AT9473U1 - METHOD FOR PRODUCING AT LEAST ONE CONDUCTIVE ELEMENT OF A CONDUCTOR PLATE, AND PCB AND USE OF SUCH A METHOD - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING AT LEAST ONE CONDUCTIVE ELEMENT OF A CONDUCTOR PLATE, AND PCB AND USE OF SUCH A METHOD Download PDF

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AT9473U1
AT9473U1 AT0036906U AT3692006U AT9473U1 AT 9473 U1 AT9473 U1 AT 9473U1 AT 0036906 U AT0036906 U AT 0036906U AT 3692006 U AT3692006 U AT 3692006U AT 9473 U1 AT9473 U1 AT 9473U1
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Markus Dr Riester
Lothar Dr Schneider
Hendrik Dr Weidmueller
Thomas Dr Weissgaerber
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Austria Tech & System Tech
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Abstract

Verfahren zur Herstellung wenigstens eines leitfähigen Elements einer Leiterplatte, insbesondere einer leitfähigen Leiterbahn und/oder leitfähigen Verbindung von zwei oder mehreren Leiterplattenlagen, umfassend die folgenden Schritte: - Bereitstellen einer aus Mikro- oder Nanopartikeln (1) und einer ein leitfähiges Metall enthaltenden Salzlösung bestehenden Mischung - Auftragen der Mischung auf eine Leiterplatte (3) entsprechend einem herzustellenden leitfähigen Element (7, 8) - Wärmebehandeln der aufgetragenen Mischung zur Ausbildung eines durchgehend leitfähigen Elements (7, 8). Darüber hinaus werden eine Leiterplatte (3) sowie eine Verwendung eines derartigen Verfahrens zur Verfügung gestellt.Method for producing at least one conductive element of a printed circuit board, in particular a conductive trace and / or conductive connection of two or more printed circuit board layers, comprising the following steps: providing a mixture consisting of microparticles or nanoparticles (1) and a conductive metal-containing salt solution Applying the mixture to a printed circuit board (3) corresponding to a conductive element (7, 8) to be produced; heat-treating the applied mixture to form a continuous conductive element (7, 8). In addition, a printed circuit board (3) and a use of such a method are provided.

Description

2 AT 009 473 U12 AT 009 473 U1

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung wenigstens eines leitfähigen Elements einer Leiterplatte, insbesondere einer leitfähigen Leiterbahn und/oder leitfähigen Verbindung von zwei oder mehreren Leiterplattenlagen, sowie auf eine Leiterplatte mit wenigstens einem leitfähigen Element, insbesondere einer Leiterbahn und/oder einer leitfähigen Verbindung von zwei oder mehreren Leiterplattenlagen als auch eine Verwendung eines derartigen Verfahrens.The present invention relates to a method for producing at least one conductive element of a printed circuit board, in particular a conductive trace and / or conductive connection of two or more printed circuit board layers, and to a printed circuit board with at least one conductive element, in particular a conductor track and / or a conductive Connection of two or more PCB layers as well as a use of such a method.

Im Zusammenhang mit der Herstellung einer leitfähigen Struktur bzw. Leiterbahn, insbesondere Kupferbahn, ist es beispielsweise aus der WO 2004/103043 bekannt geworden, feine Kupferteilchen bzw. -partikel, welche eine Oxidfilmschicht auf der Oberfläche davon aufweisen, nach einer Ausbildung der Bahn auf einer Unterlage einer Wärme- bzw. Sinterbehandlung in reduzierender Atmosphäre bei einer Temperatur von etwa 350 °C mit mehreren Temperaturzyklen zu unterwerfen, wobei dies in einer elektrischen Leitfähigkeit des hergestellten Musters bzw. der hergestellten Leiterbahn resultiert. Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist jedoch die Tatsache, daß ein derartiges Verfahren beispielsweise nicht in der Leiterplattenindustrie eingesetzt werden kann, da in der Elektro- oder Elektronikindustrie eingesetzte Leiterplatten, auf welchen derartige leitfähige Muster oder Leiterbahnen auszubilden bzw. anzuordnen sind, nicht derartig hohen Temperaturen ausgesetzt werden können bzw. dürfen, welche für die gemäß dem bekannten Verfahren erforderliche Sinterbehandlung zur Erzielung einer elektrischen Leitfähigkeit erforderlich sind.In connection with the production of a conductive structure or conductor track, in particular copper track, it has become known, for example, from WO 2004/103043, fine copper particles or particles, which have an oxide film layer on the surface thereof, after formation of the track on one Substrate a heat or sintering treatment in a reducing atmosphere at a temperature of about 350 ° C with several temperature cycles to submit, resulting in an electrical conductivity of the produced pattern or the produced conductor. A disadvantage of this known method, however, is the fact that such a method, for example, can not be used in the printed circuit board industry, since used in the electrical or electronics industry printed circuit boards on which such conductive patterns or tracks are to be arranged, not such high temperatures can be exposed or required, which are required for the required according to the known method sintering treatment to achieve an electrical conductivity.

Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Leiterplatte zur Verfügung zu stellen, mit welcher wenigstens ein leitfähiges Element einer Leiterplatte, insbesondere wenigstens eine leitfähige Leiterbahn und/oder eine leitfähige Verbindung von zwei oder mehreren Leiterplattenlagen, beispielsweise Bohrungen bzw. Durchbrechungen, unmittelbar auf einer Leiterplatte hergestellt werden kann, welche nicht den oben genannten hohen Temperaturen eines Sinterprozesses ausgesetzt werden kann bzw. darf.The present invention therefore aims to provide a method of the type mentioned above and a printed circuit board, with which at least one conductive element of a printed circuit board, in particular at least one conductive trace and / or a conductive connection of two or more PCB layers, such as holes or perforations can be made directly on a circuit board, which can not be exposed to the above-mentioned high temperatures of a sintering process or may.

Zur Lösung dieser Aufgaben umfaßt ein Verfahren zur Herstellung wenigstens eines leitfähigen Elements einer Leiterplatte, insbesondere einer leitfähigen Leiterbahn und/oder leitfähigen Verbindung von zwei oder mehreren Leiterplattenlagen, die folgenden Schritte: - Bereitstellen einer aus Mikro- oder Nanopartikeln und einer ein leitfähiges Metall enthaltenden Salzlösung bestehenden Mischung - Aufträgen der Mischung auf eine Leiterplatte entsprechend einem herzustellenden leitfähigen Element - Wärmebehandeln der aufgetragenen Mischung zur Ausbildung eines durchgehend leitfähigen Elements.To achieve these objects, a method for producing at least one conductive element of a printed circuit board, in particular a conductive trace and / or conductive connection of two or more printed circuit board layers, comprises the following steps: providing one of micro- or nanoparticles and a saline solution containing a conductive metal existing mixture - applications of the mixture to a circuit board according to a conductive element to be produced - heat treatment of the applied mixture to form a continuous conductive element.

Dadurch, daß erfindungsgemäß eine aus Mikro- oder Nanopartikeln und einer ein leitfähiges Metall enthaltenden Salzlösung bestehende Mischung für die Ausbildung wenigstens eines leitfähigen Elements einer Leiterplatte herangezogen wird, gelingt es in weiterer Folge, eine Leitfähigkeit der nach der Wärmebehandlung mit dem leitfähigen Metall aus der Salzlösung zu beschichtenden Mikro- oder Nanopartikel bei Temperaturen zur Verfügung zu stellen, bei welchen üblicherweise eine Beschädigung eines für Leiterplatten eingesetzten Materials nicht vorliegt bzw. zu befürchten ist. Es kann somit unmittelbar nach Aufbringen eines Musters, beispielsweise einer Leiterbahn auf einer Leiterplatte unter Einsatz der erfindungsgemäßen Mischung und einer nachfolgenden Wärmebehandlung wenigstens ein elektrisch leitfähiges bzw. leitendes Element einer Leiterplatte, insbesondere eine leitfähige Leiterbahn und/oder eine leitfähige Verbindung von zwei oder mehreren Leiterplattenlagen, wie beispielsweise Bohrungen bzw. Durchbrechungen, zur Verfügung gestellt werden, so daß gegebenenfalls erforderliche zusätzliche Bearbeitungsschritte, wie sie beispielsweise bei Anwendung des Verfahrens gemäß dem oben genannten Stand der Technik für ein nachfolgendes Aufbringen wenigstens leitfähigen Elements auf einer Leiterplatte vorzusehen wären, welche derart hohen Temperaturen nicht widerstehen kann, nicht mehr erforderlich sind. 3 AT 009 473 U1By virtue of the invention, a mixture consisting of microparticles or nanoparticles and a salt solution containing a conductive metal is used to form at least one conductive element of a printed circuit board, it is subsequently possible to obtain a conductivity of the saline solution after the heat treatment with the conductive metal To provide to be coated microparticles or nanoparticles at temperatures available in which usually damage to a material used for printed circuit boards is not present or is to be feared. Thus, immediately after application of a pattern, for example a conductor track on a printed circuit board using the mixture according to the invention and a subsequent heat treatment, at least one electrically conductive or conductive element of a printed circuit board, in particular a conductive trace and / or a conductive connection of two or more printed circuit board layers , such as holes or perforations are provided so that any additional processing steps required, as would be provided, for example, when using the method according to the above-mentioned prior art for a subsequent application of at least conductive element on a circuit board, which are so high Temperatures can not withstand, are no longer necessary. 3 AT 009 473 U1

