JPH07262820A - 導電ペースト - Google Patents
導電ペーストInfo
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- JPH07262820A JPH07262820A JP5172594A JP5172594A JPH07262820A JP H07262820 A JPH07262820 A JP H07262820A JP 5172594 A JP5172594 A JP 5172594A JP 5172594 A JP5172594 A JP 5172594A JP H07262820 A JPH07262820 A JP H07262820A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
- H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高導電性で、かつ経済的に優れ、高温多湿の
雰囲気下で電界が印加されても電極間又は配線間の短絡
を防止ないしはできるだけ減少させることが可能な電気
回路形成用の導電ペーストを提供する。 【構成】 表面を銀粉とコバルト粉の複合粒子で被覆し
たセラミックス粉を含む導電ペースト。
雰囲気下で電界が印加されても電極間又は配線間の短絡
を防止ないしはできるだけ減少させることが可能な電気
回路形成用の導電ペーストを提供する。 【構成】 表面を銀粉とコバルト粉の複合粒子で被覆し
たセラミックス粉を含む導電ペースト。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気回路形成用の導電ペ
ーストに関する。
ーストに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プリント配線板、電子部品等の配
線導体を形成する方法として、導電性に優れた銀粉を含
有するペーストを塗布又は印刷して形成する方法が一般
的に知られている。
線導体を形成する方法として、導電性に優れた銀粉を含
有するペーストを塗布又は印刷して形成する方法が一般
的に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】銀粉を用いた導電ペー
ストは、導電性が良好なことから印刷配線板、電子部品
等の配線導体や電極として使用されているが、これらは
高温多湿の雰囲気下で電界が印加されると、配線導体や
電極にマイグレーションと称する銀の電析が生じ電極間
又は配線間が短絡するという欠点が生じる。このマイグ
レーションを防止するための方策はいくつか行われてお
り、導体の表面に防湿塗料を塗布するか又は導電ペース
トに含窒素化合物などの腐食抑制剤を添加するなどの方
策が検討されているが十分な効果が得られるものではな
かった。
ストは、導電性が良好なことから印刷配線板、電子部品
等の配線導体や電極として使用されているが、これらは
高温多湿の雰囲気下で電界が印加されると、配線導体や
電極にマイグレーションと称する銀の電析が生じ電極間
又は配線間が短絡するという欠点が生じる。このマイグ
レーションを防止するための方策はいくつか行われてお
り、導体の表面に防湿塗料を塗布するか又は導電ペース
トに含窒素化合物などの腐食抑制剤を添加するなどの方
策が検討されているが十分な効果が得られるものではな
かった。
【０００４】銀とパラジウムの合金を使用すればマイグ
レーションを改善できるが、パラジウムが高価なため導
電ペーストも高価となり、また導通抵抗の良好な導体を
得るには銀粉又は銀とパラジウムの合金粉の配合量を多
くしなければならず、これらの原料が高価であることか
ら導電ペーストも高価になるという欠点があった。
レーションを改善できるが、パラジウムが高価なため導
電ペーストも高価となり、また導通抵抗の良好な導体を
得るには銀粉又は銀とパラジウムの合金粉の配合量を多
くしなければならず、これらの原料が高価であることか
ら導電ペーストも高価になるという欠点があった。
【０００５】本発明はかかる欠点のない導電ペーストを
提供するものである。
提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は表面を銀粉とコ
バルト粉の複合粒子で被覆したセラミックス粉を含む導
電ペーストに関する。
バルト粉の複合粒子で被覆したセラミックス粉を含む導
電ペーストに関する。
【０００７】本発明における銀粉とコバルト粉の複合粒
子はその形状を限定するものではないが、アスペクト比
が平均で大略３以上あるフレーク状の形状であることが
好ましく、１０以上であるフレーク状の形状であればさ
らに好ましい。また、その長径の平均粒径は２０μｍ以
下が好ましく、１０μｍ以下であれば印刷性を低下させ
ないのでさらに好ましい。
