[发明专利]转移粉末和粉末涂料到衬底的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于将粉末轻轻转移到衬底的方法，且尤其是用于将粉末转移到用于制备印刷电路板和太阳能电池的例如金属薄板、导电聚合物、金属镀层聚合物、例如ITO(氧化铟锡)玻璃的镀膜玻璃的导电衬底的方法。

背景技术

具有不同厚度的层的形成在印刷电路板的生产中起重要的作用。因此，例如将铜箔用溶于溶剂中的环氧树脂组合物涂布且随后将溶剂蒸发。随后在压力下将由此得到的薄板层压于已在真空下预结构化的所谓内层上(US 5,718,039、US 6,187,416、EP 1 108 532A1)。另一实例是在最终的印刷电路板上应用焊料阻隔罩。相应组合物还含有需要通过加热去除的溶剂(EP 0 323 563 A2)。

基于溶剂的方法的不利之处在于其需要大量能量来蒸发溶剂，其对环境有害，其需要完善的工业卫生，溶剂可燃，废物处理复杂且需要额外相当大的成本。

作为替代，可利用其中使用粉末配方的方法。粉末喷涂、粉末云和电磁刷方法(PieterGillis de Lange，Powder Coatings-Chemistry and Technology，第二版，Vincentz Network，Hanover 2004)描述于文献中。前两种提及的可能性是以工业规模用于涂料工业中。然而，鉴于由这些方法得到的不均匀的层厚度，这些方法不可用于印刷电路板领域中。

使用所谓的电磁刷，粉末涂料和粉末涂料粒子分别借助于磁性刷而转移到导电或放电衬底。这些方法是基于也会应用于激光打印机和复印机的相同原理。待施加的粉末是在贮槽或容器中分别与载体粒子(即所谓的载体)混合。这些载体由具有塑料涂层的磁心组成。

借助于使用若干辊的机械混合，使粉末带上静电电荷且因此附着于载体上。混合辊将粉末与载体连续运输至在其内部具有磁体的所谓的刷辊。磁性载体粒子连同附着于其上的粉末会立刻粘住辊。如果在刷辊和衬底滚筒之间施加相应电压，那么粉末粒子会转移到衬底(例如，金属薄板)，而载体粒子保留在体系中。

附图说明

图1示意性地描述具有混合滚筒的涂布单元。载体和粉末在容器(10)中混合。由此粉末带上电荷且附着于带相反电荷的载体上。到达刷滚筒(1)的运输通过混合辊(4)来进行。混合辊或混合滚筒可分别在其内部具有磁体。或者，混合辊或混合滚筒在外部具有叶片或桨叶。这些混合辊或混合滚筒分别用来混合载体和粉末或粉末涂料。混合辊将粒子运输至刷滚筒(1)。刷滚筒在其内部具有磁体。通过在刷滚筒(1)和衬底滚筒(2)之间施加电压，带正电荷的粉末粒子被排斥且使其转移到位于衬底滚筒(2)上的接地衬底(6)。衬底(例如，铜薄板)从辊(6)退绕。所述衬底必须是放电衬底。

图1另外展示分别用于熔融粉末涂料和用于烧结粉末的加热设备(7)。(4)表示剥离载体以使载体转移回到容器中的金属板或薄板。最后，(8)表示用于卷起涂布衬底的辊。

图2展示包含流化床的改型：展示于图1中的混合辊(3)由流化床(在图2中以点表示)替换。流化床通过将空气分别吹入载体和粉末或粉末涂料的混合物中产生，该流化床混合载体和粉末且因此造成载体和粉末的相反静电电荷。另外，进行向刷滚筒的运输。

这样，衬底可连续地由具有均匀厚度的层涂布。层的厚度分布为±15％，优选±10％且最优选±5％。

在5-100μm范围内的层厚度可由根据本发明的方法获得。

其中，衬底由待连续施加的粉末涂布且同时从外部添加新的粉末。载体保留在体系中。混合是根据目前工艺水平通过辊机械地完成。这种混合还用来通过摩擦使粉末带电，粉末因此附着于载体上。到达第一辊的转移通过浸于混合物中的叶轮或磁性辊完成。该混合物非常致密，其具有以下后果：

a)驱动马达必须具有高功率

b)在载体上造成高机械应变

c)其快速破坏载体的薄涂层，造成降低的带电且因此导致降低的寿命。

d)因为重混合物妨碍辊旋转，所以难以起动常常被阻塞的装置。

另一问题是载体粒子的寿命。由于由混合辊引起的机械应力或应变且由于刷滚筒和衬底滚筒之间的电压，载体随时间而损坏以致必须将其替换。此在一方面因为需要购买新的载体材料而造成额外费用，且在另一方面因为装置需要停止而造成其操作时间的实质降低。

发明内容

本发明的目标是提供用于在这类涂布装置中轻轻运输粉末混合物且因此用于将粉末和粉末涂料转移到衬底，确切地说例如金属薄板的导电衬底的方法。