Alternativ kann durch die erfindungsgemäß vorgesehene Bereitstellung einer aus Mikro- oder Nanopartikeln und einer ein leitfähiges Metall enthaltenden Salzlösung bestehenden Mischung, welche in weiterer Folge bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen bei einer Wärmebehandlung zu wenigstens einem leitfähigen Element eine Leiterplatte bzw. einem leitfähigen Muster führt, auf den Einsatz anderer, zur Erzielung einer Leitfähigkeit üblicherweise eingesetzten Materialien, wie beispielsweise einer Silberpaste oder galvanisch abgeschiedenen Kupfers verzichtet werden, welches einem gegenüber dem Einsetzen einer Mischung aus den Mikrooder Nanopartikeln und einer ein leitfähiges Metall enthaltenden Salzlösung bestehenden Mischung erhöhten Kostenaufwand bedingen würde. Für eine gute Verarbeitbarkeit der aus Mikro- oder Nanopartikeln und einer ein leitfähiges Metall enthaltenden Salzlösung zur Verfügung zu stellenden Mischung wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß die Mikro- oder Nanopartikel von metallischen Partikeln, keramischen Partikeln, Partikeln aus polymeren Werkstoffen oder Partikeln aus Halbleitereigenschaften aufweisenden Materialien gebildet werden. Derartige Ausgangsmaterialien für die Mikro- oder Nanopartikel sind nicht nur kostengünstig verfügbar, sondern ermöglichen auch die Bereitstellung der Mikro- oder Nanopartikel in gewünschten Größenverteilungen für die zu erzielenden leitfähigen Elemente, welche üblicherweise entsprechend geringe Abmessungen bei geringen einzuhaltenden Toleranzen aufweisen.Alternatively, by providing a mixture of micro- or nanoparticles and a conductive metal-containing salt solution according to the invention, which subsequently leads to at least one conductive element a printed circuit board or a conductive pattern at a comparatively low temperature during a heat treatment Use of other, commonly used to obtain a conductivity materials such as a silver paste or electrodeposited copper are omitted, which would require a comparison with the use of a mixture of the micro or nanoparticles and a conductive metal-containing salt solution mixture increased costs. For a good processability of the mixture to be provided from micro- or nanoparticles and a salt solution containing a conductive metal, it is proposed according to a preferred embodiment that the micro- or nanoparticles of metallic particles, ceramic particles, particles of polymeric materials or particles of semiconductor properties comprising materials. Such starting materials for the microparticles or nanoparticles are not only available at low cost, but also make it possible to provide the microparticles or nanoparticles in desired size distributions for the conductive elements to be achieved, which usually have correspondingly small dimensions with low tolerances to be maintained.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß metallische Partikel aus der Gruppe, bestehend aus Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Pd, Ag, Cd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Sn oder Pb, deren Mischungen und Legierungen und/oder deren Verbindungen mit N, P, As, O, S, Se, F, CI, Br oder I, gewählt werden. Insbesondere bei einer aus metallischen Partikeln als Mikro- oder Nanopartikel und einer ein leitfähiges Metall enthaltenden Salzlösung bestehenden Mischung kann in weiterer Folge nach der Wärmebehandlung eine verbesserte bzw. erhöhte Leitfähigkeit auch durch das aus einem metallischen und leitfähigen Material bestehende Grundmaterial zur Verfügung gestellt werden.According to a preferred embodiment, the invention proposes that metallic particles from the group consisting of Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Pd, Ag, Cd, Hf, Ta , W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Sn or Pb, their mixtures and alloys and / or their compounds with N, P, As, O, S, Se, F, Cl, Br or I. become. In particular, in the case of a mixture consisting of metallic particles as micro- or nanoparticles and a salt solution containing a conductive metal, an improved or increased conductivity can subsequently also be made available by the base material consisting of a metallic and conductive material after the heat treatment.

Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß als keramische Partikel natürliche und/oder synthetische Zeolithe gewählt werden. Derartige keramische Partikel sind entsprechend leicht verfügbar und ergeben in großen Bereichen zur Verfügung zu stellende Größenverteilung nach der Wärmebehandlung und Abscheidung des leitfähigen Metalls aus der Salzlösung auf den Mikro- oder Nanopartikeln eine entsprechend gute und zuverlässige Leitfähigkeit zur Verfügung.According to a modified embodiment, it is proposed according to the invention that natural and / or synthetic zeolites be selected as the ceramic particles. Accordingly, such ceramic particles are readily available and provide in large areas available size distribution after the heat treatment and deposition of the conductive metal from the salt solution on the micro or nanoparticles a correspondingly good and reliable conductivity available.

Gemäß einer weiters abgewandelten Ausführungsform wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß Partikel aus Halbleitereigenschaften aufweisenden Materialien aus CdS, GaAs, InP, ZnSe, InGaAs oder Kohlenstoff, wie Graphit und Ruß gewählt werden. Insbesondere bei einem Vorsehen von Kohlenstoff kann, ebenso wie bei einem Vorsehen von metallischen leitfähigen Partikeln die Leitfähigkeit durch das durch die Mikro- oder Nanopartikel zur Verfügung gestellte Grundmaterial entsprechend gesteigert werden.According to a further modified embodiment it is proposed according to the invention that particles of semiconducting properties are selected from CdS, GaAs, InP, ZnSe, InGaAs or carbon, such as graphite and carbon black. In particular, when carbon is provided, as with the provision of metallic conductive particles, the conductivity can be correspondingly increased by the base material provided by the micro- or nanoparticles.

Gemäß eine weiters abgewandelten Ausführungsform wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß Partikel aus polymeren Werkstoffen aus Polyethylenglycoldimethacrylat, Polymethyl-methacrylat, Polystyrol, Divinylbenzen, Divinylbenzol, Silikonen oder Melaminharzen gewählt werden. Derartige polymere Werkstoffe lassen sich in entsprechender Größenverteilung kostengünstig und entsprechend dem Einsatzzweck zur Verfügung stellen. Für eine besonders einfache und zuverlässige Verfahrensführung zur Erzielung der gewünschten Leitfähigkeit des wenigstens einen leitfähigen Elements wird darüber hinaus vorgeschlagen, daß in der Salzlösung Salze verwendet werden, welche bei einer Zersetzung in leitfähigen Elementen und in flüchtigen Verbindungen resultieren, wobei Kationen des Salzes aus Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Pd, Ag, Cd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Sn oder Pb gewählt werden und Anionen aus Carbonaten, Formiaten, Acetaten, Oxalaten, Cyanaten, Thio- 4 AT 009 473 U1 cyanaten, Nitriten, Nitraten, Carboxylaten, Aldehyden, Alkoholen, Diazoverbindungen, Aziden oder Tartraten gewählt werden, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht.According to a further modified embodiment is proposed according to the invention that particles of polymeric materials of polyethylene glycol dimethacrylate, polymethyl methacrylate, polystyrene, divinylbenzene, divinylbenzene, silicones or melamine resins are selected. Such polymeric materials can be provided in an appropriate size distribution cost-effective and according to the intended use available. For a particularly simple and reliable process for achieving the desired conductivity of the at least one conductive element is also proposed that salts are used in the salt solution, resulting in a decomposition in conductive elements and in volatile compounds, wherein cations of the salt of Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Pd, Ag, Cd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Sn or Pb and anions of carbonates, formates, acetates, oxalates, cyanates, thio cyanates, nitrites, nitrates, carboxylates, aldehydes, alcohols, diazo compounds, azides or tartrates can be selected, as a further preferred embodiment of the method according to the invention equivalent.

Zur Erzielung entsprechend feiner Strukturen bzw. Muster des herzustellenden leitfähigen Elements wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß die Partikel eine durchschnittliche Größe von weniger als 5 pm, insbesondere von weniger als 2 pm, aufweisen. Für eine einfache Aufbringung des Musters bzw. des herstellenden leitenden bzw. leitfähigen Elements auf einer Leiterplatte wird darüber hinaus bevorzugt vorgeschlagen, daß die Mischung in Form einer pastösen Masse auf die Leiterplatte aufgetragen wird, wobei durch ein Bereitstellen einer pastösen Masse als Ausgangsmaterial der Mischung beispielsweise auch entsprechende Vertiefungen bzw. Kanäle einer Leiterplatte mit geringem Querschnitt entsprechend dem herzustellenden leitfähigen Element zuverlässig mit der nachfolgend einer Wärmebehandlung zu unterziehenden Mischung gefüllt werden können.In order to achieve correspondingly fine structures or patterns of the conductive element to be produced, it is proposed according to a preferred embodiment that the particles have an average size of less than 5 μm, in particular less than 2 μm. For a simple application of the pattern or of the producing conductive or conductive element on a printed circuit board is moreover preferably proposed that the mixture is applied in the form of a pasty mass on the circuit board, wherein by providing a pasty mass as the starting material of the mixture, for example Also corresponding recesses or channels of a printed circuit board with a small cross-section can be reliably filled according to the conductive element to be produced with the subsequently subjected to a heat treatment mixture.