子はその形状を限定するものではないが、アスペクト比
が平均で大略３以上あるフレーク状の形状であることが
好ましく、１０以上であるフレーク状の形状であればさ
らに好ましい。また、その長径の平均粒径は２０μｍ以
下が好ましく、１０μｍ以下であれば印刷性を低下させ
ないのでさらに好ましい。
【０００８】セラミックス粉はその形状を限定するもの
ではないが突起の少ない不定形のものが適しており、そ
の平均粒径は１０μｍ以下が好ましく、５μｍ以下であ
ればさらに好ましい。また該セラミックス粉は、全表面
が複合粒子で覆われていることが望ましいが、大略が被
覆されていれば何ら問題はない。なおセラミックス粉と
しては、アルミナ粉、シリカ粉、炭化ケイ素粉、窒化ア
ルミニウム粉、窒化ケイ素粉、ジルコニア粉等が用いら
れる。複合粒子の作製方法は特に制限はないが、銀粉と
コバルト粉を略均一に混合したのち又は略均一に混合し
ながら強い衝撃力を粒子に加えて複数の粒子を一体化さ
せればよい。具体的にはボールミル、連続ビーズミル等
の方法で略均一に混合し、次いでこれを振動ミル、遊星
型ボールミル、アトライター等の高剪断力を印加できる
装置で処理して複合一体化させればよい。また複合粒子
のセラミックス粉への被覆方法については特に制限はな
いが、例えば複合粒子を粉砕用ボールと共にボールミル
に投入し、これを回転させて凝集した複合粒子を分散さ
せながらセラミックス粉の表面を被覆する方法が大量に
処理できるので好ましい。
ではないが突起の少ない不定形のものが適しており、そ
の平均粒径は１０μｍ以下が好ましく、５μｍ以下であ
ればさらに好ましい。また該セラミックス粉は、全表面
が複合粒子で覆われていることが望ましいが、大略が被
覆されていれば何ら問題はない。なおセラミックス粉と
しては、アルミナ粉、シリカ粉、炭化ケイ素粉、窒化ア
ルミニウム粉、窒化ケイ素粉、ジルコニア粉等が用いら
れる。複合粒子の作製方法は特に制限はないが、銀粉と
コバルト粉を略均一に混合したのち又は略均一に混合し
ながら強い衝撃力を粒子に加えて複数の粒子を一体化さ
せればよい。具体的にはボールミル、連続ビーズミル等
の方法で略均一に混合し、次いでこれを振動ミル、遊星
型ボールミル、アトライター等の高剪断力を印加できる
装置で処理して複合一体化させればよい。また複合粒子
のセラミックス粉への被覆方法については特に制限はな
いが、例えば複合粒子を粉砕用ボールと共にボールミル
に投入し、これを回転させて凝集した複合粒子を分散さ
せながらセラミックス粉の表面を被覆する方法が大量に
処理できるので好ましい。
【０００９】複合粒子の銀粉とコバルト粉の比率は導体
の抵抗、マイグレーションの防止及び耐はんだ性の点か
ら重量比で１００：１〜２０：１（銀粉：コバルト粉）
であることが好ましい。複合粒子とセラミックス粉の比
率は導体の抵抗、マイグレーションの防止及び価格の点
から体積比で５：１〜１：１（複合粒子：セラミックス
粉）であることが好ましい。
の抵抗、マイグレーションの防止及び耐はんだ性の点か
ら重量比で１００：１〜２０：１（銀粉：コバルト粉）
であることが好ましい。複合粒子とセラミックス粉の比
率は導体の抵抗、マイグレーションの防止及び価格の点
から体積比で５：１〜１：１（複合粒子：セラミックス
粉）であることが好ましい。
【００１０】導電ペーストは上記の材料以外に液状のエ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂
等の有機質の接着剤成分、２エチル４メチルイミダゾー
ルなどの有機質の接着剤成分の硬化剤及び必要に応じて
テルピネオール、エチルカルビトール、カルビトールア
セテート、ブチルセロソルブ等の溶媒、ベンゾチアゾー
ル、ベンズイミダゾール等の腐食抑制剤、微小黒鉛粉末
などを含有する。銀粉、コバルト粉及びセラミックス粉
の含有量は導電ペーストの固形分に対して導体の抵抗と
経済性から２０〜６０重量％であることが好ましく、３
０〜６０重量％であることがさらに好ましい。
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂
等の有機質の接着剤成分、２エチル４メチルイミダゾー
ルなどの有機質の接着剤成分の硬化剤及び必要に応じて
テルピネオール、エチルカルビトール、カルビトールア
セテート、ブチルセロソルブ等の溶媒、ベンゾチアゾー
ル、ベンズイミダゾール等の腐食抑制剤、微小黒鉛粉末
などを含有する。銀粉、コバルト粉及びセラミックス粉
の含有量は導電ペーストの固形分に対して導体の抵抗と
経済性から２０〜６０重量％であることが好ましく、３
０〜６０重量％であることがさらに好ましい。
【００１１】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。 実施例１ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ
