在聚合物基板上形成金属图案的方法
【技术领域】
[0001]本发明大体上涉及一种在基板上形成金属图案的方法，明确地说，涉及一种在聚合物基板上形成金属图案的方法。
【背景技术】
[0002]随着科技进步，便携式电子装置例如智能型手机、平板计算机、笔记本型计算机等，变得更为轻巧而易于携带。为了微型化以及装置的小巧与效率，便携式电子装置多包含复杂的电路以及由激光直接成型(laser direct structuring, LDS)技术形成的天线。然而，LDS技术所需的特殊的LDS材料与特定的仪器会导致生产成本提高相当多。
[0003]因此，需要提供一种在聚合物基板上形成金属图案的方法来解决上述问题。
【发明内容】
[0004]因此，本发明涉及一种在聚合物基板上方制造金属图案的方法，所述方法能以较低的制造成本提供闻品质的广品。
[0005]本发明提供一种在聚合物基板上形成金属图案的方法。在提供聚合物基板后，在所述聚合物基板的表面上形成混合物层。所述混合物层包含活性载体介质以及分散于所述活性载体介质中的纳米粒子。进行激光步骤以处理部分所述混合物层，以在聚合物基板的所述表面上形成活性晶种残余物。进行清洁处理以移除所述混合物层的未经激光处理的部分以暴露所述聚合物基板的所述表面，而保留所述活性晶种残余物留在所述聚合物基板的所述表面上。接着，对留在所述聚合物基板上的所述活性晶种残余物进行无电电镀处理(process)，以在所述聚合物基板上的所述活性晶种残余物上形成所述金属图案。
[0006]本发明还提供一种在聚合物基板上形成金属图案的方法，所述方法包括:提供聚合物基板；在所述聚合物基板的表面上形成混合物层，其中所述混合物层包括活性载体介质以及分散于所述活性载体介质中的纳米粒子；进行激光步骤以处理所述混合物层的一部分，以在所述聚合物基板的所述表面上形成活性晶种残余物；进行清洁处理以移除所述混合物层的未处理的部分以暴露所述聚合物基板的所述表面，而所述活性晶种残余物留在所述聚合物基板的所述表面上；以及对留在所述聚合物基板上的所述活性晶种残余物进行无电电镀处理以在所述活性晶种残余物上形成所述金属图案。
[0007]根据本发明的实施例，所述聚合物基板的材料包含尼龙、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、PC/ABS、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚醚醚酮(PEEK)或液晶聚合物(LCP)。
[0008]根据本发明的实施例，所述纳米粒子的材料包含氧化铜、铜、银或金。
[0009]根据本发明的实施例，所述纳米粒子的材料包含氧化铜。所述激光步骤是藉由使用功率为0.2?0.4W且具有80%激光点覆盖率、波长为355纳米的紫外线(UV)激光来进行的，且所述激光步骤为激光剥蚀与活化步骤。所述活性晶种残余物为铜残余物。或者是包含银的纳米粒子。所述激光步骤是使用波长532纳米的绿光激光或波长1064纳米的红外线(IR)激光来进行的。
[0010]根据本发明的实施例，所述无电电镀处理包含无电电镀铜处理，且所述金属图案包含铜图案。
[0011]根据本发明的实施例，所述纳米粒子具有小于100纳米的平均粒径。
[0012]根据本发明的实施例，以所述混合物层的总重量计，所述混合物层中的所述纳米粒子的含量的范围为10重量％至20重量％。
[0013]根据本发明的实施例，所述活性载体介质的材料包含聚乙烯吡咯啶酮(PVP)或聚乙烯氧化物(PEO)。
[0014]根据本发明的实施例，形成混合物层的方法包含藉由喷洒涂布(spray)、旋转涂布、浸涂(dip coating)、丝网印刷(screen printing)、移印(pad printing)或涂抹(smearing)而形成混合物层。