Wie oben bereits erwähnt, ist es für die unmittelbare Aufbringung eines leitfähigen Elements bzw. eines leitfähigen Musters auf einer Leiterplatte erforderlich, daß die zur Erzielung der elektrischen Leitfähigkeit erforderliche, nachfolgende Wärmebehandlung bei Temperaturen durchgeführt wird, welchen übliche Materialien, welche in der Leiterplattenindustrie Verwendung finden, ohne Beschädigung bzw. nachteilige Beeinflussung widerstehen können. In diesem Zusammenhang wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, daß die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von weniger als 260 °C, insbesondere weniger als 200 °C, vorgenommen wird. Wie oben bereits angedeutet, hat sich gezeigt, daß durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Bereitstellung einer aus Mikro- oder Nanopartikeln und einer ein leitfähiges bzw. leitendes Metall enthaltenden Salzlösung bestehenden Mischung mit gegenüber dem Stand der Technik vergleichsweise geringen Temperaturen zur Erzielung einer elektrischen Leitfähigkeit des herzustellenden leitfähigen Elements das Auslangen gefunden werden kann.As mentioned above, for the direct application of a conductive pattern on a printed circuit board, it is required that the subsequent heat treatment required to obtain the electrical conductivity be performed at temperatures which common materials used in the printed circuit board industry , can withstand without damage or adverse influence. In this context, it is proposed according to a further preferred embodiment of the method according to the invention that the heat treatment at a temperature of less than 260 ° C, in particular less than 200 ° C, is made. As already indicated above, it has been shown that by the inventively proposed provision of a mixture consisting of micro- or nanoparticles and a conductive or conductive metal salt mixture with respect to the prior art, relatively low temperatures to achieve electrical conductivity of the conductive to be produced Elements can be found.

Gemäß einer besonders bevorzugten Verfahrensführung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Wärmebehandlung unter reduzierender Atmosphäre durchgeführt wird.According to a particularly preferred method of the present invention, it is proposed that the heat treatment be carried out under a reducing atmosphere.

In diesem Zusammenhang wird gemäß eine besonders bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß zur Ausbildung der reduzierenden Atmosphäre Gase aus Wasserstoff, Ethen, Ethylen, Epoxiden, CO, Diimin, Schwefelwasserstoff, Phosphorwasserstoff, Selenwasserstoff, Schwefeldioxid oder Stickstoffmonoxid gewählt werden.In this connection, it is proposed in accordance with a particularly preferred embodiment that gases from hydrogen, ethene, ethylene, epoxides, CO, diimine, hydrogen sulphide, hydrogen phosphide, hydrogen selenide, sulfur dioxide or nitrogen monoxide are chosen to form the reducing atmosphere.

Zur Unterstützung der Reduktionswirkung zur Überführung der zersetzten Salze in das leitfähige Metall wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß zusätzlich reduzierend wirkende Flüssigkeiten und/oder Lösungen, wie beispielsweise Wasserstoffperoxid, Bromwasserstoff, lodwasserstoff, Hydrochinon, p-Aminophenol, p-Methylaminophenol-sulfat, Lithiumaluminiumhydrid, Natriumborhydrid, Sulfid-, Sulfit-, Thiosulfat- und Dithionitlösun-gen und Lösungen von oxidierbaren Metallen, wie Cr(ll), Fe(ll), Mn(ll), Sn(ll), Aldehyde, reduzierende Zucker, α-Diketone, a-Diketole, mehrwertige Phenole, a-Naphtole, Hydrazine, Hydroxylamine, α-Alkoxyketone, a-Dialkylaminoketone und aromatische Amine, wie p-Phenyldiamin, eingesetzt werden. Für eine Erzielung einer entsprechend hohen und gleichmäßigen, elektrischen Leitfähigkeit wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß die Wärmebehandlung für einen Zeitraum von wenigstens 1 min, insbesondere etwa 30 bis 60 min, durchgeführt wird.In support of the reduction effect for the conversion of the decomposed salts in the conductive metal is proposed according to a further preferred embodiment that additionally reducing liquids and / or solutions, such as hydrogen peroxide, hydrogen bromide, hydrogen iodide, hydroquinone, p-aminophenol, p-methylaminophenol sulfate , Lithium aluminum hydride, sodium borohydride, sulfide, sulfite, thiosulfate and dithionite solutions and solutions of oxidisable metals such as Cr (II), Fe (II), Mn (II), Sn (II), aldehydes, reducing sugars, α Diketones, α-diketoles, polyhydric phenols, α-naphthols, hydrazines, hydroxylamines, α-alkoxy ketones, α-dialkylaminoketones, and aromatic amines such as p-phenyldiamine. In order to achieve a correspondingly high and uniform electrical conductivity, it is proposed according to a further preferred embodiment that the heat treatment is carried out for a period of at least 1 minute, in particular about 30 to 60 minutes.

In diesem Zusammenhang wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß eine mehrstufige Wärmebehandlung vorgenommen wird, wobei in einer ersten Stufe eine Erwärmung auf eine Zersetzungstemperatur für eine maximale Zeitdauer von 5 min, 5 AT 009 473 U1 insbesondere maximal 2 min, und eine maximale Temperatur von 260 °C vorgenommen wird, wonach nach einer Abkühlung auf eine Temperatur von höchstens 200 °C eine weitere Wärmebehandlung für wenigstens 30 min vorgenommen wird. Eine derartige mehrstufige Wärmebehandlung mit einer ersten Stufe vergleichsweise kurzer Zeitdauer und gegenüber der nachfolgenden Stufe erhöhter Temperatur wird sichergestellt, daß die Zersetzungstemperatur der ein leitendes Metall enthaltenden Salzlösung zumindest kurzfristig erreicht wird, wobei einer Temperatur bis maximal 260 °C von Leiterplattenmaterialien, welche derzeit zum Einsatz gelangen, ohne weiteres Stand gehalten werden kann. Für die nachfolgende Reduktion zu Metall der auf den Nano- bzw. Mikropartikeln auszubildenden Beschichtung aus der das leitfähige Metall enthaltenden Salzlösung sind Temperaturen im Bereich von höchstens 200 °C ausreichend, wobei für eine Erzielung einer ordnungsgemäßen Beschichtung und einer Verbindung benachbarter Nano- bzw. Mikropartikel über die Beschichtung eine entsprechend größere Zeitdauer vorgesehen sein kann. Für eine ordnungsgemäße Durchführung der Wärmebehandlung und zur Vorbereitung der der Wärmebehandlung zu unterziehenden Mischung zur Erzielung der elektrischen Leitfähigkeit wird darüber hinaus vorgeschlagen, daß die Mischung vor der Wärmebehandlung einer Trocknungsbehandlung unterzogen wird, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht.In this context, it is proposed according to a further preferred embodiment that a multi-stage heat treatment is carried out, wherein in a first stage, a heating to a decomposition temperature for a maximum period of 5 min, 5 AT 009 473 U1 in particular a maximum of 2 min, and a maximum temperature of 260 ° C, after which after cooling to a temperature of at most 200 ° C, a further heat treatment is carried out for at least 30 min. Such a multi-stage heat treatment with a first stage of comparatively short duration and over the subsequent stage of elevated temperature ensures that the decomposition temperature of the conductive metal-containing brine is achieved at least in the short term, with a maximum temperature of 260 ° C of printed circuit board materials currently in use arrive, can be held without further stand. For the subsequent reduction to metal of the coating to be formed on the nano- or microparticles from the saline solution containing the conductive metal, temperatures in the range of at most 200 ° C are sufficient, to achieve a proper coating and a compound of adjacent nano- or microparticles over the coating a correspondingly longer period of time can be provided. For a proper performance of the heat treatment and for the preparation of the mixture to be subjected to the heat treatment to obtain the electrical conductivity is also proposed that the mixture before the heat treatment is subjected to a drying treatment, as corresponds to a further preferred embodiment of the method according to the invention.

