通过电磁波的直接辐射形成导电图案的方法，及具有导电图案的树脂结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过电磁波的直接辐射形成导电图案的方法，该方法能够通过简化的工艺在各种聚合物树脂产品或树脂层上形成精细导电图案，而且即使聚合物树脂本身不包含特定的无机添加剂，也能适当地实现具有白色或各种颜色等的聚合物树脂产品，以及本发明还涉及一种具有导电图案形成在其上的树脂结构。
【背景技术】
[0002]近年来，随着近来精细电子技术的发展，对在各种树脂产品或树脂层等的聚合物树脂基底(或产品)的表面上形成有精细导电图案的结构的需求已经增长。所述在聚合物树脂基底的表面上的导电图案及结构可以应用于形成各种物件例如集成在移动电话壳体中的天线、各种传感器、MEMS结构、RFID标签等。
[0003]具体地，与现有的移动电话等不同，最近例如智能电话等的便携式装置需要具有同时安装局域网功能例如通讯、蓝牙、W1-F1、电子支付等，而且由于这个原因，需要在一部智能电话中同时安装各种天线。但是，除此之外，由于强调例如智能电话等的便携式装置的美学设计方面，已经连续地提出和研究了能够在例如便携式装置的壳体等的聚合物树脂基底表面上用作各种天线的导电图案的形成方法以同时满足这些需求。
[0004]随着对在聚合物树脂基底的表面形成导电图案的技术的兴趣增强，提出了几种关于此的技术。例如，提出了如下在聚合物树脂基底上形成导电图案的方法:通过在聚合物树脂切片中混合和模塑含有例如铜等的过渡金属的特定无机添加剂(例如，具有尖晶石结构的CuCr204等)以形成聚合物树脂基底，在预定区域上直接福射例如激光等的电磁波，并对所述激光辐射区域进行电镀以形成金属层。在此方法中，在激光辐射区域中的无机添加剂-衍生成分被曝露并起到用于一种电镀的种子的作用，使得可以形成金属层和导电图案。
[0005]但是，由于在该用于形成导电图案的方法中必须使用大量高价且特定的无机添加剂，有制造总成本增加的缺点。此外，由于无机添加剂需要混合在聚合物树脂切片本身中，无机添加剂会使聚合物树脂基底或由其形成的树脂产品的物理性能例如机械性能、介电常数等劣化，或可能造成介电损耗。
[0006]此外，例如具有尖晶石结构的CuCr204等的特定无机添加剂具有自身独特的颜色，使得在实现具有对于消费者理想的颜色(例如白色或其它各种颜色)的聚合物树脂产品等方面有所限制。具体地，由于上述无机添加剂中的大部分具有深色，当通过使用这些无机添加剂实现白色或较浅颜色的产品等时，需要通过各种颜料等隐藏无机添加剂的颜色，而且即使在使用在无机添加剂中显示出相对浅的颜色的Cu2(0H)P04、Sb/Sn02等的情况下，尽管有小的差异，还是会发生上面提到的相同的问题。
[0007]由于这些缺点，需要能够通过简化的工艺在聚合物树脂本身中不包含特定无机添加剂的情况下在各种聚合物树脂产品或树脂层上形成精细导电图案的技术。但是，在简单地省略添加特定的无机添加剂的情况下，由于电磁波需要通过相对强的功率辐射，制造成本会大幅增加，聚合物树脂产品本身的物理性能可能会劣化，而且在难以令人满意地形成精细导电图案方面有技术性困难。
【发明内容】
[0008]技术问题
[0009]本发明试图提供一种通过电磁波的直接辐射形成导电图案的方法，该方法能够通过简化的工艺在各种聚合物树脂产品或树脂层上形成精细导电图案，而且即使聚合物树脂本身不包含特定的无机添加剂，也能适当地实现具有白色或各种颜色等的聚合物树脂产品Ο
[0010]此外，本发明试图提供一种具有通过所述用于形成导电图案的方法获得的导电图案的树脂结构。
[0011]技术方案
[0012]本发明的一个示例性实施方案提供了一种通过电磁波的直接辐射形成导电图案的方法，该方法包括:通过在包含二氧化钛(Ti02)的聚合物树脂基底上选择性地辐射电磁波形成具有预定表面粗糙度的第一区域;在所述聚合物树脂基底上形成导电种子;通过对具有导电种子形成在其上的聚合物树脂基底进行电镀形成金属层；以及从聚合物树脂基底的第二区域上去除导电种子和金属层，其中，所述第二区域具有比第一区域更小的表面粗糙度。