[0015]根据本发明的实施例，所述活性晶种残余物的分布范围的位置对应于所述金属图案的位置。
[0016]藉由使用本发明的制造方法，制造成本可较小，且就基板材料的较多选择而言，处理的灵活性变高。且可藉由对产品提供基板的高图案精确度及较小颜色相依性，可制造高品质的广品。
[0017]为让本发明的上述及其他目标、特征与优点明显易懂，下文特举若干较佳实施例，并配合所附附图，作详细描述如下。
【附图说明】
[0018]附图包含于本文中以便于进一步理解本发明，且并入于本说明书中并构成本说明书的一部分。【附图说明】本发明的实施例，并与描述一起用以解释本发明的原理。
[0019]图1至图5示意性地说明根据本发明的实施例在聚合物基板上形成金属图案的方法。
[0020]主要组件符号说明:
[0021]30 激光步骤 124活性载体介质
[0022]40 清洁处理 126活性晶种残余物
[0023]110聚合物基板 127所处理的部分
[0024]IlOa表面128未处理的部分
[0025]120混合物层 150金属图案
[0026]122纳米粒子
【具体实施方式】
[0027]下列参照本发明的较佳实施例，较佳实施例的实际说明可参考附图。相同组件符号在附图及描述中可用来表示相同或相似部分。在下文的实施例中，将携带型电子装置的电路导线部件作为实例来描述以便于说明。但本发明不欲以本文所述的例示性实施例来限制所述制造方法或部件结构。
[0028]图1至图5示意性地说明根据本发明的实施例的在聚合物基板上形成金属图案的方法。参见图1，提供聚合物基板110。聚合物基板110可为聚合物膜、壳体乃至电路板，且可藉由注射成型技术以聚合物材料制成。聚合物材料可为尼龙、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、PC/ABS、聚对苯二甲酸乙二酯、聚醚醚酮、液晶聚合物或任何合适的塑料材料。聚合物基板110不需要由LDS特定聚合物(亦即，专为激光直接成型处理设计的聚合物材料)制成。聚合物基板110可为电子装置的一或多个部件，且电子装置可例如为智能电话或平板型计算机，且金属图案可为并入于电子装置内的天线部件或三维电路。
[0029]随后，参见图2，例如藉由喷洒涂布、旋转涂布、浸溃涂布、丝网印刷、移印或涂抹而在聚合物基板110的表面IlOa上形成混合物层120。混合物层120包含至少纳米粒子122以及活性载体介质124。纳米粒子122可例如为由氧化铜制成的金属纳米粒子或由铜、银或金制成的金属纳米粒子。较佳地，纳米粒子122可例如为氧化铜纳米粒子。纳米粒子可例如具有小于100纳米的平均粒径。以混合物层120的总重量计，混合物层120的纳米粒子122的含量可为10重量％至20重量％。活性载体介质124的材料可为聚乙烯吡咯啶酮、聚乙烯氧化物及其类似者。一般而言，可例如藉由溶剂洗涤及激光处理而在后续处理中移除活性载体介质124。
[0030]参见图3，进行激光步骤30以处理混合物层120的一部分来形成活性晶种残余物126。活性晶种残余物126可为导电或非导电残余物。原则上，活性晶种残余物126几乎均匀地分布于混合物层120的所处理的部分127的区域上方。活性晶种残余物126的分布范围(亦即，所处理的部分127的位置)对应于待在后续处理中形成的金属图案的位置。激光步骤中所使用的激光的类型取决于混合物层120内的纳米粒子122的类型及粒径。为了处理氧化铜纳米粒子，激光步骤30中所使用的激光可例如为:具有355nm的紫外线激光，使用 0.2W 至 0.4W 且重叠率 80% (overlapping of laser spot)。或者，使用波长 1064nm 的红外线激光，功率3W且重叠率75%。为了处理银纳米粒子，激光步骤30中所使用的激光可例如为波长532nm的绿光激光或波长1064nm的IR激光。基本上，