Wie oben bereits angedeutet, erfolgt ein Aufbringen der bereitgestellten Mischung aus Partikeln und einer Salzlösung beispielsweise in entsprechende Kanäle bzw. Vertiefungen einer Leiterplatte zur Herstellung eines unter Berücksichtigung des Einsatzzweckes gewünschten, leitfähigen Musters. Erfindungsgemäß wird bevorzugt vorgeschlagen, daß die Mischung auf der Leiterplatte mit einem Gummi- oder Rakel- bzw. Klingenbeschichtungsverfahren, wie insbesondere einer Rollen- bzw. Walzenbeschichtung, oder Drucktechniken, wie beispielsweise Schablonendruck, Siebdruck, Off-set-Druck, Ink-jet-Druck bzw. Tintenstrahldruck aufgebracht wird. Durch ein derartiges Beschichtungsverfahren läßt sich zuverlässig die insbesondere von einer pastösen Masse gebildete Mischung in der gewünschten Form auf einer Leiterplatte zur Ausbildung eines leitfähigen Musters bzw. Elements nach der Wärmebehandlung aufbringen, wobei eine Aufbringung nicht nur in Kanälen bzw. Vertiefungen möglich ist, sondern auch durch eine Drucktechnik erhabene Strukturen gebildet werden können.As already indicated above, the mixture of particles and a salt solution provided is applied, for example, into corresponding channels or depressions of a printed circuit board in order to produce a conductive pattern which is desired in consideration of the intended use. According to the invention it is preferably proposed that the mixture on the circuit board with a rubber or doctor blade or blade coating process, such as in particular a roller coating, or printing techniques, such as stencil printing, screen printing, off-set printing, inkjet Print or inkjet printing is applied. By means of such a coating method, it is possible reliably to apply the mixture formed in particular of a pasty mass in the desired shape on a printed circuit board to form a conductive pattern or element after the heat treatment, wherein application not only in channels or depressions is possible, but also by a printing technique raised structures can be formed.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgaben wird darüber hinaus eine Leiterplatte mit wenigstens einem leitfähigen Element, insbesondere einer Leiterbahn und/oder einer leitfähigen Verbindung von zwei oder mehreren Leiterplattenanlagen zur Verfügung gestellt, welche im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß das leitfähige Element aus einer wärmebehandelten Mischung aus Mikro- oder Nanopartikeln und einer ein leitfähiges, metallisches Element enthaltenden Salzlösung gebildet ist. Wie bereits oben ausgeführt, gelingt durch Bereitstellung einer aus Mikro- bzw. Nanopartikeln und einer ein leitfähiges Metall enthaltenden Salzlösung bestehenden Mischung als Ausgangsmaterial für das herzustellende leitfähige Element in einer nachfolgenden Wärmebehandlung bei gegenüber dem Stand der Technik niedrigeren Temperaturen die unmittelbare Bereitstellung einer Leiterbahn bzw. einer allgemein elektrisch leitfähigen Struktur auf einer Leiterplatte.To achieve the objects mentioned above, a printed circuit board with at least one conductive element, in particular a conductor track and / or a conductive connection of two or more printed circuit board systems is provided, which is characterized essentially in that the conductive element of a heat-treated mixture is formed of microparticles or nanoparticles and a saline solution containing a conductive metallic element. As already stated above, by providing a mixture consisting of micro- or nanoparticles and a saline solution containing a conductive metal as starting material for the conductive element to be produced in a subsequent heat treatment at a lower temperature compared to the prior art, the immediate provision of a conductor track or a generally electrically conductive structure on a circuit board.

Zur Erzielung entsprechender Strukturen mit geringen Abmessungen wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß die Partikel eine durchschnittliche Größe von weniger als 5 pm, insbesondere von weniger als 2 pm, aufweisen.In order to obtain corresponding structures with small dimensions, it is proposed according to a preferred embodiment that the particles have an average size of less than 5 μm, in particular less than 2 μm.

Wie oben bereits mehrfach erwähnt, wird darüber hinaus gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß das von einer Leiterbahn gebildete, leitfähige Element in einem Kanal bzw. einer Vertiefung der Leiterplatte angeordnet ist.As already mentioned several times above, according to a further preferred embodiment, it is furthermore proposed that the conductive element formed by a conductor track is arranged in a channel or a depression of the printed circuit board.

Zur Erfüllung der eingangs genannten Aufgaben wird erfindungsgemäß darüber hinaus eine Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von leitfähigen Leiterbahnen 6 AT 009 473 U1 auf einer Leiterplatte, einer leitfähigen Verbindung von zwei oder mehreren Leiterplattenlagen, insbesondere zum Füllen von Bohrungen auf Leiterplatten, zur Herstellung von Antennen, zur Metallisierung von Bauteilen, zur Aufbringung von leitfähigen Schichten auf Bauteile und auf Leiterplatten, zur Herstellung von leitfähigen Überzügen und Schichten, zur Herstellung von elektronischen Bauteilen und zur Herstellung eines mehrlagigen Schichtaufbaus auf Leiterplatten vorgeschlagen.In order to achieve the above-mentioned objects, a use of the method according to the invention for the production of conductive tracks 6 AT 009 473 U1 on a printed circuit board, a conductive connection of two or more PCB layers, in particular for filling holes on printed circuit boards, for the production of antennas , for the metallization of components, for the application of conductive layers on components and printed circuit boards, for the production of conductive coatings and layers, for the production of electronic components and for the production of a multi-layer layer structure on printed circuit boards proposed.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to embodiments schematically illustrated in the accompanying drawings. In this show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform von eine leitfähige Leiterbahn ausbildenden, von Kupferpartikeln gebildeten Nano- bzw. Mikropartikeln, wobei Fig. 1a schematisch Kupferpartikel vor einer Wärmebehandlung zeigt und Fig. 1b Kupferpartikel nach einer Wärmebehandlung zeigt, wobei eine eine elektrische Leitfähigkeit bereitstellende Beschichtung angedeutet ist;Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of a conductive trace forming, formed of copper particles nano- or microparticles, wherein Fig. 1a schematically shows copper particles before a heat treatment and Fig. 1b shows copper particles after a heat treatment, one providing an electrical conductivity Coating is indicated;

Fig. 2 elektronenmikroskopische Aufnahmen der von Kupferpartikeln gebildeten Nano- bzw. Mikropartikel, wobei Fig. 2a ähnlich wie die schematische Darstellung von Fig. 1a die Kupferpartikel vor einer Wärmebehandlung zeigt und Fig. 2b die Kupferpartikel nach einer Wärmebehandlung zeigt;FIG. 2 a shows electron micrographs of the nanoparticles or microparticles formed by copper particles, wherein FIG. 2 a shows, similar to the schematic representation of FIG. 1 a, the copper particles before a heat treatment, and FIG. 2 b shows the copper particles after a heat treatment;

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Leiterplatte mit einer gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Struktur aus leitfähigen Elementen einer Leiterplatte;3 shows a schematic plan view of a printed circuit board according to the invention with a structure of conductive elements of a printed circuit board produced according to the method according to the invention;

Fig. 4 ein Diagramm einer Wärmebehandlung eines leitfähigen Elements zur Erzielung der elektrischen Leitfähigkeit gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren; und Fig. 5 ein Diagramm einer Wärmebehandlung einer abgewandelten Ausführungsform eines leitfähigen Elements zur Erzielung der elektrischen Leitfähigkeit gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.4 shows a diagram of a heat treatment of a conductive element for achieving the electrical conductivity according to the method according to the invention; and FIG. 5 shows a diagram of a heat treatment of a modified embodiment of a conductive element for achieving the electrical conductivity according to the method according to the invention.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Mehrzahl von Ausführungsbeispielen näher erörtert, wobei insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 4 eine erste Ausführungsform anhand eines ersten Ausführungsbeispiels unter Einsatz von Kupferpartikeln als Mikro- oder Na-nopartikeln und einer Kupferformiat-Lösung als einer ein leitfähiges Metall enthaltenden Salzlösung im Detail erörtert wird.The invention will be discussed in more detail below with reference to a plurality of exemplary embodiments, in particular with reference to FIGS. 1 to 4, a first embodiment with reference to a first embodiment using copper particles as micro or Na nopartikeln and a copper formate solution as a one conductive metal containing saline solution is discussed in detail.

In nachfolgenden Ausführungsbeispielen wird eine Mehrzahl von weiteren Materialien für die einzusetzenden Nano- und Mikropartikel und die zu verwendende Salzlösung angeführt, wobei im wesentlichen die Unterschiede zu dem detailliert ausgeführten Ausführungsbeispiel 1 angegeben sind.In subsequent embodiments, a plurality of further materials for the nano and microparticles to be used and the salt solution to be used are given, wherein essentially the differences from the detailed embodiment 1 are given.

Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1

In Fig. 1 ist allgemein mit 1 eine Mehrzahl von von Kupferpartikeln gebildeten Nano- oder Mikropartikel bezeichnet, wobei in Fig. 1a für die Kupferpartikel 1 gezeigt ist, daß sie im wesentlichen punktförmig an mit 2 bezeichneten Stellen aneinander anliegen, wobei eine unmittelbare makroskopische Leitfähigkeit zwischen einzelnen Kupferpartikeln bzw. -teilchen 1, welche unmittelbar aneinander anliegen, insbesondere unter Berücksichtigung der Tatsache, daß metallisches Kupfer bei Aussetzen an Luft unmittelbar durch eine Oxidschicht überzogen ist, nicht feststellbar ist.In Fig. 1, numeral 1 generally designates a plurality of nanoparticles or microparticles formed by copper particles, and it is shown in Fig. 1a for the copper particles 1 that they abut one another substantially point-wise at 2 points, with an immediate macroscopic conductivity between individual copper particles or particles 1, which lie directly against each other, in particular taking into account the fact that metallic copper is directly covered by an oxide layer when exposed to air, can not be determined.

In Fig. 1a und 1b sind die einzelnen Partikel 1 hiebei idealisiert im wesentlichen kreis- bzw. kugelförmig dargestellt, um die Darstellung zu vereinfachen.In Fig. 1a and 1b, the individual particles 1 hiebei idealized are shown substantially circular or spherical, in order to simplify the illustration.

