立体导电图案结构体的制造方法及用于其的立体成型用材料的制作方法_4

文档序号:9400898阅读:来源:国知局
样得到的立体结构体在表面的聚酰亚胺树脂部分形成具有包含由来自聚酰亚 胺树脂的羧基和具有镀覆催化剂活性的金属离子形成的金属盐的还原物的镀覆催化剂活 性的图案。
[0112] 在这样本发明的立体结构体中,与将直接印刷或涂布包含具有镀覆催化剂活性的 金属和粘合剂成分的镀覆催化剂油墨而进行了图案形成的立体成型用材料进行立体成型 的情况相比,具有镀覆催化剂活性的金属不易脱落或变质,另外,具有镀覆催化剂活性的图 案(图2中、2)不易受到损伤,图案的密合性、稳定性高。进而,显示均匀的镀覆催化剂活 性。
[0113] 立体结构体上的形成具有镀覆催化剂活性的图案的深度没有特别限制,优选遍 及从聚酰亚胺树脂表面至深度20nm以上的范围,更优选遍及从聚酰亚胺树脂表面至深度 IOOnm以上的范围。如果形成具有镀覆催化剂活性的图案的深度为该范围,则图案的稳定性 更高,具有良好的镀覆析出性和金属覆膜的密合性,因此,作为无电解镀覆处理用优选。形 成具有镀覆催化剂活性的图案的深度的上限没有特别限定,考虑改性导致的对聚酰亚胺树 脂的强度降低的影响时,优选至200nm的深度。
[0114] (4)导电图案形成工序d)
[0115] 在本发明的导电图案形成工序d)中,对所述立体成型加工工序c)中得到的形成 了具有镀覆催化剂活性的图案的立体结构体实施无电解镀覆处理而形成导电图案,制造立 体导电图案结构体(图1中,S6)。即,在形成于该立体结构体的聚酰亚胺树脂表面的具有 镀覆催化剂活性的图案上通过无电解镀覆而形成金属膜。
[0116] 作为本发明中的无电解镀覆的方法,可以使用公知的无电解镀覆法。作为无电解 镀覆用金属,可列举选自由铜、镍、锡及银构成的组中的至少1种金属或它们的合金(例如 铜和锡的合金等)。优选为铜及镍,特别优选为镍。通过该金属镀覆加工而形成在立体结构 体的具有镀覆催化剂活性的图案上具有高的导电性的无电解镀覆膜(导电图案或导电金 属层)。
[0117] 在无电解镀覆中可以使用现存的镀覆浴,在该镀覆浴中浸渍所述立体结构体即 可。镀覆的反应时间和温度可以根据镀覆膜厚而适当调整。
[0118] 本发明中的无电解镀覆膜(导电图案或导电金属层)的膜厚优选为IOnm~ 300nm,更优选为20nm~200nm。无电解镀覆膜具有作为提高与立体结构体的密合性的种子 层的作用,在上述膜厚范围的薄膜中发挥其效果。
[0119] 形成无电解镀覆膜之后,可以根据需要水洗立体结构体而除去非特异性地附着的 镀覆液。
[0120] 进而,通过无电解镀覆而形成无电解镀覆膜(导电图案或导电金属层)之后,可以 进行不同种类的金属的无电解镀覆而层叠多个金属层。或者可以在无电解镀覆膜的上进一 步通过电解镀覆层叠金属层。关于电解镀覆,也可以采用公知的方法。作为电解镀覆用金 属,可以适当选择铜、镍、银、锌、锡、金等,特别优选为铜。
[0121] 根据本发明,可以得到形成了膜厚优选0. 5 ym~10 ym、更优选Iym~6ym、线 宽度优选20~600 ym、更优选30~300 ym的均匀的金属(铜)膜导电图案的立体导电图 案结构体。
[0122] 这样得到的立体导电图案结构体可以优选用于立体电路基板、反射器、天线、电磁 波屏蔽材料、开关、传感器等用途。
[0123] 实施例
[0124] [实施例1]
[0125] (形成了具有镀覆催化剂活性的图案的立体成型用材料的制作)
[0126] 作为具有本发明的聚酰亚胺树脂表面的立体成型用材料,使用125 ym厚的聚酰 亚胺树脂薄膜(商品名"Kapton JP";东丽杜邦社制、21cmX25cm)。接着,使用喷墨印刷机, 在所述材料上图案印刷改性剂。在此使用的改性剂在溶剂(二丙二醇单甲基醚)中以2. 5 重量%浓度含有作为碱剂的氢氧化钾(KOH)。
[0127] 由此,在所述立体成型用材料中的聚酰亚胺树脂表面形成意图线宽度500 ym的 导电图案化的印刷图案。接着,将图案印刷了改性剂的聚酰亚胺树脂薄膜在120°C加热20 分钟之后,浸渍于水。其后,进行水洗而除去改性剂。
