Способ изготовления электропроводящих серебряных покрытий

 

Изобретение относится к электронике, радиоэлектронике и может быть использовано для получения проводящих элементов на керамических, полимерных и стеклянных подложках. Цель изобретения - упрощение способа и расширение его технологических возможностей. На подложку из полиметилметакрилата с помощью штапеля наносят композицию, содержащую ультрадисперсное серебро, полученное восстановлением азотнокислого серебра нафталидом лития в тетрагидрофуране и выделенное на кристаллах нафталина - органическим связующем, с размерами частиц серебра в максимуме внутрифракционного распределения 4 - 6 нм. Подложку помещают в термошкаф и нагревают до температуры ~100°C . При температуре ≥80 80,28°С композиция становится жидкой и ее равномерно распределяют по подложке. Затем подложку выдерживают в термошкафу ~10 мин. В течение этого времени нафталин с подложки удаляется, а на подложке остается слой частиц ультрадисперсного металла с адсорбированной на их поверхности остаточной органической фазой. Слой имеет цвет графита. Затем подложку вынимают из термошкафа, охлаждают до комнатной температуры и помещают в растворитель - диметилформамид на 40 мин. После обработки растворителем слой нанесенного металла на подложке приобретает металлический блеск. Подложку высушивают с термошкафу при температуре ≅120°C . В результате получают серебряное покрытие на подложках из керамики, стекла и полимеров. 1 табл.

Изобретение относится к электротехнике, радиоэлектронике и может быть использовано для получения контактных, монтажных площадок на керамических, полимерных, стеклянных подложках. Целью изобретения является расширение технологических возможностей способа за счет использования низкотемпературных материалов в качестве подложек и упрощение технологии изготовления электропроводящих пленок. Поставленная цель достигается тем, что при формировании электропроводящих серебряных покрытий на диэлектрической подложке используют композицию, содержащую частицы серебра размером 4-6 нм, выделенные в процессе восстановления на кристаллах нафталина (органическом связующем). При проведении операции термообработки при 90-120^оС происходит удаление нафталина с образованием на поверхности подложки пленки ультрадисперсного металла с увеличением средних размеров частиц ≈ в 2 раза. Было установлено, что для различных ультрадисперсных металлов, имеющих размеры частиц в максимуме внутрифракционного распределения 4-6 нм, повышение электропроводности происходит практически при одних и тех же температурах ( ≈ 350^оС) несмотря на существенные различия в температурах плавления. Отсюда сделано предложение, что механизм образования монолитной структуры из ультрадисперсных частиц заключается в десорбции содержащихся на их поверхности органических веществ с последующей рекристаллизацией в пленку монолитного металла. Десорбцию углесодержащих сорбированных веществ осуществляют путем отмывки (после удаления органического связующего - нафталина) полярным растворителем. П р и м е р. На нагретую до 90-120^оС подложку наносят композицию, содержащую ультрадисперсное серебро, полученное восстановлением азотнокислого серебра нафталидом лития в тетрагидрофуране и выделенное на кристаллах нафталина - органическом связующем с размерами частиц серебра в максимуме внутрифракционного распределения 4-6 нм. После плавления нафталина равномерно распределяют композицию по поверхности подложки, выдерживают подложку при указанной температуре до полного удаления нафталина. Затем подложку охлаждают до комнатной температуры и помещают в емкость, содержащую полярный растворитель, например, диметилформамид, на 30-40 мин, вынимают, сушат. После сушки контролируют электропроводность. Для получения пленок покрытий используют композицию из ультрадисперсного серебра (22,6%) нафталина (77,4%) с размерами частиц в максимуме внутрифракционного распределения 4,5 нм. В таблице показаны значения удельного поверхностного сопротивления покрытия в зависимости от режимных параметров способа. Толщина пленки во всех случаях 0,3-0,5 мкм. Значения величины адгезии, обеспечивающейся за счет высокой дисперсности частиц серебра и микрошероховатости подложек не ниже 40 кг/см². Нижняя граница температуры 90^оС обусловлена температурой плавления нафталина (80, 28^оС), верхняя граница 120^оС - тем, что при этой температуре происходит достаточно интенсивно сублимация нафталина, при этом еще не происходит конденсация сорбированных веществ с образованием труднорастворимых высокомолекулярных соединений. Остатки сорбированной на частицах серебра фазы удаляют обработкой полярным растворителем с дипольным моментом 1,4-3,8. При значении дипольного момента < 1,4 использование растворителя для получения электропроводных пленок не эффективно. Для наиболее употребимых растворителей значение дипольного момента 3,8 максимальное. Таким образом, при осуществлении данного способа снижается температура термообработки композиции на величину 700^оС, что дает возможность получать электропроводящие пленки без использования сложного технологического оборудования для высокотемпературой обработки и использовать для изготовления подложек нетермостойкие материалы, например полимеры.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ СЕРЕБРЯНЫХ ПОКРЫТИЙ, включающий нанесение на диэлектрическую подложку композиции, содержащей частицы серебра и органическое связующее и последующую термообработку, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и расширения его технологических возможностей, размер частиц серебра в максимуме внутрифракционного распределения в композиции составляет 4 - 6 нм, в качестве органического связующего используют нафталин, а термообработку проводят при температуре 90 - 120^oС, после чего подложку обрабатывают полярным растворителем с дипольным моментом 1,4 - 3,8.

РИСУНКИ

Рисунок 1