用于形成导电图案的组合物和方法,及其上具有导电图案的树脂结构的制作方法_2

文档序号:9769260阅读:来源:国知局
像和X-射线衍射图谱。
[0036]图6和7分别示出了在实施例1中获得包含CuCr02颗粒的树脂衬底之后,树脂衬底 的X-射线衍射分析结果和断裂面的电镜图像。
[0037] 图8和9分别示出了在实施例1中激光辐射之后用以检验金属核以及包含所述金属 核的粘合-活化表面是否形成于高聚物树脂衬底表面上的X-射线衍射分析结果和电镜图 像。
[0038] 图10和11分别示出了在对比实施例1中激光辐射之后用以检验金属核是否形成于 树脂结构上的X-射线衍射分析结果以及激光-辐射表面的电镜图像。
[0039] 图12示出了在形成导电图案的过程中激光辐射之后实施例2、4和6中的高聚物树 脂衬底表面的电镜图像。
【具体实施方式】
[0040] 在下文中,将会描述根据本发明的具体示例性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以及具有所述导电图案的树脂结构。
[0041] 根据本发明的一个示例性实施方案,提供了一种通过电磁辐射用于形成导电图案 的组合物,包括:聚合物树脂;含有第一金属元素和第二金属元素的非导电金属化合物颗粒 其在晶体结构中具有或P6 3/mmc空间群且粒径为Ο.?μπι至20μπι,其中,包含所述第一金 属、第二金属元素或它们的离子的金属核由所述非导电金属化合物颗粒通过电磁辐射形 成。
[0042] 所述用于形成导电图案的组合物包含具有由idm或P63/mmc空间群限定的晶体结 构的特殊三维结构并且具有约为〇 · Ιμπ?至20μπ?或约为0 · 3μπ?至ΙΟμL?或约为0 · 5μπ?至3μπ?的特 定粒径的非导电金属化合物颗粒。为颗粒的主要组成的非导电金属化合物的示例性三维结 构在图1中说明。
[0043] 参照图1,所述非导电金属化合物可以具有包括多个第一层(共边八面体层)和第 二层的三维结构,其中,所述第一层包含第一和第二金属元素中的至少一种金属并且具有 共边八面体彼此二维连接的结构,所述第二层包含与所述第一层不同的金属并且布置在邻 近的第一层之间,而且所述三维结构可以称为晶体结构中的或P6 3/mmc空间群。
[0044] 在包含非导电金属化合物颗粒的用于形成导电图案的组合物用于模塑高聚物树 脂产品或树脂层,并且辐射例如激光的电磁波之后,可以由所述非导电金属化合物形成包 含第一或第二金属元素或它们的离子的金属核。所述金属核可以选择性地曝露于辐射电磁 波的预定区域,以在高聚物树脂衬底的表面上形成粘合-活化表面。然后当用包含导电金属 离子等的电镀溶液进行无电镀时,使用包括第一、第二金属元素或它们的离子的金属核等 作为种子,可以在所述包含金属核的粘合-活化表面上形成导电金属层。通过此过程,所述 金属导电层,也就是精细导电图案可以选择性地只形成在高聚物树脂衬底经电磁波辐射的 预定区域上。
[0045] 具体地,可以形成所述金属核以及粘合-活化表面并因此通过电磁辐射形成更优 良的导电图案的因素之一是根据一个示例性实施方案包含在所述组合物中非导电金属化 合物的特殊的三维结构,例如,图示性地示于图1中的三维结构。
[0046] 在非导电金属化合物的三维结构中,所述第一层包含第一和第二金属中的至少一 种金属元素,其中,所述第一层(共边八面体层)具有共边的八面体彼此二维地连接的结构。 另外,所述非导电金属化合物的三维结构与多个上述第一层一起,包括布置在邻近的第一 层之间的第二层。所述第二层包含与所述第一层不同的金属,例如,第一和第二金属中不包 含在所述第一层中的的剩余金属元素,所述第二层的金属在邻近的第一层之间彼此连接八 面体的顶点,从而将它们的二维结构彼此连接。
[0047] 在更具体地示例性实施方案中,所述具有分层的三维结构的非导电金属化合物可 以包括X(氧、氮或硫)和所述第一和第二金属元素,以成为通常由ΑΒΧ 2(Α和B各自独立地为 第一和第二金属元素,X为氧、氮或硫)表示的化合物。在具有通式的化合物中,第一和第二 金属元素中的至少一种金属与X原子可以形成共边八面体,而且所述八面体可以排列在二 维地连接的结构中,从而形成第一层。另外,如上所述,第一层中不包含的剩余金属可以形 成邻近的第一层之间的第二层,而且形成第二层的金属可以在第一层之间将二维地连接的 结构彼此连接。
[0048] 此处,形成所述第二层的第一或第二金属元素可以是选自能够通过电磁辐射从非 导电金属化合物中释放出来的Cu、Ag和Ni中的一种或多种金属元素。另外,形成所述第一层 的第一或第二金属元素可以是选自不同于形成第二层的金属元素的C r、M〇、Mn、Fe、Sr^PW* 的一种或多种金属元素。
