SUSTRATO TRANSPARENTE PROVISTO DE PISTAS ELECTROCONDUCTORAS.

Procedimiento de fabricación de pistas electroconductoras sobre un sustrato transparente,

según el cual se aplica, por serigrafía, una pasta electroconductora sobre la superficie de un sustrato para formar un motivo predeterminado de pistas, y dichas pistas se someten a un curado, caracterizado por que se utiliza una pasta tixotrópica que posee una relación de la viscosidad sin esfuerzo de cizalla a la viscosidad bajo esfuerzo de cizalla en las condiciones de la serigrafía de al menos 50, y que tiene un contenido en plata superior al 35%, y un tamiz cuyo revestimiento está provisto, al menos parcialmente, de hendiduras cuya anchura más estrecha es a lo sumo igual a 0,25 mm ± 0,05 mm aproximadamente, con objeto de que la anchura de la más pequeña de las pistas electroconductoras formadas por impresión sea inferior o igual a 0,3 mm

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2001/001175.

Solicitante: SAINT-GOBAIN GLASS FRANCE.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 18, AVENUE D'ALSACE 92400 COURBEVOIE FRANCIA.

Inventor/es: BEYRLE, ANDRE, HAHN, DIETER, LEBAIL,YANNICK, SWITALLA,Josef, KUMMUTAT,Rainer.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 17 de Abril de 2001.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H05B3/84B
  • H05B3/84M
  • H05K1/09D

Clasificación PCT:

  • H01B1/16 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01B CABLES; CONDUCTORES; AISLADORES; ,o EMPLEO DE MATERIALES ESPECIFICOS POR SUS PROPIEDADES CONDUCTORAS, AISLANTES O DIELECTRICAS (empleo por las propiedades magnéticas H01F 1/00; guías de ondas H01P). › H01B 1/00 Conductores o cuerpos conductores caracterizados por los materiales conductores utilizados; Empleo de materiales específicos como conductores (conductores, cables o líneas de transmisión superconductores o hiperconductores caracterizados por los materiales utilizados H01B 12/00). › el material conductor contiene metales o aleaciones.
  • H05K1/09 H […] › H05 TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR.H05K CIRCUITOS IMPRESOS; ENVOLTURAS O DETALLES DE REALIZACION DE APARATOS ELECTRICOS; FABRICACION DE CONJUNTOS DE COMPONENTES ELECTRICOS (detalles de instrumentos o detalles comparables de otros aparatos no previstos en otro lugar G12B; circuitos de película delgada o de película gruesa H01L 27/01, H01L 27/13; medios no impresos para realizar conexiones con o entre circuitos impresos H01R; envolturas o detalles de realización de tipos particulares de aparatos, ver las subclases apropiadas; procedimientos que sólo comprenden una técnica prevista en otro lugar, p. ej. calefacción, pulverización, ver la subclase apropiada). › H05K 1/00 Circuitos impresos (conjuntos consistentes en una pluralidad de semiconductores o de otros dispositivos de estado sólido individuales H01L 25/00; dispositivos que consisten en una pluralidad de componentes de estado sólido formados en o sobre un sustrato común, p. ej. circuitos integrados, circuitos de película delgada o de película gruesa H01L 27/00). › Empleo de materiales para realizar el recorrido metálico.

Clasificación antigua:

  • H01B1/16 H01B 1/00 […] › el material conductor contiene metales o aleaciones.
  • H05K1/09 H05K 1/00 […] › Empleo de materiales para realizar el recorrido metálico.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre.