In Fig. 1b ist angedeutet, daß nach einer Wärmebehandlung der aus den Kupferteilchen bzw. -partikeln 1 und einer Kupferformiat-Lösung als ein leitfähiges Metall enthaltenden Salzlösung bestehenden Mischung gemäß dem in Fig. 4 dargestellten Diagramm die einzelnen Kupferpar- 7 AT 009 473 U1 tikel 1 mit einer zusätzlichen Schicht 3 aus Kupfer überzogen sind, wobei Kupferpartikel 1, welche an den Punkten bzw. Bereichen 2 aneinander anstoßen, miteinander verbunden werden, wie dies bei 4 angedeutet ist. Darüber hinaus sind bzw. werden kleine, zwischen benachbarten Kupferpartikeln 1 bestehende Hohlräume bzw. Abstände durch die Abscheidung der zusätzlichen Kupferschicht 3 überbrückt, wie dies bei 5 angedeutet ist.In Fig. 1b it is indicated that after a heat treatment consisting of the copper particles or particles 1 and a copper formate solution as a conductive metal salt mixture according to the diagram shown in Fig. 4, the individual copper particles 7 AT 009 473 U1 Particle 1 are coated with an additional layer 3 of copper, wherein copper particles 1, which abut one another at the points or areas 2, are interconnected, as indicated at 4. In addition, or are small bridged between adjacent copper particles 1 cavities or distances bridged by the deposition of the additional copper layer 3, as indicated at 5.

Es kommt somit zu einer makroskopisch feststellbaren bzw. beobachtbaren elektrischen Leitfähigkeit und zu einem entsprechenden Zusammenhalt der einzelnen Partikel 1, woraus sich in weiterer Folge die elektrische Leitfähigkeit des damit hergestellten, leitfähigen Elements, insbesondere einer Leiterbahn, welche von einer Kupferbahn gebildet ist, ableiten läßt.There is thus a macroscopically ascertainable or observable electrical conductivity and a corresponding cohesion of the individual particles 1, from which the electrical conductivity of the conductive element produced therewith, in particular a conductor track, which is formed by a copper track, can be deduced ,

In Fig. 2a und 2b sind elektronenmikroskopische Aufnahmen der Kupferpartikel vor der Wärmebehandlung (Fig. 2a) als auch nach der Wärmebehandlung (Fig. 2b) dargestellt, woraus ersichtlich ist, daß nach der Wärmebehandlung durch die Bereitstellung einer zusätzlich abgeschiedenen Kupferschicht, welche in Fig. 1b mit 3 bezeichnet ist, ein entsprechender Zusammenhalt zwischen den einzelnen Teilchen bzw. Partikel erzielbar ist, wobei sich aus der Bereitstellung der zusätzlichen Beschichtung 3 die makroskopisch feststellbare bzw. beobachtbare, elektrische Leitfähigkeit ableiten läßt.FIGS. 2 a and 2 b show electron micrographs of the copper particles before the heat treatment (FIG. 2 a) and after the heat treatment (FIG. 2 b), from which it can be seen that after the heat treatment by providing an additionally deposited copper layer, which is shown in FIG 1b is denoted by 3, a corresponding cohesion between the individual particles or particles can be achieved, which can be derived from the provision of the additional coating 3, the macroscopically ascertainable or observable, electrical conductivity.

Aus den Aufnahmen gemäß Fig. 2a und 2b ist weiters ersichtlich, daß die in Fig. 1a und 1b idealisiert als Kugeln dargestellten Kupferpartikel im wesentlichen keine bevorzugte Ausdehnungsrichtung aufweisen, so daß tatsächlich von im wesentlichen kugelförmigen Partikeln bzw. Teilchen 1, wenn auch mit gegenüber einer idealisierten Kugelform abweichender Strukturierung der Außenoberfläche, ausgegangen werden kann.It is further apparent from the photographs according to FIGS. 2 a and 2 b that the copper particles ideally illustrated in FIGS. 1 a and 1 b have essentially no preferred direction of expansion, so that in fact substantially spherical particles or particles 1, albeit with opposite ones an idealized spherical shape deviating structuring of the outer surface, can be assumed.

In Fig. 3 ist schematisch ein Teilbereich einer Leiterplatte 6 angedeutet, wobei auf dieser Leiterplatte 3 eine Mehrzahl von Leiterbahnen 7 als auch Kontaktierungsstellen bzw. Verbindungsstellen 8 zwischen mehreren Leiterplattenlagen angedeutet ist. Die Leiterbahnen 7 sind bzw. werden durch ein Aufbringen einer aus Kupferpartikeln 1 und einer Kupferformiat-Lösung bestehenden Mischung auf die Leiterplatte 6, insbesondere in darauf vorgesehenen Kanäle bzw. Vertiefungen und eine nachfolgende Wärmebehandlung entsprechend dem Diagramm von Fig. 4 bei Temperaturen, welchen das für die Leiterplatte 6 verwendete Material widerstehen kann, ausgebildet.In Fig. 3, a partial region of a printed circuit board 6 is schematically indicated, wherein on this circuit board 3, a plurality of printed conductors 7 and contacting points or connection points 8 between several printed circuit board layers is indicated. The printed conductors 7 are or are by applying a mixture consisting of copper particles 1 and a copper formate solution on the printed circuit board 6, in particular in channels or recesses provided thereon and a subsequent heat treatment according to the diagram of Fig. 4 at temperatures which the can withstand the material used for the printed circuit board 6, formed.

In Fig. 4 ist schematisch ein Diagramm einer Wärmebehandlung eines leitfähigen Elements, insbesondere einer Leiterbahn dargestellt, wobei insbesondere ersichtlich ist, daß nach einer im wesentlichen gleichförmigen Erwärmung auf eine Temperatur unter 200 °C, beispielsweise etwa 188 °C, der aus Kupferpartikeln und einer Kupferformiat-Lösung bestehenden Mischung eine elektrisch leitfähige Leiterbahn auf einer Leiterplatte gebildet wird. Entsprechend der Dicke bzw. allgemein der Abmessungen der Leiterbahn kann eine Wahl der Behandlungszeitdauer getroffen werden. Dadurch, daß mit einer Temperatur unter 200 °C, insbesondere unter etwa 190 °C, das Auslangen gefunden werden kann, wird sichergestellt, daß die die Basis bildende Leiterplatte nicht beeinträchtigt wird.In Fig. 4 is a diagram of a heat treatment of a conductive element, in particular a conductor shown schematically, wherein it can be seen that after a substantially uniform heating to a temperature below 200 ° C, for example about 188 ° C, the copper particles and a Copper formate solution existing mixture is formed an electrically conductive trace on a circuit board. Depending on the thickness or general dimensions of the conductor track, a choice of the treatment period can be made. The fact that with a temperature below 200 ° C, especially below about 190 ° C, the Auslangen can be found, it is ensured that the base forming the printed circuit board is not affected.

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2

Anstelle der in Beispiel 1 verwendeten Kupferpartikel werden Mikro- oder Nanopartikel aus Silber eingesetzt, wobei wiederum als ein leitfähiges Metall enthaltende Salzlösung eine Kupferformiat-Lösung verwendet wird. Ähnlich wie bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel erfolgt ein Aufträgen der Mischung auf eine Leiterplatte zur Herstellung wenigstens eines leitfähigen Elements, insbesondere einer leitfähigen Leiterbahn und/oder einer leitfähigen Verbindung von zwei oder mehreren Leiterplattenlagen, worauf ähnlich dem in Fig. 4 dargestelltem Diagramm eine Wärmebehandlung bei etwa 200 °C der aufgetragenen Mischung zur Herstellung einer leitfähigen Schicht bzw. eines leitfähigen Elements vorgenommen wird. Die Wärmebehandlung erfolgt in diesem Fall unter einer reduzierenden Wasserstoffatmosphäre. 8 AT 009 473 U1Instead of the copper particles used in Example 1, silver micro- or nanoparticles are used, again using a copper formate solution as a saline solution containing a conductive metal. Similar to the previous embodiment, the mixture is applied to a printed circuit board for producing at least one conductive element, in particular a conductive trace and / or a conductive connection of two or more printed circuit board layers, whereupon, similar to the diagram shown in FIG. 4, a heat treatment at approximately 200 ° C of the applied mixture for the production of a conductive layer or a conductive element is made. The heat treatment is in this case under a reducing hydrogen atmosphere. 8 AT 009 473 U1

Ausführungsbeispiel 3Embodiment 3

Wie bei die der Ausbildung gemäß Beispiel 2 werden Nano- oder Mikropartikel aus Silber eingesetzt, und als die das leitfähige Metall enthaltende Salzlösung wird eine gesättigte Kupfer-tartrat-Lösung eingesetzt. Es erfolgt wiederum ein Aufträgen der Mischung auf eine Leiterplatte, wonach anschließend eine mehrstufige Wärmebehandlung durchgeführt wird, wie dies im Diagramm von Fig. 5 ersichtlich ist.As with the embodiment of Example 2, silver nanoparticles or microparticles are used, and as the saline solution containing the conductive metal, a saturated copper tartrate solution is used. Again, the mixture is applied to a printed circuit board, after which a multi-stage heat treatment is carried out, as can be seen in the diagram of FIG. 5.