[0128] 接着,将所述聚酰亚胺树脂薄膜在0.1 mM氯化钯水溶液中在40°C浸渍300秒,使钯 离子吸附于利用改性剂所形成的羧基。其后,取出聚酰亚胺树脂薄膜并水洗,除去非特异性 地附着的钯离子。
[0129] 接着,将所述聚酰亚胺树脂薄膜在含有还原剂的酸性处理液(pH6、0.1 M柠檬酸缓 冲液、20mM二甲基胺硼烷)中在40°C浸渍180秒,将聚酰亚胺树脂薄膜上的钯盐进行还原。 接着,从含有还原剂的酸性处理液中取出聚酰亚胺树脂并水洗,在除去非特异性地附着的 还原剂之后进行干燥,得到形成了具有镀覆催化剂活性的图案的立体成型用材料。
[0130] (立体导电图案结构体的制作)
[0131] 将上述中得到的形成了具有镀覆催化剂活性的图案的立体成型用材料通过真空 热成型(温度300°C、压力5X10Pa、成型时间;30sec)进行成型,得到立体结构体。该立体 结构体的形状为图2所示的形状。
[0132] 接着,相对于所述立体结构体,使用无电解镍镀覆浴(ES-500 :桂原UDYLITE株式 会社制),在40°C进行1分钟的浸渍处理。由此,仅在上述中吸附有钯的图案上选择地形成 镍镀覆膜(膜厚:l〇〇nm)。其后,除去非特异性地附着的多余的镍镀覆液(除去方法:用常 温的流水清洗)。
[0133] 接着,使用硫酸铜镀覆,以电流密度4A/dm2进行5分钟电解镀覆,形成铜镀覆膜 (膜厚:5 ym)。在上述硫酸铜镀覆中,使用硫酸铜120g/l、硫酸150g/l、氯离子50mg/l、光 泽剂(Cu-Brite RF MU10ml/l、Cu-Brite RFP-B lml/1 :荏原 UDYLITE 株式会社制)。通过 上述工序,得到具有线宽度500 ym、金属(铜)膜厚为5 ym的金属膜图案的立体导电图案 结构体。
[0134] [实施例2]
[0135] (形成了具有镀覆催化剂活性的图案的立体成型用材料的制作)
[0136] 在100 y m厚的成型用PET树脂薄膜(商品名"Diafoil" ;三菱树脂株式会社制、 21cmX 25cm)上利用棒涂机涂敷液体状聚酰亚胺(聚酰胺酸的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液、 20重量% ),在80°C加热干燥30分钟而进行成膜(膜厚:I. 0 y m)。由此,得到具有本发明 的聚酰亚胺树脂表面、且可以进行立体成型加工的立体成型用材料。
[0137] 接着,在上述立体成型用材料中的聚酰亚胺树脂面上,使用与实施例1同样的改 性剂,用与实施例1同样的方法进行图案印刷。接着,将该立体成型用材料在80°C加热20 分钟之后,浸渍于水。其后,进行水洗而除去改性剂。
[0138] 接着,将所述立体成型用材料在0.1 mM氯化钯水溶液中在40°C浸渍300秒,使钯离 子吸附于利用改性剂所形成的羧基。其后,取出立体成型用材料并水洗,除去非特异性地附 着的钯离子。
[0139] 接着,将所述立体成型用材料在含有还原剂的酸性处理液(pH6、0.1 M柠檬酸缓冲 液、20mM二甲基胺硼烷)中在40°C浸渍180秒,将立体成型用材料中的聚酰亚胺树脂面上 的钯盐进行还原。接着,从含有还原剂的酸性处理液中取出立体成型用材料并水洗,在除去 非特异性地附着的还原剂之后进行干燥,得到形成了具有镀覆催化剂活性的图案的立体成 型用材料。
[0140] (立体导电图案结构体的制作)
[0141] 将上述中得到的形成了具有镀覆催化剂活性的图案的立体成型用材料通过真空 热成型(温度300°C、压力5X10Pa、成型时间;30sec)进行成型,得到立体结构体。该立体 结构体的形状为图2所示的形状。
[0142] 接着,相对于所述立体结构体,使用无电解镍镀覆浴(ES-500 :桂原UDYLITE株式 会社制),在40°C进行1分钟的浸渍处理。由此,仅在上述中吸附有钯的图案上选择性地形 成镍镀覆膜(膜厚:l〇〇nm)。其后,除去非特异性地附着的多余的镍镀覆液(除去方法:用 常温的流水清洗)。
[0143] 接着,使用硫酸铜
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