PDF original: ES-2367353_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Sustrato transparente provisto de pistas electroconductoras La invención se refiere a un procedimiento de fabricación de pistas electroconductoras sobre un sustrato transparente, por serigrafía de una pasta electroconductora. Desde hace ya varios años, es conocido el proveer sustratos transparentes, especialmente cristales, con pistas conductoras que pueden servir como elementos de calefacción o elementos de antena o de alarma. Estas pistas se obtienen generalmente por el procedimiento de serigrafía utilizando una pasta que contiene partículas de plata metálicas. Del documento EP-A-0 712 814 se conoce que la pasta tiene un elevado contenido en plata, es decir de 60 a 80% en peso en relación a los materiales sólidos. Además, el documento EP-A-0 078 854 describe una pasta apta para ser depositada por serigrafía sobre un vidrio, la cual comprende 45 a 90% en peso de partículas de plata metálica de tamaño inferior a 1 m. Las pistas electroconductoras se pueden obtener también por otros procedimientos que no sea la serigrafía, por ejemplo procediendo a la extrusión de una pasta termoendurecible conductora directamente sobre el vidrio para formar películas estrechas (véase documento DE-A-1 796 310). Las pistas electroconductoras que se obtienen después del curado (curado que se efectúa generalmente al mismo tiempo que el tratamiento de los cristales con objeto de la conformación y/o del temple) tienen una resistencia mecánica suficiente. Por este hecho, se evita la etapa suplementaria de galvanización, delicada de poner en práctica por razón de los riesgos de polución asociados a ella. Los cristales que comprenden pistas electroconductoras están ampliamente extendidos en el sector del automóvil. Estas pistas se emplean lo más frecuentemente como pistas de calefacción, especialmente en las lunas posteriores, pero también se pueden disponer sobre cristales para asegurarles una función de alarma y/o de antena. Los documentos citados anteriormente no dan indicación alguna en lo que concierne a la anchura de las pistas electroconductoras, así realizadas. Prácticamente, las pistas electroconductoras se forman industrialmente por serigrafía clásica y, después del curado, tienen una anchura comprendida entre 0,4 y 1,2 mm y un espesor que varía en función de la potencia nominal de calefacción y de la resistencia óhmica por unidad de superficie considerada. Por el hecho de las interesantes funciones que aportan estas pistas, su número sobre un mismo cristal tiene tendencia a incrementarse en el transcurso de los años, lo cual puede provocar problemas de obstaculización y de visibilidad. Así, cuando las pistas están situadas en el campo de visión del cristal, son claramente visibles desde el interior, lo que puede molestar al conductor y, además de eso, desde el exterior, lo que perjudica la estética del vehículo. Además, ya es conocido el utilizar plantillas de serigrafía para formar motivos variados sobre el vidrio (véanse documentos DE-A 32 31 382 y DE-A-35 06 891). Así, se puede aplicar la pasta en una capa más espesa y/o más ancha en ciertos lugares del vidrio, en una sola etapa (sin impresión múltiple), por ejemplo para formar las barras colectoras (o bus bars) de la corriente eléctrica de los cristales calefactores. De esta manera, es posible ajustar al máximo la temperatura del conjunto de la superficie vítrea, no debiendo exceder esta temperatura de 50ºC en la zona de las barras colectoras en las condiciones normales de temperatura ambiente, para una potencia de calefacción que alcanza hasta 450 watios. Los ejemplos que figuran en los documentos de patente anteriormente citados se realizaron bajo una tensión continua habitualmente utilizada para los automóviles, de aproximadamente 11 a 14 voltios. También son conocidos los cristales calefactores y los cristales con antena, cuyas pistas conductoras están constituidas por finos hilos de tungsteno de algunas micras de diámetro. Estos hilos no se presentan más que en los cristales laminados y están alojados en el seno del material adhesivo que constituye la lámina intermedia, puesto que de otro modo no se los puede fijar directamente sobre el vidrio de manera segura. Siendo más finos, estos hilos son por consiguiente menos visibles que las pistas conductoras obtenidas por serigrafía. Por parte de los constructores de automóviles existe una necesidad, especialmente para los vehículos de alta gama, de disponer de cristales en vidrio de seguridad templado o laminado, provistos de pistas conductoras poco visibles a simple vista. El objeto de la presente invención es formar pistas conductoras sobre un sustrato transparente, las cuales al tiempo que son más estrechas que las pistas conocidas, sean aptas para cumplir la función de conducción eléctrica, que les es destinada. Este fin se alcanza por el procedimiento de la invención según la reivindicación 1, que consiste en formar pistas electroconductoras en la superficie de un sustrato transparente por aplicación, por serigrafía, de una pasta electroconductora que forme un motivo previamente determinado, y a someter dichas pistas a una curado, caracterizándose este procedimiento, entre otras cosas, porque se utiliza una pasta tixotrópica que tiene un 2 ES 2 367 353 T3 contenido en plata superior a 35%, y en la cual preferentemente al menos 98% de las partículas que la constituyen tiene un tamaño inferior a 25 m, y un tamiz que tiene al menos 90 hilos por cm, siendo inferior o igual a 0,3 mm la anchura de la más estrecha de las pistas electroconductoras individuales formadas por impresión. Para obtener las pistas electroconductoras que presenten la anchura requerida, resulta importante controlar cuidadosamente todos los elementos del procedimiento según la invención. A este respecto, conviene prestar una atención muy particular a las características de la pasta, especialmente a la tixotropía y al tamaño de las partículas que entran en su constitución, y a los parámetros del tamiz, especialmente al tamaño de las mallas, al espesor