由于纳米粒子的高表面积与并通过表面电浆共振效应吸收，激光的强度可相对较低。举例而言，激光步骤30为激光剥蚀与活化步骤。
[0031]在激光照射后，纳米粒子(尤其金属纳米粒子或金属性纳米粒子)有效率地产生热(释放热)且所释放的热从纳米粒子转递至周围介质或基质。在表面电浆共振效应下或在激光频率与纳米粒子的整体谐振相符时，纳米粒子的加热效应大幅增强。
[0032]利用表面电浆共振效应下增强的加热效应，混合物层120的所处理的部分中的纳米粒子122在激光步骤30期间融合且转变为活性晶种残余物126，且活性晶种残余物126紧密附着于表面110a。因为纳米粒子122的含量仅为约10重量％至20重量％且纳米粒子122未密集地分散于混合物层120中，所以所获得的活性晶种残余物126未密集地一起形成。以使用由氧化铜制成的纳米粒子为例，活性晶种残余物126可以是分布于所处理的部分127的区域上方的不连续铜残余物。分布于图案中的活性晶种残余物126可充当后续无电电镀处理的晶种图案。因为活性晶种残余物126的形成由激光活化，所以可精确地控制图案的位置及形状。
[0033]参见图4，在激光步骤30后，进行清洁处理40以移除混合物层120的未处理的部分128 (参见图3)来暴露聚合物基板110的表面110a，而活性晶种残余物126保留于聚合物基板110的表面IlOa上。清洁处理中所使用的溶剂可例如为水、丙酮或适当的醇。
[0034]参见图5，以无电电镀处理来进一步处理聚合物基板110及保留于聚合物基板110的表面IlOa上的活性晶种残余物126，以形成金属图案150。因为活性晶种残余物126充当无电电镀的晶种图案，所以金属图案150准确地形成于活性晶种残余物126的分布区域上。可藉由调整混合物层中的纳米粒子的含量来控制活性晶种残余物126的分布密度。一般而言，活性晶种残余物126的分布密度可足够紧密地紧实以形成薄层作为金属图案。然而，活性晶种残余物126不必形成整体薄层，只要活性晶种残余物126保持紧密接近且针对后续无电电镀处理而维持图案。金属图案150可例如具有不超过20微米的厚度。针对对应于未处理的部分128的暴露的聚合物表面110a，未发生无电电镀。活性晶种残余物126可容易在无电电镀处理期间并入至金属图案150中，且活性晶种残余物126与金属图案150两者可被视为一个整体(integral body)。举例而言,活性晶种残余物126可为铜残余物，无电电镀处理可为无电电镀铜处理，且金属图案150可为铜图案。金属图案150可由连续图案或不连续图案构成。并且，因为可精确地控制活性晶种残余物126的分布位置及形状，所以金属图案150的图案精确度高。藉由使用激光，所获得的金属图案可具有极精确的图案轮廓。且由于激光扫描可因应于基板的外形或结构，所以金属图案可准确地形成于平坦表面上或非平坦物件上方。
[0035]聚合物基板110可为电子装置(诸如，智能电话或平板型计算机)的一或多个部件，且金属图案150可为并入于电子装置内的天线部件或三维电路。聚合物基板及形成于所述聚合物基板上的金属图案可例如为具有积体电子电路导线的注射成型的热塑性部件。本发明的制造方法可应用于在制作消费性电子装置、电信、汽车和/或医疗仪器的领域中制造模塑互连组件(molded interconnect device,MID)或电子产品的部件(诸如，手机天线或立体电路回路)。
[0036]与先前激光直接成型技术相比，本发明的制造方法可应用于任何适当聚合物基板以形成金属图案，且不需要使用LDS特定聚合物材料，而LDS特定聚合物材料较昂贵且具有高颜色相依性。藉由使用本发明的制造方法，可使用较低成本的纳米粒子(例如，氧化铜纳米粒子)，且形成最小厚度的金属图案所需的纳米粒子的量较少。藉由使用激光，所获得的金属图案可具有极精确的图案布局，且可形成于平坦表面上或非平坦轮廓上方。
[0037]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。
[0038]实施例中所描述的制造方法可适当地应用于形成携带型电子装置的电路、配线或金属部件。
[0039]对于本领域的技术人员将显而易见的是，可对本发明的结构进行各种修改及改变，而不偏离本发明的范畴或精神。鉴于前述内容，希望本发明涵盖本发明的修改以及改变，其限制条件为此等修改以及改变落入所附的权利要求书及其等同物的范畴内。
【主权项】
1.一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。2.如权利要求1所述的方法，其中所述聚合物基板的材料包括尼龙、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、PC/ABS、聚对苯二甲酸乙二酯、聚醚醚酮或液晶聚合物。3.如权利要求1所述的方法，其中所述纳米粒子的材料包括氧化铜、铜、银或金。4.如权利要求1所述的方法，其中所述纳米粒子的材料包括氧化铜。5.如权利要求4所述的方法，其中所述激光步骤是藉由使用波长355nm的紫外线激光，功率为0.2W至0.4W且重叠率80%的激光来进行的，且所述激光步骤为激光剥蚀与活化步骤。6.如权利要求5所述的方法，其中所述活性晶种残余物为铜残余物。7.如权利要求4所述的方法，其中所述无电电镀处理包括无电电镀铜处理，且所述金属图案包括铜图案。8.如权利要求1所述的方法，其中所述纳米粒子的材料包括银。9.如权利要求8所述的方法，其中所述激光步骤是藉由使用波长532nm的绿光激光或波长1064nm的IR激光来进行的，且所述激光步骤为激光剥蚀与活化步骤。10.如权利要求1所述的方法，其中所述纳米粒子具有小于100纳米的平均粒径。11.如权利要求1所述的方法，其中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％。12.如权利要求1所述的方法，其中所述活性载体介质的材料包括聚乙烯吡咯啶酮或聚乙烯氧化物。13.如权利要求1所述的方法，其中形成所述混合物层包括藉由喷洒涂布、旋转涂布、浸溃涂布、丝网印刷、移印或涂抹而形成所述混合物层。14.如权利要求1所述的方法，其中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。
【专利摘要】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。藉由使用本发明的制造方法，制造成本可较小，处理的灵活性变高。
【IPC分类】H05K3/00
【公开号】CN105472889
【申请号】CN201410457678
【发明人】罗昱凯, 郭昱甫
【申请人】启碁科技股份有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年9月10日