专利名称：制作带图案的金属表面的制作方法
在十八世纪后期，一种大型金属材料的质量加速器的设想得到了论证，这种加速器通常称作电磁发射器(EML)，用来使两个载流回路之间互相排斥。在今天的基础物理课程中，这种类型的发射器仍然被用来证明电磁排斥现象的存在，现这种发射器用作喷射器出现在上世纪末，它由多级线圈螺线型加速器和多层铁抛射体。但是许多想用这种方法产生大型固体抛射体的喷射器的努力都失败了，这是由于所需大量动力的形成和配电的困难。
已知的另一种加速抛射体的电磁发射器是轨道形喷枪，这种装置由两个平行的带有滑动导体的引导护栏组成，抛射体垂直放置在护栏上，并与护栏相接触，电流从一个护栏经过滑动导体，然后流向第二个护栏，于是产生了一个磁场，该磁场作用在滑动导体上，沿着护栏推动并加速导体的运动。
这种装置需要大量的电流，并且还存在着滑动导体的问题，当金属与金属接触时，是不安全的，还会产生剧烈的电弧。轨道式喷枪的另一种改进是采用等离子体，它取代了滑动的金属接触来推进抛射体，现代轨道式喷枪的研究大都集中在这一领域。
对轨道形喷枪比较近代的改进是同轴等离子体喷枪，十九世纪六十年代初，就有了采用高能电容放电的同轴电极，这种装置通常被用来减少大气压力，用静态的予先充满的气体或“喷团”气体作为工作材料，以产生等离子体。如在电容器组合中，能量能穿过电极连通在一起，使气体击穿，从而形成高度离子化的等离子体。该等离子体在劳伦茨力的作用下沿着喷枪加速。这种电磁等离子体加速器在十九世纪六十年代得到了深入细致的研究，它有两种主要的应用推进器和核聚变。这项工作的目标是有效地产生高速度的脉冲等离子体。予先充满气体的系统导致密集的等离子体聚焦，这可以应用在核聚变中。喷出气体的系统能够直接产生一种等离子体的射弹，这可以应用在空间推进器上。除此之外，还进行了扩大其应用领域的研究，如用于大功率的开闭器和X射线、离子及电子的发生器。
A.Feugeas等人在《应用物理》杂志的1988年9月第64(5)卷，第2648页上发表了题为“用同轴等离子体喷枪在A1S1(美国钢铁学会)304号不锈钢注入氮”的文章，该文描述了这样一种用作离子注入器的同轴等离子体喷枪，结果表明经过注入的不锈钢比未经处理的材料具有更好的耐磨特性。
M.Sokolowski在《晶体生长》杂志的1979年的第46卷第136页上发表了题为“用往复脉冲等离子体晶化法使纤维锌矿型的一氮化硼沉积”的文章，该文描述了一种使用同轴等离子体发生器使一氨化硼的薄层晶化的科学研究。
在某些时候，离子注入技术被用来改进多种材料的表面特性，这些材料如金属、聚合物和涂料。已有报道说，使用这种高能离子束能够改进粘合性，产生晶体结构，提高耐磨性或抗擦伤性，使聚合物导电，提高光透射性等等。离子注入不是通过融化基层的半结晶聚合物来改进粘合性的，离子注入不融化就可以使聚合物交联或分解。
其它表面改进工艺是众所周知的，例如电子束、电晕和等离子体处理，这些技术被用来增加涂料对表面及易腐蚀材料的粘合性，改变表面的化学特性。这些方法以及离子注入要既是连续的，又是长脉冲的持续过程，它们的低能通量导致了低热转换，因此，它们不适于进行象本发明的实施例所描述的那种表面改良。大多数这种处理方法都是相当粗糙的方式作用于聚合物的表面，如果进行任何温度特性的改进都必须作用于聚合物的整体，而不是只作用于表面。本发明的方法优于上述早期的表面特性改良的方法，由于它的脉冲持续时间短，积分通量大、强度高，这些使得本发明的方法只对材料表面很薄的一层进行处理，而不影响材料整体的物理或化学特性。
美国专利第4822451(Ouderkirk等人)介绍了一种在上述聚合物内部对半结晶聚合物进行表面改性的方法，该方法能够通过高能脉冲如准分子激光器辐射的方法，来予先确定其表面涂层的准非晶体的数量。这种方法主要告诉我们单独的能量转换(最大的粒子质量是由电子束辐射)。
J.Gyulai和I.Krafcsik在《物理研究中的核仪器和核方法的B37/38(1989年)第275～279页上发表了题为“脉冲离子注入的比较状况”的文章，该文描述了一种将脉冲离子对材料的涂布和退火的实验研究。金属、陶瓷和有机物是脉冲离子的对象。通常至少要用一千次脉冲，基本的研究都使用硼离子。尽管通常描述的都是在有机物的表面，但最初的工作都是在金属和半导体的表面上进行的。
本发明涉及一种方法，该方法引导等离子体或离子的脉冲，或者等离子体或离子的扫描束，它包括那些强度高、积分通量大的离子的等离子体、电荷和中性粒子去撞击物体的表面薄层。从而改变上述物体表层的化学特性、晶体组织、外形或密度，上述等离子体是从气体、液体或固体源中产生的。这种表面改性方法还提供了一种使聚合物表面薄层或物体表面薄的涂层迅速加热的方法，该方法是使用脉冲离子或脉冲等离子体源。这种源以前在这种类型的方法中还从来没有用过，它叫作同轴等离子喷枪。本发明的另一方面是用这种方法对各种表面进行改良，该方法还能通过这样一种脉冲使表层脱落。