[0013]所述聚合物树脂基底的第一区域可以具有大约500nm以上的由绝对值的中线算术平均粗糙度(Ra)定义的表面粗糙度，而且所述第二区域可以具有小于第一区域的绝对值的中线算术平均粗糙度(Ra)。
[0014]本发明的另一个示例性实施方案提供了一种具有导电图案的树脂结构，包括:分成第一区域和第二区域且包含二氧化钛(Ti02)的聚合物树脂基底，其中所述第一区域形成为具有大约500nm以上的由绝对值的中线算术平均粗糙度(Ra)定义的表面粗糙度，且所述第二区域具有小于第一区域的表面粗糙度；以及选择性地形成在聚合物树脂基底的第一区域上的导电种子和金属层。
[0015]有益效果
[0016]根据本发明，即使聚合物树脂基底本身不包含高价且特定的无机添加剂例如具有尖晶石结构的CuCr204等，也可以调节通过例如激光等的电磁波的辐射形成导电图案的区域的表面粗糙度和对金属层的粘合性，使得可以通过简化的工艺在聚合物树脂基底上形成导电图案。
[0017]具体地，由于在添加能够通过例如激光等的电磁波辐射使向特定方向的热传递稳定化的二氧化钛的状态下进行所述工艺，与未使用单独的添加剂的情况相比，即使在相对低功率的电磁波的辐射条件下，精细导电图案也可以令人满意地形成在聚合物树脂基底上。
[0018]因此，形成导电图案的工艺的制造成本会降低，由特定的无机添加剂、高功率电磁波的辐射等造成的聚合物树脂基底或产品的物理性能例如机械性能、介电常数等的劣化会减少。此外，二氧化钛是在相关领域公知的作为白色颜料的成分，而且如上述不需要使用特定的无机添加剂，因此，根据本发明，很容易获得具有例如白色或其它各种颜色的对于消费者理想的颜色的聚合物树脂产品。
[0019]因此，通过使用所述用于形成导电图案的方法，可以非常有效地在例如智能电话壳体等的各种树脂产品上形成用于天线、RFID标签、各种传感器、MEMS结构等的导电图案。
【附图说明】
[0020]图1是图示地示出根据本发明的一个示例性实施方案的通过电磁波直接辐射形成导电图案的方法的一个实施例的工艺顺序的示意图。
[0021]图2a是示出了实施例1的用于形成导电图案的方法中通过在聚合物树脂基底上辐射激光使预定区域具有表面粗糙度的状态的照片，以及图2b是具有表面粗糙度的激光辐射区域的光学显微镜照片。
[0022]图3a和3b是示出了实施例1的用于形成导电图案的方法中通过电镀工艺形成金属层的状态的照片。
[0023]图4a是示出了实施例1的用于形成导电图案的方法中通过从未经过激光辐射的区域中选择性地去除金属层等以在聚合物树脂基底上形成导电图案的状态的照片，以及图4b是在激光辐射区域上形成的金属层的光学显微镜照片。
[0024]图5是示出了通过根据实施例1形成导电图案以及进行横切试验获得的结果的照片。
[0025]图6是根据对比实施例1在激光辐射区域形成的金属层的光学显微镜照片。
[0026]图7是示出了通过分析根据实施例1和对比实施例2在激光辐射之后的聚合物树脂基底的XRD图谱获得的结果的图。
【具体实施方式】
[0027]在下文中，将会描述根据本发明的具体示例性实施方案的通过电磁波的直接辐射形成导电图案的方法，以及由此形成的具有导电图案的树脂结构。
[0028]根据本发明的一个示例性实施方案，所述通过电磁波的直接辐射形成导电图案的方法包括:通过在包含二氧化钛(Ti02)的聚合物树脂基底上选择性地辐射电磁波形成具有预定表面粗糙度的第一区域;在所述聚合物树脂基底上形成导电种子;通过对所述具有导电种子形成在其上的聚合物树脂基底进行电镀形成金属层；以及从聚合物树脂基底的第二区域上去除导电种子和金属层，其中，所述第二区域具有比第一区域更小的表面粗糙度。
[0029]根据本发明的一个示例性实施方案，首先，通过在形成导电图案的第一区域上辐射例如激光等的电磁波形成具有例如凹凸形、图案、无定形的形状的表面结构，使得第一区域的聚合物树脂基底具有预定的表面粗糙度。在第一区域中，由于预定表面粗糙度，聚合物树脂基底表面与有待通过在第一区域中进行电镀形成的金属层之间的粘合性会提高。