Unmittelbar nach Aufbringungen der Mischung aus Silberpartikeln und der Kupfertartrat-Lösung auf eine Leiterplatte, beispielsweise in entsprechenden Vertiefungen bzw. Kanäle zur Ausbildung einer Leiterbahn erfolgt eine Erwärmung auf etwa 255 °C bis 260 °C zur kurzfristigen Erzielung der Zersetzungstemperatur für einen Zeitraum t1, welcher geringer als 5 min, insbesondere geringer als 2 min gewählt wird. Nach dem kurzfristigen Erreichen der Zersetzungstemperatur erfolgt in weiterer Folge eine Abkühlung auf eine Temperatur im Bereich zwischen 190 °C und 200 °C und ein Halten bei dieser Temperatur für einen Zeitraum t2, um eine Reduktion zum Metall aus der das leitfähige Metall enthaltenden Salzlösung zur Erzielung der leitfähigen Beschichtung 3 der Partikel 1 zu ermöglichen. Während eine Erwärmung auf die Zersetzungstemperatur für einen vergleichsweise kurzen Zeitraum t1 vorgenommen wird, erfolgt eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von höchstens 200 °C für einen Zeitraum t2 wenigstens 30 min, um eine entsprechend gute leitfähige Beschichtung 3 der einzelnen Partikel 1 zu erzielen.Immediately after applying the mixture of silver particles and the copper tartrate solution on a circuit board, for example in corresponding wells or channels to form a conductor, a heating to about 255 ° C to 260 ° C for short-term achievement of the decomposition temperature for a period t1, which less than 5 minutes, in particular less than 2 minutes is selected. After the short-term reaching of the decomposition temperature, cooling to a temperature in the range between 190 ° C and 200 ° C and holding at that temperature for a period of time t2, to obtain a reduction to the metal of the conductive metal-containing saline solution, is subsequently carried out allow the conductive coating 3 of the particles 1. While heating to the decomposition temperature for a comparatively short period of time t1 is performed, a heat treatment at a temperature of at most 200 ° C for a period t2 at least 30 min, to achieve a correspondingly good conductive coating 3 of the individual particles 1.

Es ist dabei davon auszugehen, daß für die für Leiterplatten üblicherweise eingesetzten Materialien das kurzfristige Vorsehen einer Temperatur bis maximal etwa 260 °C keine Beeinträchtigung der Eigenschaften, insbesondere der mechanischen Eigenschaften der Leiterplatten mit sich bringt, so daß die Wärmebehandlung zur Ausbildung einer leitfähigen Schicht nach einem Aufträgen der Mischung aus Mikro- oder Nanopartikel sowie der ein leitfähiges Metall enthaltenden Salzlösung auf eine Leiterplatte durchgeführt werden kann.It is assumed that for the materials commonly used for printed circuit boards, the short-term provision of a temperature up to about 260 ° C does not affect the properties, in particular the mechanical properties of the circuit boards, so that the heat treatment to form a conductive layer after a mission of the mixture of micro or nanoparticles and the conductive metal-containing saline solution can be performed on a circuit board.

Anstelle der im vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendeten Silberpartikel als Nano- bzw. Mikropartikel können metallische Partikel derselben Gruppe des Periodensystems eingesetzt werden.Instead of the silver particles used in the present embodiment as nanoparticles or microparticles, metallic particles of the same group of the periodic table can be used.

Ausführungsbeispiel 4Embodiment 4

Als Nano- oder Mikropartikel werden Polystyrolpartikel eingesetzt, welche durch eine stromlose Kupferabscheidung mit einer dünnen Kupferschicht versehen sind. Diese verkupferten Polystyrolpartikel werden wiederum zur Ausbildung einer Mischung mit einer ein leitfähiges Metall enthaltenden Salzlösung herangezogen, wobei im vorliegenden Fall eine gesättigte Kupferfor-miat-Lösung eingesetzt wird. Nach einem Aufträgen der Mischung auf eine Leiterplatte zur Herstellung wenigstens eines leitfähigen. Elements erfolgt wiederum eine Wärmebehandlung entsprechend dem in Fig. 4 dargestellten Diagramm bei einer Temperatur von maximal 200 °C zur Herstellung einer leitfähigen Schicht bzw. einer Leiterbahn oder einer Verbindung bzw. Kontaktierung zwischen mehreren Leiterplattenlagen. Die Wärmebehandlung erfolgt wiederum unter Einsatz einer reduzierenden Wasserstoffatmosphäre.As nano- or microparticles polystyrene particles are used, which are provided by an electroless copper deposition with a thin copper layer. These copper-plated polystyrene particles are in turn used to form a mixture with a saline solution containing a conductive metal, in which case a saturated copper formate solution is used. After applying the mixture to a circuit board to produce at least one conductive. Elements is again a heat treatment according to the diagram shown in Fig. 4 at a temperature of at most 200 ° C for the production of a conductive layer or a conductor or a connection or contact between several PCB layers. The heat treatment is again carried out using a reducing hydrogen atmosphere.

Ausführungsbeispiel 5Embodiment 5

Als Mikro- bzw. Nanopartikel werden ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel 1 Kupferpartikel eingesetzt, und als Salzlösung wird Nickeloxalatdihydrat eingesetzt. Nach einem Aufträgen der Mischung auf eine Leiterplatte erfolgt ähnlich dem Diagramm von Fig. 5 eine Wärmebehandlung für einen ersten Zeitraum t1 bei einer Temperatur von etwa 240 °C, wonach ein Abkühlen auf eine Temperatur zwischen 190 °C und 200 °C und ein Wärmebehandeln für einen Zeitraum t2 von wenigstens 45 min erfolgt. Die Wärmebehandlung erfolgt im vorliegenden Fall unter einer reduzierenden Atmosphäre aus einem Gemisch von Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff. 9 AT 009 473 U1As microparticles or nanoparticles, copper particles are used in a manner similar to Embodiment 1, and the salt solution used is nickel oxalate dihydrate. After applying the mixture to a printed circuit board similar to the diagram of FIG. 5, a heat treatment for a first period t1 at a temperature of about 240 ° C, followed by cooling to a temperature between 190 ° C and 200 ° C and a heat treatment for a period t2 of at least 45 minutes takes place. The heat treatment takes place in the present case under a reducing atmosphere of a mixture of carbon monoxide and hydrogen. 9 AT 009 473 U1

Ausführungsbeispiel 6Embodiment 6

Als Mikro- bzw. Nanopartikel werden Silberpartikel ähnlich wie im Ausführungsbeispiel 2 zur Verfügung gestellt und als Salzlösung wird gesättigtes Silbernitrit eingesetzt. Nach einem Aufträgen der Mischung auf eine Leiterplatte erfolgt eine Wärmebehandlung entsprechend dem Diagramm von Fig. 4 bei einer Temperatur von etwa 200 °C zur Herstellung eines leitfähigen Elements, beispielsweise einer Leiterbahn. Die Wärmebehandlung erfolgt wiederum unter einer reduzierenden Wasserstoffatmosphäre.As micro- or nanoparticles, silver particles are provided similar to those in Embodiment 2, and as the salt solution, saturated silver nitrite is used. After applying the mixture to a printed circuit board, a heat treatment according to the diagram of FIG. 4 takes place at a temperature of about 200 ° C. for producing a conductive element, for example a printed conductor. The heat treatment is again under a reducing hydrogen atmosphere.

Ausführungsbeispiel 7Embodiment 7

Als Mikro- bzw. Nanopartikel werden Eisenpartikel zur Verfügung gestellt und als Salzlösung findet gesättigtes Ammoniumeisenoxalat Verwendung. Nach einem Aufträgen der Mischung auf eine Leiterplatte erfolgt eine Wärmebehandlung entsprechend dem Diagramm von Fig. 5, wobei nach einem ersten Erwärmen eine Behandlung für einen Zeitraum t1 von weniger als 2 min bei einer Temperatur von etwa 260 °C erfolgt. Nach einem Abkühlen auf eine Temperatur von etwa 200 °C erfolgt eine Behandlung für einen Zeitraum t2 von wenigstens 30 min zur Herstellung einer leitfähigen Schicht unter Einsatz einer reduzierenden Wasserstoffatmosphäre.Iron particles are made available as micro- or nanoparticles and saturated ammonium iron oxalate is used as saline solution. After application of the mixture to a printed circuit board, a heat treatment is carried out according to the diagram of FIG. 5, wherein after a first heating treatment for a period t1 of less than 2 min at a temperature of about 260 ° C. After cooling to a temperature of about 200 ° C., treatment is carried out for a period t 2 of at least 30 minutes to produce a conductive layer using a reducing hydrogen atmosphere.

Ausführungsbeispiel 8 Ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel 7 werden als Mikro- bzw. Nanopartikel Eisenpartikel eingesetzt, und als Salzlösung findet Ammoniumeisenoxalat in gesättigter Form Verwendung. Nach einem Aufträgen der Mischung auf eine Leiterplatte erfolgt wiederum eine Wärmebehandlung entsprechend dem Diagramm von Fig. 5, wobei nach einer Erwärmung eine Behandlung für einen ersten Zeitraum t1 von weniger als 4 min bei etwa 260 °C erfolgt, um eine Eisenoxidschicht auszubilden. Nachfolgend erfolgt nach einer Abkühlung auf etwa 90 °C eine Behandlung für einen Zeitraum t2 von wenigstens 30 min für eine Reduktion unter Einsatz einer basischen Natriumsulfitlösung.Embodiment 8 Similar to Embodiment 7, iron particles are used as the micro- and nanoparticles, and as the saline solution, ammonium iron oxalate is used in a saturated form. After applying the mixture to a printed circuit board, a heat treatment is again carried out according to the diagram of FIG. 5, wherein after heating, a treatment for a first period t1 of less than 4 minutes takes place at about 260 ° C. to form an iron oxide layer. Subsequently, after cooling to about 90 ° C, a treatment is carried out for a period t2 of at least 30 minutes for reduction using a basic sodium sulfite solution.