製、商品名エピコート８３４）６０重量部及びビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ製、商品
名エピコート８２８）４０重量部を予め加温溶解させ、
次いで室温に冷却した後２エチル４メチルイミダゾール
（四国化成製）５重量部、エチルカルビトール（和光純
薬製、試薬）２０重量部、ブチルセロソルブ（和光純薬
製、試薬）２０重量部を加えて均一に混合して樹脂組成
物とした。
製、商品名エピコート８３４）６０重量部及びビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ製、商品
名エピコート８２８）４０重量部を予め加温溶解させ、
次いで室温に冷却した後２エチル４メチルイミダゾール
（四国化成製）５重量部、エチルカルビトール（和光純
薬製、試薬）２０重量部、ブチルセロソルブ（和光純薬
製、試薬）２０重量部を加えて均一に混合して樹脂組成
物とした。
【００１２】一方、フレーク状の銀粉（徳力化学研究所
製、商品名ＴＣＧ−１）１１０ｇ及び平均粒径が１μｍ
以下のコバルト微粉（高純度化学製）５．５ｇを粉砕用
ボールと共にボールミルに投入し、１００時間回転させ
た。さらにこれを遊星型ボールミル（高速回転ボールミ
ル）に移し、１００時間高剪断力を印加して一体化して
アスペクト比が平均で２５及び長径の平均粒径が７μｍ
の複合粒子を作製した。次いで該複合粒子と平均粒径が
０．４μｍのアルミナ粉（住友化学製、商品名ＡＥＳ−
１２）３５ｇを粉砕用ボールと共にボールミルに投入
し、１００時間回転させて均一に分散させると共に表面
を複合粒子で被覆したアルミナ粉を作製した。複合粒子
のアルミナ粉への被覆割合を光学顕微鏡で観察したとこ
ろ被覆割合は約９０％であった。この後上記で得た樹脂
組成物１４５ｇに上記の複合粒子で被覆したアルミナ粉
１５０．５ｇを加えて撹拌らいかい機及び三本ロールで
均一に分散して導電ペーストを得た。
製、商品名ＴＣＧ−１）１１０ｇ及び平均粒径が１μｍ
以下のコバルト微粉（高純度化学製）５．５ｇを粉砕用
ボールと共にボールミルに投入し、１００時間回転させ
た。さらにこれを遊星型ボールミル（高速回転ボールミ
ル）に移し、１００時間高剪断力を印加して一体化して
アスペクト比が平均で２５及び長径の平均粒径が７μｍ
の複合粒子を作製した。次いで該複合粒子と平均粒径が
０．４μｍのアルミナ粉（住友化学製、商品名ＡＥＳ−
１２）３５ｇを粉砕用ボールと共にボールミルに投入
し、１００時間回転させて均一に分散させると共に表面
を複合粒子で被覆したアルミナ粉を作製した。複合粒子
のアルミナ粉への被覆割合を光学顕微鏡で観察したとこ
ろ被覆割合は約９０％であった。この後上記で得た樹脂
組成物１４５ｇに上記の複合粒子で被覆したアルミナ粉
１５０．５ｇを加えて撹拌らいかい機及び三本ロールで
均一に分散して導電ペーストを得た。
【００１３】次に上記で得た導電ペーストで、厚さが
１．６mmで直径が０．８mm（φ）のスルーホールを形成
した紙フェノール銅張積層板（日立化成工業製、商品名
ＭＣＬ−４３７Ｆ）に図１に示すテストパターンを印刷
すると共にこれをスルーホール１に充てんしたものを大
気中で６０℃３０分さらに１６０℃３０分の条件で加熱
処理して配線板を得た。なお図１において２は紙フェノ
ール銅張積層板である。次に得られた配線板の抵抗を測
定した。その結果、銅箔の抵抗を除いたスルーホール１
の抵抗は２４ｍΩ／穴であり、隣り合うスルーホール間
の絶縁抵抗は１０8Ω以上であった。該配線板の冷熱衝
撃試験を実施した結果、スルーホール１の抵抗は３０ｍ
Ω／穴であった。また該配線板の湿中負荷試験を実施し
た結果、スルーホール間の絶縁抵抗は１０8Ω以上であ
った。なお、冷熱試験条件は１２５℃３０分〜−６５℃
３０分を１００サイクル行い、湿中負荷試験は４０℃９
０％ＲＨ中、隣り合うライン間に５０Ｖの電圧を印加し
て１０００時間保持した。また耐はんだ試験（２６０
℃、１０秒、５回）を行ったが、ランド部分の導電ペー
スト硬化物に、はんだくわれは認められなかった。
１．６mmで直径が０．８mm（φ）のスルーホールを形成
した紙フェノール銅張積層板（日立化成工業製、商品名
ＭＣＬ−４３７Ｆ）に図１に示すテストパターンを印刷
すると共にこれをスルーホール１に充てんしたものを大
気中で６０℃３０分さらに１６０℃３０分の条件で加熱
処理して配線板を得た。なお図１において２は紙フェノ
ール銅張積層板である。次に得られた配線板の抵抗を測
定した。その結果、銅箔の抵抗を除いたスルーホール１
の抵抗は２４ｍΩ／穴であり、隣り合うスルーホール間
の絶縁抵抗は１０8Ω以上であった。該配線板の冷熱衝
撃試験を実施した結果、スルーホール１の抵抗は３０ｍ
Ω／穴であった。また該配線板の湿中負荷試験を実施し
