Thermisch leitfähige Polymer-Keramik-Komposite für den Tintenstrahldruck

Abstract:
Der Tintenstrahldruck ermöglicht das simultane und kontaktlose Abscheiden von mehreren Materialien, was die Herstellung neuer innovativer elektronischer Geräte bei starker Reduktion der Fertigungsschritte ermöglichen könnte. Druckbare elektrisch isolierende Polymer-Keramik-Komposite zur Betriebswärmeabführung könnten hierbei notwendig werden. Darum wurden in dieser Arbeit mit 3-(Trimethoxysilyl)propylmethacrylat (MPS) beschichtete Al2O3 Submikropartikel in einer Lösung aus dem Oligomethacrylat Genomer 4247 und dem flüchtigen Lösungsmittel Propylenglykolmonomethyletheracetat (PGMMEA) zu einer keramischen Tinte dispergiert. Diese wurde mittels statischer Lichtstreuung, Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), thermogravimetrischer Analyse, rheologischer Messung und Oberflächenspannungsmessung charakterisiert. Zudem wurden Tintenstrahldrucktests und eine Analyse der thermischen Leitfähigkeit des gedruckten Materials durchgeführt. Das Ergebnis der Untersuchung ist ein Material, das den Tintenstrahldruck von Kompositen mit einem Keramikgehalt von 50 Vol% und einer thermischen Leitfähigkeit von 1,2 W/(m·K) ermöglicht.