Wie oben bereits erwähnt, können anstelle der in den Ausführungsbeispielen genannten eingesetzten Materialien für die Partikel weitere Elemente des Periodensystems eingesetzt werden, wobei insbesondere auf Übergangsmetalle der Gruppe I a bis VIII a, I b bis IV b verwiesen wird. Weiters können Lanthaniode des Periodensystems sowie deren Mischungen, Legierungen und/oder Verbindungen mit Elementen aus den Gruppen V b, VI b und VII b des Periodensystems zum Einsatz gelangen.As already mentioned above, other elements of the periodic table can be used instead of the materials mentioned in the examples for the particles, reference being made in particular to transition metals of group I a to VIII a, I b to IV b. Furthermore, lanthanum period of the periodic table and their mixtures, alloys and / or compounds with elements from groups V b, VI b and VII b of the periodic table can be used.

Anstelle der oben genannten metallischen Partikel sowie Kunststoffpartikel können darüber hinaus keramische Partikel oder Halbleitereigenschaften aulweisende Partikel eingesetzt werden. Für die das leitfähige Metall enthaltende Salzlösung können neben den oben genannten Metallen weitere Metalle entsprechend dem Periodensystem, insbesondere der Gruppen III a bis VIII a und I b bis IV b des Periodensystems eingesetzt werden. Weiters können anstelle der oben genannten Anionen der Salzlösungen Carbonate, Acetate, Cyanate, Thiocyanate, Nitrate, Carboxylate, Aldehyde, Alkohol, Diazoverbindungen und/oder Azide eingesetzt werden.Instead of the above-mentioned metallic particles as well as plastic particles, it is also possible to use ceramic particles or semiconducting particles. For the conductive metal-containing salt solution, in addition to the above-mentioned metals, other metals according to the periodic table, in particular of the groups III a to VIII a and I b to IV b of the periodic table can be used. Furthermore, instead of the abovementioned anions of the salt solutions, it is possible to use carbonates, acetates, cyanates, thiocyanates, nitrates, carboxylates, aldehydes, alcohol, diazo compounds and / or azides.

Eine Aufbringung der aus Nano- bzw. Mikropartikel sowie der ein leitfähiges Metall enthaltenden Salzlösung bestehenden Mischung auf eine Leiterplatte, beispielsweise in entsprechende Vertiefungen bzw. Kanäle, kann durch Rakeltechniken und Beschichtungstechniken, wie beispielsweise ein Walzen- oder Rollenbeschichten erfolgen. Darüber hinaus sind insbesondere unter Berücksichtigung der pastösen Eigenschaften der Mischung Drucktechniken, wie Schablonendruck, Siebdruck, Off-set-Druck oder Tintenstrahl-Druck möglich bzw. ersetzbar.Application of the mixture consisting of nanoparticles or microparticles as well as the conductive metal-containing saline solution onto a printed circuit board, for example into corresponding depressions or channels, can be effected by doctoring techniques and coating techniques, such as roll or roller coating. In addition, printing techniques such as stencil printing, screen printing, off-set printing or inkjet printing are possible or replaceable, in particular taking into account the pasty properties of the mixture.

Neben der Herstellung von leitfähigen Leiterbahnen und/oder Kontaktierungsstellen bzw.In addition to the production of conductive traces and / or contact points or

Claims (20)