た結果、スルーホール間の絶縁抵抗は１０8Ω以上であ
った。なお、冷熱試験条件は１２５℃３０分〜−６５℃
３０分を１００サイクル行い、湿中負荷試験は４０℃９
０％ＲＨ中、隣り合うライン間に５０Ｖの電圧を印加し
て１０００時間保持した。また耐はんだ試験（２６０
℃、１０秒、５回）を行ったが、ランド部分の導電ペー
スト硬化物に、はんだくわれは認められなかった。
【００１４】実施例２ 実施例１で用いたフレーク状銀粉を２００ｇ及びコバル
ト粉を５ｇ配合した以外は実施例１と同様の工程を経て
アスペクト比が平均で２５及び長径の平均粒径が７μｍ
の複合粒子を作製し、次いで該複合粒子と実施例１で用
いたアルミナ粉４０ｇを粉砕用ボールと共にボールミル
に投入し、１００時間回転させて均一に分散させると共
に表面を複合粒子で被覆したアルミナ粉を作製した。こ
の後実施例１で得た樹脂組成物１４５ｇに上記の複合粒
子で被覆したアルミナ粉を２４５ｇ加えて実施例１と同
様の方法で均一に混合分散して導電ペーストを得た。以
下実施例１と同様の工程を経て配線板を作製してその特
性を評価した。その結果、スルーホールの抵抗は２２ｍ
Ω／穴であり、スルーホール間の絶縁抵抗は１０8Ω以
上であった。また該配線板の冷熱衝撃試験を実施した結
果、スルーホールの抵抗は２８ｍΩ／穴であり、湿中負
荷試験の結果では、スルーホール間の絶縁抵抗は１０8
Ω以上であった。
ト粉を５ｇ配合した以外は実施例１と同様の工程を経て
アスペクト比が平均で２５及び長径の平均粒径が７μｍ
の複合粒子を作製し、次いで該複合粒子と実施例１で用
いたアルミナ粉４０ｇを粉砕用ボールと共にボールミル
に投入し、１００時間回転させて均一に分散させると共
に表面を複合粒子で被覆したアルミナ粉を作製した。こ
の後実施例１で得た樹脂組成物１４５ｇに上記の複合粒
子で被覆したアルミナ粉を２４５ｇ加えて実施例１と同
様の方法で均一に混合分散して導電ペーストを得た。以
下実施例１と同様の工程を経て配線板を作製してその特
性を評価した。その結果、スルーホールの抵抗は２２ｍ
Ω／穴であり、スルーホール間の絶縁抵抗は１０8Ω以
上であった。また該配線板の冷熱衝撃試験を実施した結
果、スルーホールの抵抗は２８ｍΩ／穴であり、湿中負
荷試験の結果では、スルーホール間の絶縁抵抗は１０8
Ω以上であった。
【００１５】実施例３ 実施例１で用いたフレーク状銀粉を７３０ｇ及びコバル
ト粉を７０ｇ配合した以外は実施例１と同様の工程を経
てアスペクト比が平均で２５及び長径の平均が７μｍの
複合粒子を作製し、次いで該複合粒子と実施例１で用い
たアルミナ粉７０ｇを粉砕用ボールと共にボールミルに
投入し、１００時間回転させて均一に分散させると共に
表面を複合粒子で被覆したアルミナ粉を作製した。この
後実施例１で用いた樹脂組成物１４５ｇに上記の複合粒
子で被覆したアルミナ粉を８７０ｇ加えて実施例１と同
様の方法で均一に混合分散して導電ペーストを得た。以
下実施例１と同様の工程を経て配線板を作製してその特
性を評価した。その結果、スルーホールの抵抗は２１ｍ
Ω／穴であり、スルーホール間の絶縁抵抗は１０8Ω以
上であった。また該配線板の冷熱衝撃試験を実施した結
果、スルーホールの抵抗は２６ｍΩ／穴であり、湿中負
荷試験の結果では、スルーホール間の絶縁抵抗は１０8
Ω以上であった。
ト粉を７０ｇ配合した以外は実施例１と同様の工程を経
てアスペクト比が平均で２５及び長径の平均が７μｍの
複合粒子を作製し、次いで該複合粒子と実施例１で用い
たアルミナ粉７０ｇを粉砕用ボールと共にボールミルに
投入し、１００時間回転させて均一に分散させると共に
表面を複合粒子で被覆したアルミナ粉を作製した。この
後実施例１で用いた樹脂組成物１４５ｇに上記の複合粒
子で被覆したアルミナ粉を８７０ｇ加えて実施例１と同
様の方法で均一に混合分散して導電ペーストを得た。以
下実施例１と同様の工程を経て配線板を作製してその特
性を評価した。その結果、スルーホールの抵抗は２１ｍ
Ω／穴であり、スルーホール間の絶縁抵抗は１０8Ω以
上であった。また該配線板の冷熱衝撃試験を実施した結
果、スルーホールの抵抗は２６ｍΩ／穴であり、湿中負
荷試験の結果では、スルーホール間の絶縁抵抗は１０8
Ω以上であった。
【００１６】比較例１ 実施例１で得た樹脂組成物１４５ｇに実施例１で用いた
フレーク状銀粉を１０００ｇ加えて実施例１と同様の方
法で均一に混合分散して導電ペーストを得た。以下実施
例１と同様の工程を経て配線板を作製してその特性を評
価した。その結果、スルーホールの抵抗は２２ｍΩ／穴
であり、スルーホール間の絶縁抵抗は１０8Ω以上であ
った。また該配線板の冷熱衝撃試験を実施した結果、ス
ルーホールの抵抗は２８ｍΩ／穴であり、湿中負荷試験
の結果では、スルーホール間の絶縁抵抗は配線板５枚の
うち１枚が１０7Ω台に低下していた。また実施例１と
同様の耐はんだ試験を実施したところ、ランド部分の導
