Thermisch leitfähige Polymer-Keramik-Komposite für den Tintenstrahldruck

Der Tintenstrahldruck ermöglicht das simultane und kontaktlose Abscheiden von mehreren Materialien, was die Herstel-lung 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 Propylenglykolmonome-thyletheracetat (PGMMEA) zu einer keramischen Tinte dispergiert. ... mehrDiese wurde mittels statischer Lichtstreuung, Trans-missionselektronenmikroskopie (TEM), thermogravimetrischer Analyse, rheologischer Messung und Oberflächenspan-nungsmessung 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 Kom-positen mit einem Keramikgehalt von 50 Vol% und einer thermischen Leitfähigkeit von 1,2 W/(m·K) ermöglicht.

Inkjet printing enables simultaneous and non-contact deposition of multiple materials, which might enable the fabrication of new innovative electronic devices while reducing manufacturing steps. Printable electrically insulating polymer-ce-ramic composites for operational heat dissipation may become necessary in this regard. Therefore, in this work, Al2O3 submicron particles coated with 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate (MPS) were dispersed in a solution of the oli-gomethacrylate Genomer 4247 and the volatile solvent propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMMEA) to form a ceramic ink. ... mehrThe ink was characterized by means of static light scattering, transmission electron microscopy (TEM), thermogravimetric analysis, rheological and surface tension measurement. In addition, inkjet printing tests and thermal conductivity measurements of the printed material were performed. The result of the investigation is a material that allows ink-jet printing of composites with a ceramic content of 50% by volume and a thermal conductivity of 1.2 (W/m·K).