[0049]在电磁辐射之前,具有如上所述的特殊分层三维结构的非导电金属化合物展现出 非导电性并与聚合物树脂具有优异的相容性,而且在用于还原或电镀处理的溶液中化学稳 定以保持非导电性。因此,将所述非导电金属化合物的颗粒与高聚物树脂衬底均匀地混合 并保持化学稳定状态以在未被电磁波辐射的区域中展现非导电性。
[0050] 相反地,所述第一、第二金属元素或它们的离子等可以容易地由辐射电磁波例如 激光等的预定区域中的非导电金属化合物生成。此处,认为非导电金属化合物中金属或它 们的离子的容易释放归因于如上所述的第一层和第二层顺序地排列在非导电金属化合物 中的分层三维结构。由于所述具有分层三维结构的非导电金属化合物与具有非分层三维结 构的化合物相比,第二层的空位形成能较低,第二层中包含的第一或第二金属元素或它们 的离子可以更容易地释放。照此,所述金属或它们的离子通过电磁辐射更容易从非导电金 属化合物中释放,这是引起所述金属核以及粘合-活化表面形成的因素之一。
[0051] 然而,本发明人的实验结果证实所述金属核以及粘合-活化表面的形成并不仅仅 归因于非导电金属化合物的特殊三维结构。作为连续的实验和研究的结果,本发明人发现 在上述特殊三维结构的非导电金属化合物中,可以选择并包括例如CuCr〇2、NiCr〇2、AgCr〇2、 CuMo〇2、NiMo〇2、AgMo〇2、NiMn〇2、AgMn〇2、NiFe〇2、AgFe〇2、CuW〇2、AgTO2、NiTO2、AgSn〇2、NiSn〇2、 CuSn02等的具体化合物,因此,一个示例性实施方案的化合物能够对特定波长的例如激光 等的电磁波展现更强的吸收和敏感性。另外,还发现当控制下面将要描述的例如激光等的 电磁波的辐射条件时,可以最终形成金属核以及粘合-活化表面,而且通过例如激光的电磁 辐射、后续的还原、电镀处理等可以形成更优良的精细导电图案。
[0052] 与所述示例性实施方案不同,当即使用于形成导电图案的组合物具有上述分层三 维结构时,使用下面将要描述的对比实施例中的例如CuNi0 2等的不适合的非导电金属化合 物,或未将例如激光等的电磁波的辐射条件控制在合适的范围内时,无法形成所述金属核 或无法适当地形成包含金属核并具有较大粗糙度的粘合-活化表面,而且无法形成对聚合 物树脂具有优异的粘合强度的优良导电图案。
[0053] 因此,由于非导电金属化合物的上述特殊三维结构和它的性能,以及对上述用于 形成金属核的所有条件的控制和相应的粘合-活化表面,与其它包含具有例如尖晶石的不 同三维结构的化合物的组合物或其它没有形成金属核的组合物相比,一个示例性实施方案 的用于形成导电图案的组合物能够容易地形成更优良的精细导电图案。另外,由于所述性 能,当使用根据一个示例性实施方案的用于形成导电图案的组合物时,与使用包含具有例 如尖晶石等的未分层三维结构的非导电金属化合物的其他组合物的情况相比,可以在降低 非导电金属化合物的使用量(更具体地,第一或第二金属元素的使用量或含量)的同时更容 易地形成优良且精细的导电金属层。
[0054] 同时,具有上述特殊三维结构的非导电金属化合物的颗粒的具体粒径范围可以是 约为〇 · lwn至20μηι或约为0 · 3μηι至ΙΟμL?或约为0 · 5μηι至3μηι。本发明人的实验结果证实由于非 导电金属化合物的颗粒具有特定粒径范围,可以将由添加非导电金属化合物颗粒造成聚合 物树脂的例如冲击强度等的机械-物理性能劣化最小化。一般认为此证实由下列技术原理 引起。
[0055] 根据三维结构和它的晶体结构(见图1)的特性,具有上述?或P63/mmc空间群晶 体结构的材料可以具有c轴比a轴长且纵横比高的板形结构。由于所述晶体结构,当具有所 述或P63/mmc空间群的非导电金属化合物颗粒的粒径增加时,由上述高纵横比等可以 更大程度地反映粒径的增加程度。因此,非导电金属化合物颗粒的聚合物树脂中的分散性 会更大程度的恶化,而且脆性会显著增强,因此,聚合物树脂的例如冲击强度等的机械物理 性能会更大程度地恶化。但是,当将非导电金属化合物颗粒的粒径如上所述控制为大约20μ m以下时,上述问题会减少,因此,由非导电金属化合物颗粒的添加造成的聚合物树脂的机 械物理性能的劣化会降低。
[0056] 但是,当非导电金属化合物颗粒的粒径显著减小时,特定表面面积会大程度的增 加以增强吸水性等,并因此,会发生与例如聚碳酸树脂等的聚合物树脂的副作用。所述副作 用可以导致较差的物理性能或聚合物树脂的粘度增强。另外
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1