><p class="s6">Powder typePulvertyp</p></th><th><p class="s6">GE</p></th><th><p class="s6">GN1</p></th><th><p class="s7">ES</p></th><th><p class="s6">V</p></th></tr><tr><td><p class="s6">Manufacturing Herstellung Process</p></td><td><p class="s6">chemicalchem.</p></td><td><p class="s6">chemicalchem.</p></td><td><p class="s7">electrolyticelektrolytisch</p></td><td><p class="s6">atomizedverdüst</p></td></tr><tr><td><p class="s6">Particle shapeKornform</p></td><td><p class="s6">agglomeratedagglomeriert</p></td><td><p class="s6">agglomeratedagglomeriert</p></td><td><p class="s7">dentriticdendritisch</p></td><td><p class="s6">sphericalkugelig</p></td></tr><tr><td><p class="s6">AvgMittl. particle diameterKorndurchmesser</p><p class="s6">(median) [µm]</p></td><td><p class="s6">10 - 15</p></td><td><p class="s6">20 - 40</p></td><td><p class="s7">-</p></td><td><p class="s6">32 - 60</p></td></tr><tr><td><p class="s6">Medium particle sizeMittl. Korndurchmesser</p><p class="s6">(FSS - Fisher Sub Sieve Size) [µm]</p></td><td><p class="s6">-</p></td><td><p class="s6">-</p></td><td><p class="s7">4.0 - 6.0</p></td><td><p class="s6">-</p></td></tr><tr><td><p class="s6">Tap densityKlopfdichte nach </p><p class="s6">(DIN/ISO 3953) [g/cm<sup>3</sup>]</p></td><td><p class="s6">0.7 - 1.1</p></td><td><p class="s6">2.0 - 2.5</p></td><td><p class="s7">2.0 - 3.0</p></td><td><p class="s6">4.0 - 6.7</p></td></tr><tr><td><p class="s6">Specific surface areaSpez. Oberfläche </p><p class="s6">(nach B.E.T.) [m<sup>2</sup>/g]</p></td><td><p class="s6">0.5 - 0.9</p></td><td><p class="s6">-</p></td><td><p class="s7">-</p></td><td><p class="s6">-</p></td></tr></table>
</figtable>
==Edelmetallpräparate==
<figure id="fig:Solar cell with print pattern of ARGONOR N920">[[File:Solar cell with print pattern of ARGONOR N920.jpg|right|thumb|Figure 2: Solarzelle bedruckt mit Argonor N920]]</figure>
Während früher Glas, Porzellan und Keramik vor allem für dekorative Zwecke mit Gold
oder Platin überzogen wurden, dienen Edelmetalle bereits seit Jahren in weit größerem
Die in flüssiger oder pastenartiger Form vorliegenden Einbrennpräparate haben in der
Elektrotechnik und Elektronik, insbesondere in der Dickschichttechnik ein breites
Anwendungsfeld gefunden (<xr id="tab:Liquid Silver Preparations for Firing Application (ARGONOR)"/><!--(Table 8.2)-->). Als edelmetallhaltiger Füllstoff wird wegen seiner
hohen elektrischen Leitfähigkeit meist Silber eingesetzt. Nach dem Einbrennen, das in
oxidierender Atmosphäre bei Temperaturen zwischen 400°C bis 850°C erfolgt, entsteht
eine festhaftende, hochleitende Schicht.
Bei der Verarbeitung im Siebdruckverfahren können beliebige Leiterbahnen aufgebracht
werden (<xr id="fig:Solar cell with print pattern of ARGONOR N920"/><!--(Fig. 8.2)-->). Auf diese Weise entstehen Strompfade mit guten elektrischen
Eigenschaften und hoher Temperaturbeständigkeit.
