Nano-Silber-Paste für gedruckte Leiterbahnen
Drähte auf biegsamen organischem Substrat
Die Anforderungen an gedruckte Elektronikprodukte steigen – einerseits verlangen Geräte wie Smartphones oder Wearables immer mehr Flexibilität und Biegefestigkeit, andererseits ist für Anwendungen wie 5G-Antennen oder Scheibenheizungen eine hohe Transparenz entscheidend. Beides liefert eine neu entwickelte Niedrigtemperatur-Sinter-Nano-Silber-Paste von Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K., einem japanischen Unternehmen, das das Edelmetallgeschäft von Tanaka Precious Metals betreibt. Das Material eignet sich dabei besonders für den Siebdruck, ein Verfahren, dass für die Herstellung von Leiterbahnen, Bildschirmen und elektronischen Bauteilen nach wie vor bestimmend ist.
Eine besondere Eigenschaft der Paste: Sie ermöglicht das Drucken extrem feiner Drähte, was sich positiv auf die Produktivität auswirkt. Liegt die Grenze im Siebdruckverfahren normalerweise bei etwa 50 μm, kann mit der Kombination der richtigen Drucker und Siebe eine Dicke von unter 30 μm erreicht werden. Das gilt für PET-Oberflächen ebenso wie für keramische Grünfolie und sogar Glas, das typischerweise nur schwer mit feinen Drähten bedruckt werden kann.
Laut Hersteller kann die Nano-Silber-Paste darüber hinaus auch mit herausragender Biegefestigkeit und Transparenz aufwarten. Diese besondere Kombination aus Kompaktheit, Flexibilität und Transparenz ermöglicht eine höhere Effizienz bei einer Reihe von Anwendungen. Großes Potenzial sieht das japanische Unternehmen unter anderem bei Geräten, die sowohl hohe Biegefestigkeit als auch Haltbarkeit erfordern, etwa Smartphones oder tragbare Fitness-Tracker. Auf PET-Folien und andere biegsame organische Substrate gedruckt, zeigen die Drähte in 100 μm Breite auch nach 100.000 Testzyklen mit einem Biegeradius von 0,5 mm keinerlei Bruchstellen.
Auch im Umfeld des Internet of Things (IoT) und der Mobilitätswende soll die Paste zum Einsatz kommen: Wenn die Drähte bei einer Temperatur von etwa 90 °C gesintert werden, haben sie einen Widerstand von weniger als 10 μΩcm – ein ungewöhnlicher Wert selbst für den Niedrig-Temperatur-Bereich. In Verbindung mit der hohen Transparenz ist die Sinterpaste damit ideal für Anwendungen im Gesundheitswesen sowie 5G-Antennen oder Scheibenheizungen – ein Bereich, der mit dem Anstieg der Elektromobilität voraussichtlich zunehmen wird.
Um die speziellen Eigenschaften der Paste zu erreichen, setzen die Ingenieure von Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K auf Silberpartikel im Nanometer- und Submikron-Bereich. Dabei kontrollieren sie sehr genau die Partikelgröße sowie die genaue Zusammensetzung der Paste, beispielsweise die Auswahl von Lösungsmitteln und Zusatzstoffen wie Polymerverbindungen. Muster des Produkts sind bereits verfügbar, die Massenproduktion soll noch vor Ende 2022 beginnen.
Tanaka Kikinzoku International (Europe) GmbH
Vertrieb Deutschland
60311 Frankfurt am Main
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