de su revestimiento y a la anchura de las aberturas (en forma de hendiduras) a prever en dicho revestimiento, la cual corresponde directamente a la anchura de las pistas a imprimir por serigrafía. Gracias a la invención, se pueden producir industrialmente en serie cristales provistos de un motivo predeterminado de pistas particularmente finas y poco visibles a simple vista. La abertura de las mallas, pero también la dimensión de las aberturas o de las hendiduras previstas en el revestimiento del tamiz para la impresión de dicho motivo sobre la superficie de un cristal tienen una influencia directa sobre la anchura de dichas pistas. Dado que la dimensión de las hendiduras corresponde sensiblemente a la anchura de las pistas obtenidas, es necesario formar hendiduras extremadamente estrechas (por regla general del orden de 0,25 mm ± 0,05) en dicho revestimiento, el cual por sí mismo es relativamente poco espeso. No obstante, la anchura de una de estas hendiduras se puede extender sobre más de una sola malla del tamiz. Sin embargo, no se puede excluir que haya otras posibilidades para producir pistas estrechas con otro procedimiento utilizando una pasta menos tixotrópica, un tamiz menos fino (constituido por ejemplo por 70 hilos por cm), un revestimiento del tamiz menos o más espeso. A pesar de la estrechez de dichas pistas, que apenas se puede discernir, se obtiene una potencia de calefacción comparable a la de las habituales pistas o zonas de calefacción serigrafiadas. No obstante, el espesor de las pistas, aunque aumentado, se mantiene en los límites aceptables. Las pistas obtenidas con ayuda del procedimiento aquí descrito tienen también un espesor máximo sobre la superficie del vidrio, medido después del curado, de aproximadamente 35 m, más generalmente del orden de 15 a 25 m, mientras que el espesor de las pistas convencionales es de aproximadamente 12 m. Este espesor máximo, más importante, se puede obtener entre otros gracias a las pastas altamente tixotrópicas utilizadas según la invención, las cuales poseen la facultad de recuperar muy rápidamente su viscosidad inicial después de la impresión sobre el vidrio. Gracias al procedimiento según la invención, es por tanto posible reducir significativamente la anchura o las dimensiones de las pistas electroconductoras individuales aplicando, por impresión, una pasta tixotrópica que contiene al menos 35% en peso de plata, que presenta buenas propiedades de fluencia para un gradiente de cizalla elevado y que contiene partículas muy pequeñas, por medio de un tamiz particularmente fino, constituido por hilos de un material en sí conocido, dispuestos de tal manera que la abertura de la malla es reducida. Es conveniente precisar la importancia que reviste el carácter tixotrópico de la pasta con vistas a su aplicación por serigrafía. Durante... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de fabricación de pistas electroconductoras sobre un sustrato transparente, según el cual se aplica, por serigrafía, una pasta electroconductora sobre la superficie de un sustrato para formar un motivo predeterminado de pistas, y dichas pistas se someten a un curado, caracterizado por que se utiliza una pasta tixotrópica que posee una relación de la viscosidad sin esfuerzo de cizalla a la viscosidad bajo esfuerzo de cizalla en las condiciones de la serigrafía de al menos 50, y que tiene un contenido en plata superior al 35%, y un tamiz cuyo revestimiento está provisto, al menos parcialmente, de hendiduras cuya anchura más estrecha es a lo sumo igual a 0,25 mm ± 0,05 mm aproximadamente, con objeto de que la anchura de la más pequeña de las pistas electroconductoras formadas por impresión sea inferior o igual a 0,3 mm. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la pasta está constituida por 98% de partículas que tienen un tamaño inferior o igual a 25 m, y por que el tamiz comprende al menos 90 hilos por cm. 3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que se utiliza una pasta tixotrópica que tiene un contenido en plata superior a 50%, preferentemente 70%, y en la cual al menos 98% de las partículas tiene una tamaño inferior a 12 m. 4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que se utiliza un tamiz que tiene al menos 95 hilos por cm, y que por impresión se aplican pistas conductoras individuales cuya anchura más pequeña es inferior a 0,25 mm. 5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que se utiliza un tamiz provisto de un revestimiento que tiene un espesor superior o igual a 10 m. 6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado por que el espesor del revestimiento del tamiz está comprendido entre 50 y 100 m. 7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el tamiz está provisto de un revestimiento cuyos bordes correspondientes a los motivos de impresión son sensiblemente paralelos en el espesor. 8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que se utiliza un tamiz cuyo revestimiento se obtiene por insolación de una resina fotorreticulable presensibilizada. 9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado por que la resina se deposita en forma de una emulsión o de una película que soporta dicha resina, aplicada a la superficie del tamiz. 10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que se utiliza una rasqueta que tiene una dureza Shore A del orden de 65 a 85 y una arista de impresión en ángulo recto. 11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que se utiliza una rasaqueta que tiene una dureza Shore A del orden de 65 a 85 y una arista de impresión achaflanada a 45º o redondeada. 12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que se utiliza una pasta tixotrópica que tiene un contenido en plata superior o igual a 80%, y porque se forman pistas conductoras individuales, cuya anchura más pequeña está comprendida entre 0,1 y 0,25 m. 13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, en el cual se utiliza un tamiz para impresión que porta al menos 90 hilos por cm, preferentemente 95 hilos por cm. 7

 

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