<figure id="fig:Solar cell with print pattern of ARGONOR N920">
[[File:Solar cell with print pattern of ARGONOR N920.jpg|right|thumb|Solarzelle bedruckt mit Argonor N920]]
</figure>
<figtable id="tab:Liquid Silver Preparations for Firing Application (ARGONOR)">
<caption>'''<!--Table 8.2:-->Flüssige Silber-Präparate zum Einbrennen (ARGONOR)'''</caption>
<table class="twocolortable" style="width:80%">
<tr><th><p class="s6">PreparationPräparat</p></th><th><p class="s6">Substrate</p><p class="s6">Material</p></th><th><p class="s6">Application byVerarbeitung</p></th><th><p class="s6">Firing Temperature Einbrenntemperatur [°C]</p></th><th><p class="s6">PropertiesEigenschaften</p></th><th><p class="s6">Silver Content Silbergehalt<br />[wtMassen-%]</p></th></tr><tr><td><p class="s6">Argonor N92</p></td><td><p class="s6">glassGlas, ceramicsKeramik</p></td><td><p class="s6">paint brush, spray gunPinsel Spritzpistole</p></td><td><p class="s6">530 - 650</p></td><td><p class="s6">ViscosityViskosität</p><p class="s6">500 – 1.000 mPa·s, good solderabilitygute Lötbarkeit</p></td><td><p class="s6">65</p></td></tr><tr><td><p class="s6">Argonor</p></td><td><p class="s6">glassGlas,</p><p class="s6">ceramicsKeramik</p></td><td><p class="s6">screen</p><p class="s6">printingSiebdruck</p></td><td><p class="s6">530 - 650</p></td><td><p class="s6">ViscosityViskosität</p><p class="s6">10 – 15.000 mPa·s, good solderabilitygute Lötbarkeit</p></td><td><p class="s6">65</p></td></tr></table>
</figtable>
 
<figure id="fig:Flexible keyboard contact pattern printed with AUROMAL 170">
[[File:Flexible keyboard contact pattern printed with AUROMAL 170.jpg|right|thumb|Figure 3: Folientastatur mit AUROMAL170 bedruckt]]
</figure>
===Leitlacke und -klebstoffe===
Sie enthalten den metallischen Füllstoff, feinkörniges Silberpulver als leitfähige
Pigmente mit teilweise plättchenförmiger Struktur, eine Lackkomponente auf
Kunstharzbasis und ein organisches Lösungsmittel (<xr id="tab:Silver Paints, Conductive Pastes, and Conductive Adhesives"/><!--(Table 8.3)-->). Beim Trocknen
an Luft oder Altern bei leicht erhöhten Temperaturen verdunstet das Lösungsmittel.
Dadurch kommt es zur metallischen Berührung der Pulverteilchen,
welche so die Stromleitung ermöglichen (<xr id="fig:Flexible keyboard contact pattern printed with AUROMAL 170"/><!--(Fig. 8.3)-->).
Leitklebstoffe werden vor allem zum wärmearmen Fügen metallischer Teile
als auch als Zweikomponentenkleber zum Einsatz. Beide Klebstofftypen
härten ohne Einwirkung von Druck aus.
<br style="clear:both;"/>
 
{| class="twocolortable" style="text-align: left; font-size: 12px"
|-
!Preparation Präparat !Substrate<br />MaterialTrägermaterial!Application byVerarbeitung!DryingTrocknung<br />[°C]!PropertiesEigenschaften!Usage AmountVerbrauch<br />[g/100 cm<sup>2</sup>]!Area ResistanceFlächenwiderstand<br />[Ω/m<sup>2</sup>]
|-
|AROMAL 38
|glassGlas, plasticsKunststoff|sprayingSpritzen, immersionTauchen,<br />paint brushPinsel
|RT,<br />30 min<br />100°C
|hard well conductingHarte, gut leitende Silberschicht<br />Ag layer for broad applicationsmit breitem Einsatzgebiet
|0.5 - 2
|< 0.1
|-
|AROMAL 50
|glassGlas, waxWachs, plasticsKunststoff|sprayingSpritzen, immersionTauchen,<br />paint brushPinsel
|10 min<br />RT
|very flat surfaceSehr ebene Oberfläche,besonders<br />especially for electrolytic build-upzum galvanischen Verstärken
|0.5 - 2
|< 0.2
|-
|AROMAL 70T
|plasticsKunststoff|tampon printingTampondruck
|60 min<br />RT
|hard and well conductive coatingHarte, gut leitende Beschichtung
|
|< 0.1
|-
|AROMAL 141
|plasticsKunststoff,<br />paper- based plasticsHartpapier|screen printingSiebdruck
|45 min<br />120°C
|mechanically Mechanisch<br />very strong coatingssehr feste Überzüge
|
|< 0.05
|-
|AROMAL 170
|plasticsKunststoff|screen printingSiebdruck
|30 min<br />100°C
|flexible layersFlexible Schichten,besonders<br />well suited for foil materialsfür Folien geeignet
|
|< 0.05
|AROMAL K 5 A+B
|metal, glass
|dispenserDispenser,<br />screen printingSiebdruck
|24h RT,<br />3h<br />80°C
|mechanically very strongMechanisch sehr feste Verbindungen<br />bond connection<br />as alternative to solderingals Alternative zum Weichlöten
|
|< 0.1
|-
|AROMAL K 20
|metalMetall, plasticsKunststoff,<br />ceramicsKeramik|dispenserDispenser,<br />screen printingSiebdruck
|15 min<br />150°C
