用于形成导电图案的组合物、使用该组合物形成导电图案的方法和具有导电图案的树脂结构的制作方法_2

文档序号:9439091阅读:来源:国知局
有效地在树脂产 品,例如手机壳、RFID标签、各种传感器、MEMS结构等上形成用于天线的导电图案。
【附图说明】
[0036] 图1示出了根据本发明的一个实施方案的用于形成导电图案的组合物中包含的 非导电金属化合物的示例性=维结构;
[0037] 图2a至2c示出表示根据本发明的另一实施方案形成导电图案的示例性方法的每 个步骤的示意图;
[0038] 图3为表示根据本发明的另一实施方案形成导电图案的示例性方法中通过电磁 照射在聚合物树脂基底的表面上形成的包含金属核的粘附-活化表面的电镜图;
[0039] 图4为表示根据本发明的另一实施方案形成导电图案的方法在聚合物树脂基底 上形成导电图案的图;
[0040] 图5和图6分别为表示在制备实施例1中得到的化化化粉末的电镜图和X射线 衍射图;
[0041] 图7和图8分别表示在实施例I中得到包含化化化粉末的树脂基底W后树脂基 底的断裂面的X射线衍射分析和电镜图的结果;
[0042] 图9和图10分别表示检查在实施例1中激光照射之后在树脂基底上是否形成金 属核的X射线衍射分析和电镜图的结果;
[0043] 图11表示实施例1中紧接在电锻W后形成的导电图案和在粘附试验(根据标准 ISO2409的正交试验)W后的导电图案;
[0044] 图12表示在实施例1中在激光照射之后,在电锻工艺过程中和形成最终导电图案 之后表面条件(铜在表面上的生长)的电镜图;
[004引图13为表示在实施例3中形成导电图案之后的示例性实际产品的照片;W及
[0046] 图14和图15分别表示检查在对比例1中激光照射之后在树脂基底上是否形成金 属核的激光照射表面的X射线衍射分析和电镜图的结果。
【具体实施方式】
[0047] 下文中,将描述根据本发明的具体实施方案的用于形成导电图案的组合物、使用 该组合物形成导电图案的方法W及具有该导电图案的树脂结构。
[0048] 根据本发明的一个实施方案,提供一种通过电磁照射用于形成导电图案的组合 物,该组合物包含聚合物树脂,W及包含第一金属和第二金属的非导电金属化合物,
[0049] 其中,所述非导电金属化合物具有=维结构,该=维结构包括多个第一层,该第一 层包含第一金属和第二金属中的至少一种金属并且具有二维相互连接的共边八面体,W及
[0050] 第二层,该第二层包含与所述第一层的金属不同的金属并且排列在相邻的第一层 之间;并且
[0051] 其中,通过电磁照射,由非导电金属化合物形成包含第一金属或第二金属或其离 子的金属核。
[0052] 使用根据本发明的一个实施方案的用于形成导电图案的组合物模压聚合物树脂 产品或树脂层之后,能够通过激光电磁照射由非导电金属化合物形成包含第一金属或第二 金属或其离子的金属核。运些金属核选择性地暴露于照射电磁波的预定区域上,因此能够 在聚合物树脂基底的表面上形成粘附-活化表面。接下来,通过包含第一金属或第二金属 或其离子的金属核的化学还原或者通过使用作为种子的金属核和包含导电金属离子的电 锻液的无电解锻,可W在包含金属核的粘附-活化表面上形成导电金属层。通过运种工艺, 可W选择性地只在聚合物树脂基底的照射电磁波的预定区域上形成导电金属层,即,精美 导电图案。
[0053] 特别地,通过电磁照射引起金属核和粘附-活化表面,W及更优异的导电图案的 形成的因素之一是在一个实施方案的组合物中包含的非导电金属化合物的特定=维结构。 根据本发明的一个实施方案的用于形成导电图案的组合物中包含的非导电金属化合物的 一种示例性=维结构表示在图1中。
[0054]参照图1,在非导电金属化合物的S维结构中,第一金属和第二金属中的至少一种 金属包含在具有二维互相连接的共边八面体的第一层(共边八面体层)中。此外,非导电 金属化合物的=维结构包括排列在相邻第一层之间的第二层,W及多个上述第一层。所述 第二层包含与第一层的金属不同的金属,例如,该金属不是第一层中包含的第一金属和第 二金属中的一种金属,第二层的金属在相邻第一层之间与八面体的顶点互相连接,从而将 其二维结构互相连接。