10 AT 009 473 U1 Verbindungsstellen zwischen mehreren Leiterplattenlagen, wie dies beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist, lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Einsatz einer Mischung, welche Nano- oder Mikropartikel und einer ein leitendes Metall enthaltenden Salzlösung enthält, beispielsweise auch Antennen für RFIDs herstellen. Weiters wird eine Metallisierung von Bauteilen und allgemein eine Aufbringung von leitfähigen Schichten auf Bauteilen, insbesondere auf Leiterplatten in einfacher und zuverlässiger Weise möglich. Hierbei ist es insbesondere möglich, leitfähige bzw. leitende Elemente mit geringen Abmessungen unter Einhaltung von geringen Toleranzen auszubilden. Darüber hinaus ist eine Herstellung von leitfähigen Überzügen und Schichten, beispielsweise Schutzschichten möglich. Weiters ist eine Herstellung von in der Elektronikindustrie ersetzbaren Bauteilen, beispielsweise Widerständen, Kapazitäten, etc. mit genau definierbaren Eigenschaften möglich. Darüber hinaus ist ein mehrlagiger Schichtaufbau insbesondere in einem nassen Abscheideverfahren erzielbar. Ansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung wenigstens eines leitfähigen Elements einer Leiterplatte, insbesondere einer leitfähigen Leiterbahn und/oder leitfähigen Verbindung von zwei oder mehreren Leiterplattenlagen, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines aus Mikro- oder Nanopartikeln (1) und einer ein leitfähiges Metall enthaltenden Salzlösung bestehenden Mischung Aufträgen der Mischung auf eine Leiterplatte (6) entsprechend einem herzustellenden leitfähigen Element (7, 8), Wärmebehandeln der aufgetragenen Mischung zur Ausbildung eines durchgehend leitfähigen Elements (7, 8), und Durchführen der Wärmebehandlung unter reduzierender Atmosphäre.Compounds between several printed circuit board layers, as shown for example in FIG. 3, can be produced by the method according to the invention using a mixture containing nano- or microparticles and a saline solution containing a conductive metal, for example also antennas for RFIDs produce. Furthermore, a metallization of components and generally an application of conductive layers on components, in particular on printed circuit boards in a simple and reliable manner possible. In this case, it is particularly possible to form conductive or conductive elements with small dimensions while maintaining close tolerances. In addition, it is possible to produce conductive coatings and layers, for example protective layers. Furthermore, it is possible to produce components which can be replaced in the electronics industry, for example resistors, capacitors, etc., with precisely definable properties. In addition, a multilayer coating structure can be achieved, in particular in a wet deposition process. Claims 1. A method for producing at least one conductive element of a printed circuit board, in particular a conductive printed circuit and / or conductive connection of two or more printed circuit board layers, comprising the following steps: providing one of micro- or nanoparticles (1) and one containing a conductive metal Salt solution existing mixtures of applications of the mixture on a printed circuit board (6) corresponding to a conductive element to be produced (7, 8), heat treating the applied mixture to form a continuous conductive element (7, 8), and performing the heat treatment in a reducing atmosphere. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikro- oder Nanopartikel (1) von metallischen Partikeln, keramischen Partikeln, Partikeln aus polymeren Werkstoffen oder Partikeln aus Halbleitereigenschaften aufweisenden Materialien gebildet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the micro- or nanoparticles (1) of metallic particles, ceramic particles, particles of polymeric materials or particles of semiconductor properties having materials are formed. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß metallische Partikel (1) aus der Gruppe, bestehend aus Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Pd, Ag, Cd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Sn oder Pb, deren Mischungen und Legierungen und/oder deren Verbindungen mit N, P, As, O, S, Se, F, CI, Br oder I, gewählt werden.3. The method according to claim 2, characterized in that metallic particles (1) from the group consisting of Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Pd, Ag, Cd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Sn or Pb, their mixtures and alloys and / or their compounds with N, P, As, O, S, Se, F, Cl, Br or I, to be chosen. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als keramische Partikel (1) natürliche und/oder synthetische Zeolithe gewählt werden.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that as ceramic particles (1) natural and / or synthetic zeolites are selected. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Partikel (1) aus Halbleitereigenschaften aufweisenden Materialien aus CdS, GaAs, InP, ZnSe, InGaAs oder Kohlenstoff, wie Graphit und Ruß gewählt werden.5. The method according to any one of claims 2, 3 or 4, characterized in that particles (1) are selected from semiconducting materials of CdS, GaAs, InP, ZnSe, InGaAs or carbon, such as graphite and carbon black. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Partikel (1) aus polymeren Werkstoffen aus Polyethylenglycoldimethacrylat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Divinylbenzen, Divinylbenzol, Silikonen oder Melaminharzen gewählt werden.6. The method according to any one of claims 2 to 5, characterized in that particles (1) are selected from polymeric materials of polyethylene glycol dimethacrylate, polymethyl methacrylate, polystyrene, divinylbenzene, divinylbenzene, silicones or melamine resins. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Salzlösung Salze verwendet werden, welche bei einer Zersetzung in leitfähigen Elementen und in flüchtigen Verbindungen resultieren, wobei Kationen des Salzes aus Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Pd, Ag, Cd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Sn oder Pb gewählt werden und Anionen aus Carbonaten, Formiaten, Acetaten, Oxalaten, Cyanaten, Thiocya-naten, Nitriten, Nitraten, Carboxylaten, Aldehyden, Alkoholen, Diazoverbindungen, Aziden oder Tartraten gewählt werden. Ή AT009 473U17. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that salts are used in the salt solution, which result in a decomposition in conductive elements and in volatile compounds, wherein cations of the salt of Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Pd, Ag, Cd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Sn or Pb, and anions of carbonates, formates, Acetates, oxalates, cyanates, thiocyanates, nitrites, nitrates, carboxylates, aldehydes, alcohols, diazo compounds, azides or tartrates. 00 AT009 473U1 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (1) eine durchschnittliche Größe von weniger als 5 pm, insbesondere von weniger als 2 pm aufweisen.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the particles (1) have an average size of less than 5 pm, in particular of less than 2 pm. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung in Form einer pastösen Masse auf die Leiterplatte (6) aufgetragen wird.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the mixture in the form of a pasty mass on the circuit board (6) is applied. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von weniger als 260 °C, insbesondere weniger als 200 °C, vorgenommen wird.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the heat treatment at a temperature of less than 260 ° C, in particular less than 200 ° C, is made. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der reduzierenden Atmosphäre Gase aus Wasserstoff, Ethen, Ethylen, Epoxiden, CO, Diimin, Schwefelwasserstoff, Phosphorwasserstoff, Selenwasserstoff, Schwefeldioxid oder Stickstoffmonoxid gewählt werden.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that gases are selected from hydrogen, ethene, ethylene, epoxides, CO, diimine, hydrogen sulfide, hydrogen phosphide, hydrogen selenide, sulfur dioxide or nitrogen monoxide to form the reducing atmosphere. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich reduzierend wirkende Flüssigkeiten und/oder Lösungen, wie beispielsweise Wasserstoffperoxid, Bromwasserstoff, lodwasserstoff, Hydrochinon, p-Aminophenol, p-Methylamino-phenolsulfat, Lithiumaluminiumhydrid, Natriumborhydrid, Sulfid-, Sulfit-, Thiosulfat- und Dithionitlösungen und Lösungen von oxidierbaren Metallen, wie Cr(ll), Fe(ll), Mn(ll), Sn(ll), Aldehyde, reduzierende Zucker, α-Diketone, a-Diketole, mehrwertige Phenole, a-Naphtole, Hydrazine, Hydroxylamine, α-Alkoxyketone, a-Dialkylaminoketone und aromatische Amine, wie p-Phenyldiamin, eingesetzt werden.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that additionally reducing liquids and / or solutions such as hydrogen peroxide, hydrogen bromide, hydrogen iodide, hydroquinone, p-aminophenol, p-methylamino-phenolsulfate, lithium aluminum hydride, sodium borohydride, sulfide , Sulfite, thiosulfate and dithionite solutions and solutions of oxidisable metals such as Cr (II), Fe (II), Mn (II), Sn (II), aldehydes, reducing sugars, α-diketones, α-diketoles, polyhydric phenols , a-naphthols, hydrazines, hydroxylamines, α-alkoxy ketones, α-dialkylaminoketones and aromatic amines, such as p-phenyldiamine. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung für einen Zeitraum von wenigstens 1 min, insbesondere etwa 30 bis 60 min, durchgeführt wird.13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the heat treatment for a period of at least 1 min, in particular about 30 to 60 min, is performed. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine mehrstufige Wärmebehandlung vorgenommen wird, wobei in einer ersten Stufe eine Erwärmung auf eine Zersetzungstemperatur für eine maximale Zeitdauer von 5 min, insbesondere maximal 2 min, und eine maximale Temperatur von 260 °C vorgenommen wird, wonach nach einer Abkühlung auf eine Temperatur von höchstens 200 °C eine weitere Wärmebehandlung für wenigstens 30 min vorgenommen wird.14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that a multi-stage heat treatment is carried out, wherein in a first stage, a heating to a decomposition temperature for a maximum period of 5 min, in particular a maximum of 2 min, and a maximum temperature of 260 ° C is carried out, after which after cooling to a temperature of at most 200 ° C, a further heat treatment is carried out for at least 30 min. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung vor der Wärmebehandlung einer Trocknungsbehandlung unterzogen wird.15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the mixture is subjected to a drying treatment before the heat treatment. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung auf der Leiterplatte mit einem Gummi- oder Rakel- bzw. Klingenbeschichtungsverfahren, wie insbesondere einer Rollen- bzw. Walzenbeschichtung, oder Drucktechniken, wie beispielsweise Schablonendruck, Siebdruck, Off-set-Druck, Ink-jet-Druck aufgebracht wird.16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the mixture on the circuit board with a rubber or doctor blade or blade coating process, in particular a roller or roll coating, or printing techniques, such as stencil printing, screen printing, Off set-pressure, ink-jet printing is applied. 17. Leiterplatte mit wenigstens einem leitfähigen Element, insbesondere einer Leiterbahn (7) und/oder einer leitfähigen Verbindung (8) von zwei oder mehreren Leiterplattenlagen, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Element (7, 8) aus einer wärmebehandelten Mischung aus Mikro- oder Nanopartikeln (1) und einer ein leitfähiges, metallisches Element enthaltenden Salzlösung gebildet ist.17. Circuit board with at least one conductive element, in particular a conductor track (7) and / or a conductive connection (8) of two or more PCB layers, characterized in that the conductive element (7, 8) of a heat-treated mixture of micro or Nanoparticles (1) and a conductive, metallic element containing saline solution is formed. 18. Leiterplatte nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (1) eine durchschnittliche Größe von weniger als 5 pm, insbesondere von weniger als 2 pm aufweisen.18. Printed circuit board according to claim 17, characterized in that the particles (1) have an average size of less than 5 pm, in particular less than 2 pm. 19. Leiterplatte nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das von einer Leiterbahn (7) gebildete, leitfähige Element in einem Kanal bzw. einer Vertiefung der Leiterplatte 12 AT 009 473 U1 (6) angeordnet ist.19. A printed circuit board according to claim 17 or 18, characterized in that the conductor of a track (7) formed, conductive element in a channel or a recess of the printed circuit board 12 AT 009 473 U1 (6) is arranged. 20. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16 zur Herstellung von leitfähigen Leiterbahnen (7, 8) auf einer Leiterplatte (6), einer leitfähigen Verbindung von zwei oder mehreren Leiterplattenlagen, insbesondere zum Füllen von Bohrungen auf Leiterplatten, zur Herstellung von Antennen, zur Metallisierung von Bauteilen, zur Aufbringung von leitfähigen Schichten auf Bauteile und auf Leiterplatten, zur Herstellung von leitfähigen Überzügen und Schichten, zur Herstellung von elektronischen Bauteilen und zur Herstellung eines mehrlagigen Schichtaufbaus auf Leiterplatten. Hiezu 5 Blatt Zeichnungen20. Use of a method according to one of claims 1 to 16 for the production of conductive strip conductors (7, 8) on a printed circuit board (6), a conductive connection of two or more PCB layers, in particular for filling holes on printed circuit boards, for the production of antennas , for the metallization of components, for the application of conductive layers on components and on printed circuit boards, for the production of conductive coatings and layers, for the production of electronic components and for the production of a multi-layer layer structure on printed circuit boards. For this purpose 5 sheets of drawings
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8663506B2 (en) * 2009-05-04 2014-03-04 Laird Technologies, Inc. Process for uniform and higher loading of metallic fillers into a polymer matrix using a highly porous host material
KR101432995B1 (en) * 2009-08-17 2014-08-22 라이르드 테크놀로지스, 아이엔씨 Formation of high electrical conductive polymer composites with multiple fillers
DE102011122283A1 (en) 2011-12-23 2013-06-27 Schoeller-Electronics Gmbh Electrically conductive component and method for producing such a component
AT512041B1 (en) * 2012-05-04 2013-05-15 Mikroelektronik Ges Mit Beschraenkter Haftung Ab Method for producing a metallized substrate
US11222878B2 (en) 2019-04-30 2022-01-11 Ab Mikroelektronik Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung Electronic power module

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1604130A (en) * 1967-08-17 1971-07-12 Production of ti,zr, or hf coatings for use - in printed or integrated circuits, brazing
JP3473146B2 (en) * 1995-01-26 2003-12-02 三菱マテリアル株式会社 Composition for forming conductive film and method for producing transparent conductive film-coated glass plate
GB9929647D0 (en) * 1999-12-16 2000-02-09 Univ Cranfield Fabrication of high density ferroelectric thick films
KR100504591B1 (en) * 1999-12-28 2005-08-03 티디케이가부시기가이샤 Transparent conductive film and production method thereof
KR100522035B1 (en) * 1999-12-28 2005-10-14 티디케이가부시기가이샤 Functional film and method for preparation thereof
AU2002337822A1 (en) * 2001-10-05 2003-04-22 Superior Micropowders Llc Low viscosity precursor compositions and methods for the deposition of conductive electronic features
AU2002366309A1 (en) * 2001-12-18 2003-06-30 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Metal oxide dispersion
JP2005531679A (en) * 2002-07-03 2005-10-20 ナノパウダーズ インダストリーズ リミテッド Low temperature sintered conductive nano ink and method for producing the same
JP4205393B2 (en) * 2002-09-26 2009-01-07 ハリマ化成株式会社 Method for forming fine wiring pattern
US7820232B2 (en) * 2003-05-16 2010-10-26 Harima Chemicals, Inc. Method for forming fine copper particle sintered product type of electric conductor having fine shape, and process for forming copper fine wiring and thin copper film by applying said method
US20070193026A1 (en) * 2006-02-23 2007-08-23 Chun Christine Dong Electron attachment assisted formation of electrical conductors

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