|flexible bonds which helpFlexible Verbindungen, die<br />decrease thermal stressesthermische Spannungen abbauen helfen
|
|< 0.1
|-
|DOSILAC
|colspan="6" |Silver conductive paints Silber-Leitlack in spray cansSpraydose abgefüllt; can be spray painted; properties similar to those of als Spühlack verwendbar, mit ähnlichen Eigenschaften wie AUROMAL 50
|}
</figtable>
 
<figure id="fig:Shear force of an adhesive joint">
[[File:Shear force of an adhesive joint.jpg|right|thumb|Figure 4: Abscherkraft einer Klebverbindung (Silber-Leitkleber: AUROMAL K 20) in Abhängigkeit von der Aushärtetemperatur]]
</figure>
 
 
Leitlacke und -klebstoffe finden in der Elektrotechnik und Elektronik ein breites
Die Festigkeit der Klebverbindung hängt dabei von der gewählten Aushärtetemperatur
ab (<xr id="fig:Shear force of an adhesive joint"/> <!--(Fig. 8.4)-->)===Edelmetall-Flakes===
Zur Erzielung spezieller physikalischer Eigenschaften in Präparaten werden disperseEdelmetalle in Form flacher, flockenartiger Partikel (Flakes) benötigt. Diesewerden durch Vermahlen feiner Pulver unter Zusatz von Mahlhilfsmitteln hergestellt.Die Eigenschaften dieser Silber-Flakes (Dispergierbarkeit, Fließverhalten,elektrische Leitfähigkeit) hängen stark von Kornform, -größe und vom Mahlhilfsmittelab. <xr id="fig:SEM photos of silver flakes a fine grain b large flat"/><!--Fig. 8.5--> zeigt REM-Aufnahmen eines feinen Silber-Flake-Typs(mittlerer Partikeldurchmesser: 4 - 6 μm) (a) und eines Typs mit relativ großflächigen,dünnen Flakes ( Partikeldurchmesser 8 - 11 μm) (b). Typische Handelsformenvon Silber-Flakes und ihre wesentlichen Eigenschaften sind in<xr id="tab:Typical Commercial Silver Flake Types"/><!--(Tab. 8.4)--> zusammengefasst. Gold und Platinmetalle können ebenfalls zu Flakesverarbeitet werden. Sie haben aber im Vergleich zu Silber-Flakes nur einegeringe Bedeutung.<figure id="fig:Flexible keyboard contact pattern printed with AUROMAL 170SEM photos of silver flakes a fine grain b large flat">[[File:Flexible keyboard contact pattern printed with AUROMAL 170SEM photos of silver flakes a fine grain b large flat.jpg|rightleft|thumb|Folientastatur mit AUROMAL170 bedrucktFigure 5: REM Aufnahmen von Silber-Flakes (a) feinkörnig (b) großflächig]]
</figure>
<figure id="fig:Shear force of an adhesive joint">
[[File:Shear force of an adhesive joint.jpg|right|thumb|Abscherkraft einer Klebverbindung (Silber-Leitkleber: AUROMAL K 20) in Abhängigkeit von der Aushärtetemperatur]]
</figure>
===Edelmetall-Flakes===
To obtain certain desired physical properties of preparations the dispersed precious metals in flat flake-like particles (generally called "flakes") are needed. These are produced by milling fine metal powders in the presence of milling additives or agents. The properties of these metal flakes, i.e. silver flakes (ability to disperse easily, flow characteristics, electrical conductivity) are strongly dependent on the particle shape and size as well as on the type of milling agents used. <xr id="fig:SEM photos of silver flakes a fine grain b large flat"/><!--Fig. 8.5--> illustrates through SEM photos a type of rather fine silver flake (medium particle size 4 – 6 µm) (a) and another one with relatively large flat but thin flake shapes (particle size 8 – 11 µm) (b). Typical commercial silver flake types are listed with their respective properties in <xr id="tab:Typical Commercial Silver Flake Types"/><!--(Tab. 8.4)-->. Gold and platinum can also be produced as powder flakes. By volumes used they are however of lesser commercial importance.<figure id="fig:SEM photos of silver flakes a fine grain b large flat">[[File:SEM photos of silver flakes a fine grain b large flat.jpg|right|thumb|REM-Aufnahmen von Silber-Flakes (a) feinkörnig (b) großflächig]]</figure>       
{| class="twocolortable" style="text-align: left; font-size: 12px;width:80%"
|-
!Type of Flake-Typ
!F56
!B190
!ES4
|-
|Main characteristicsCharakteristische Merkmale|Low tap densitygeringe Klopfdichte|Very finesehr fein|Purerein, wide grain size distributionbreite Kornverteilung
|-
|Silver content Silbergehalt [wtMassen-%]
|> 99.0
|> 99.0
|> 99.7
|-
|MedMittl. Grain size Korndurchmesser (50%-Median) [μm] Tap density
|3 - 8
|4 - 6
|9 - 13
|-
|Klopfdichte nach DIN/ISO 3953 [g/cm<sup>3</sup>cm³]
|0.7 - 1.1
|2.1 - 2.7
|2.7 - 3.6
|-
|SpecSpez. Surface area Oberfläche nach B.E.T. [m<sup>2</sup>/g]
|0.7 - 1.1
|0.3 - 0.7