[00巧]在电磁照射之前,具有特别的层状=维结构的非导电金属化合物表现出非导电性 并且与聚合物树脂具有优异的相容性,并且在还原或电锻处理中使用的溶液中也化学稳定 W维持非导电性。因此,非导电金属化合物在聚合物树脂基底中均匀分散并且在电磁波未 照射的区域中维持化学稳定状态W表现非导电性。
[0056] 相比之下,在照射电磁波例如激光的预定区域中能够容易地由非导电金属化合物 产生第一金属或第二金属或其离子。在运一方面,预测由非导电金属化合物容易产生金属 或其离子归功于由非导电金属化合物中的第一层和第二层顺序排列产生的层状=维结构。 由于具有层状=维结构的非导电金属化合物比具有非层状=维结构的化合物具有更低的 空位形成能,所W能够更容易地释放第二层中包含的第一金属或第二金属或其离子。同样 地,通过电磁照射由非导电金属化合物更容易地释放金属或其离子,运是引起金属核和粘 附-活化表面形成的因素之一。
[0057] 然而,本发明人的实验结果掲示金属核和粘附-活化表面的形成不能只归功于非 导电金属化合物的特有=维结构。本发明人继续进行实验和研究,他们发现,在上述特有= 维结构的非导电金属化合物中,例如,选择并包含化化〇2、Ni化〇2、Ag化〇2、CuMo〇2、NiMo〇2、 AgMo〇2、化Mn〇2、AgMn〇2、化化〇2、A评e〇2、CuW〇2、AgW〇2、化W〇2、AgSn〇2、化Sn〇2、CuSn〇2等具体 的化合物,因此,一个实施方案的化合物对于特定波长的电磁波例如激光显示更高的吸收 和灵敏度。此外,当对后面提及的电磁照射例如激光的条件进行控制时,最终可W形成金属 核和粘附-活化表面,并且可W通过电磁照射例如激光和接下来的还原或电锻处理形成更 优异的精美导电图案。
[0058] 由于非导电金属化合物的上述独特=维结构及其特征,W及金属核形成的上述条 件的控制,因此,与包含具有不同的=维结构例如螺旋形的其他组合物,或者没有金属核形 成的其他组合物相比,一个实施方案的用于形成导电图案的组合物能够容易地形成优异的 精美导电图案。此外,由于运些特征,即使非导电金属化合物的量,更具体地,第一金属或第 二金属的量或含量降低,与包含具有非层状=维结构例如螺旋形的非导电金属化合物的其 他组合物相比,一个实施方案的用于形成导电图案的组合物能够更容易地形成优异的精细 导电金属层。
[0059] 此外,因为具有不同=维结构例如螺旋形的化合物,W化化〇4等为代表,具有深黑 颜色,包含运种非导电金属化合物的组合物不适合制备聚合物树脂产品或者具有不同颜色 的树脂层。相反地,一个实施方案的用于形成导电图案的组合物中包含的上述非导电金属 化合物,例如,化化〇2等可W生产具有不同颜色例如绿色的树脂产品或树脂层。因此,一个 实施方案的用于生成导电图案的组合物适合用于制备具有导电图案和各种颜色的树脂产 品或树脂层。
[0060] 同样地,当使用根据本发明的一个实施方案的用于形成导电图案的组合物时,可 W通过非常简单的激光电磁照射工艺,并且通过相应区域的还原或电锻处理在聚合物树脂 基底上非常容易地形成精美导电图案。此外,由于非导电金属化合物的独特=维结构或者 金属核形成,可W更有效和容易地形成导电图案,并且可W适当地实现具有不同颜色的树 脂产品或树脂层的生产来满足消费者的需求。因此,用于形成导电图案的组合物用于在各 种聚合物树脂产品或树脂层、RFID标签、各种传感器、MEMS结构等上非常有效地形成用于 天线的导电图案。
[0061] 同时,一个实施方案的用于形成导电图案的组合物对于红外区域的波长,例如,波 长为约1000皿至1200皿的激光电磁波可W显示约25% W下或约10 %至25 %的反射率。 在一个更具体的实施方案中,用于形成导电图案的组合物对于红外区域的波长,例如,波长 为约1060皿至1070皿,或约1064皿的激光电磁波可W显示约22% W下或
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