電ペースト硬化物に、はんだくわれが認められた。
フレーク状銀粉を１０００ｇ加えて実施例１と同様の方
法で均一に混合分散して導電ペーストを得た。以下実施
例１と同様の工程を経て配線板を作製してその特性を評
価した。その結果、スルーホールの抵抗は２２ｍΩ／穴
であり、スルーホール間の絶縁抵抗は１０8Ω以上であ
った。また該配線板の冷熱衝撃試験を実施した結果、ス
ルーホールの抵抗は２８ｍΩ／穴であり、湿中負荷試験
の結果では、スルーホール間の絶縁抵抗は配線板５枚の
うち１枚が１０7Ω台に低下していた。また実施例１と
同様の耐はんだ試験を実施したところ、ランド部分の導
電ペースト硬化物に、はんだくわれが認められた。
【００１７】
【発明の効果】本発明になる導電ペーストは、配線板に
おけるスルーホールの抵抗が低い高導電性のペーストで
あり、また湿中負荷試験後におけるスルーホール間の絶
縁抵抗の低下が小さく、また、高価なパラジウムを使用
することなく耐マイグレーション性及び耐はんだ性を改
善できるなど経済的にも優れた導電ペーストである。
おけるスルーホールの抵抗が低い高導電性のペーストで
あり、また湿中負荷試験後におけるスルーホール間の絶
縁抵抗の低下が小さく、また、高価なパラジウムを使用
することなく耐マイグレーション性及び耐はんだ性を改
善できるなど経済的にも優れた導電ペーストである。
【図１】紙フェノール銅張積層板に導電ペーストを印刷
すると共にスルーホールに充てんした状態を示す平面図
である。
すると共にスルーホールに充てんした状態を示す平面図
である。
１ スルーホール ２ 紙フェノール銅張積層板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 利一 茨城県日立市鮎川町三丁目３番１号 桜川 産業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 表面を銀粉とコバルト粉の複合粒子で被
覆したセラミックス粉を含む導電ペースト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5172594A JPH07262820A (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 導電ペースト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5172594A JPH07262820A (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 導電ペースト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07262820A true JPH07262820A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=12894870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5172594A Pending JPH07262820A (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 導電ペースト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07262820A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005001158B4 (de) * | 2005-01-10 | 2016-11-10 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Barrierenentladungselektroden mit Kühlung und Vorrichtung mit einer solchen Barrierenentladungselektrode |
-
1994
- 1994-03-23 JP JP5172594A patent/JPH07262820A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005001158B4 (de) * | 2005-01-10 | 2016-11-10 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Barrierenentladungselektroden mit Kühlung und Vorrichtung mit einer solchen Barrierenentladungselektrode |
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