将等离子体或高能离子的脉冲束或直射束(如扫描束)直接对准各种表面进行各种有益的处理。这种脉冲还可以用来剥落或腐蚀各种表面或者在其表面写字。这种脉冲还可以用来改变表面的化学或物理特性，尤其是有机物的表面特性，更为特别的是合成的有机聚合物的表面特性，这种脉冲还可以改变半结晶聚合物的结晶结构，对一些聚合物可以不使用交联剂而使其聚合物的表面区域交联。下面将根据这些以及下面将要描述的脉冲投射方法的其它作用来描述本发明的内容。
在美国专利第4879176号(Ouderkirk等人)中描述了一种在半结晶聚合物表面的一种独特的准非晶体表面薄层，美国专利第4822451号(Ouderkirk等人)描述了产生这种表层的方法。这种准非晶体化表层是通过在非常短的时间内用足够强度和能量密度的辐射而形成的，它仅使聚合物的表层迅速加热。该发明没有教导或建议我们同时用质量转换和能量转换的方法来实现形成准非晶体化区域或表面。
本发明涉及一种表面处理或改性的方法，以及(在合适的半结晶表面)产生一种类似于准非晶体的表层，也可在聚合物表面进行其它的表面改良，还可以在各种物质上涂上其它材料的薄层。本申请的方法使用了脉冲或离子直射装置，尤其是最好使用同轴等离子喷枪(即轨道形喷枪)作为加速等离子体源，它是从气体、液体或固体源中产生的。
进行适当的控制，使用本申请的方法可以腐蚀聚合物(或聚合物表面上的材料)，融化聚合物的表面，在聚合物表面产生上述准非晶体的表层，使某些聚合物的表面交联(例如尤其是聚对苯二甲酸乙酯和芴聚酯)，增加或改进聚合物表面的化学特性，改善聚合物表面的粘合性，浸蚀掉在聚合物表面已有的涂层。这还可以用来烧结有机的分散涂层，使无机涂层晶体化，对各类物质的无机涂层退火。本方法所投射的等离子体在指定面积上的分子量至少为1(例如氢)。
要进行本发明的处理，对能源有两个必要的条件，既需要高强度(单元面积上的大功率)，又需要高的能量密度，这些要求能够确保在短暂的工艺增量，即经常叫作一脉冲时，在非常短的时间内，被处理的很薄的表面上能够产生大量的热量。这些要求的结果是将能量集中于表层，从处理的薄表层进入到物体内部的热量扩散将会削弱能量的集中，使该方法的效率降低。因此，这就要求在处理过程中，仅有少量的热量扩散到整个物体内，在表面处理过程中，热量转移到整体内的越多，该方法的效率就会越低。当传递给整体的热量太多时，该方法就会进行不下去了。正是由于这些要求，大多数非脉冲的或长的脉冲持续时间的能原如火焰处理，低到中等强度离子的注入，常规的紫外线，电晕处理;溅射和蒸汽处理装置以及其它的类似装置都不能采用。
可以通过磁或静电加速器来产生离子或等离子体的高能脉冲。在这些领域内，作表面热处理时，下面这些设备可以用作源静电加速器-离子束加速器;
-磁绝缘离子二极管;
磁加速器-同轴等离子体喷枪(轨道形喷枪);
-磁激励的等离子体振动发生器。
离子束加速器由等离子体离子源、静电加速栅极和板极，以及离子束聚焦和扫描用的镜片组成，通常只能用静电加速器产生低或中等强度的离子束。因此，它们通常不能用于表面热特性的改进，一般在纵向强度的处理过程中，如离子注入和搀杂以及强度略大些的处理过程，如热处理，这些过程中使用离子束，通过聚焦和“离子聚束”可以增加离子束的强度。这项技术在核聚变中得到了应用，我们确信高强度的离子束从来没有在本发明中所描述的技术领域公开使用过。
高强度的脉冲离子束或快速扫描的离子束可以用于非晶体化、非金属化以及脱落性的浸蚀。使1微米的半结晶聚合物非晶体化至少需要10000W/cm2，而对涂层和聚合物脱落性的浸蚀所需的能量密度大约是上述能量的10倍(例如＞105W/cm2)。采用本申请描述的条件，高强度离子束可以用于聚合物的无掩模成象和聚合物表面上的涂层。
磁绝缘离子二极管能够产生具有50-500000KeV(千电子伏)离子能量的50-1000ns(毫微秒)宽度的离子束，这大概是一个最有可能替代同轴等离子喷枪的设备。
一只离子二极管是有两只电极的设备，它含有一只板极和一只栅极，在电极之间的空间中产生了等离子体，将这些离子分离出来，并用加在栅极上的高压正脉冲为其加速，在板极附近施加一个磁场以捕集电子，相对地增加传递给离子的能量。
使用离子二极管剥落喷镀层是已有技术，(参见《物理研究中的核仪器和核方法》，J.Gyulai和I.Krafcsik，B37/38(1989)第275～79页上的“脉冲离子注入的比较状况”一文)，到目前为止，尚未发现将离子二极管用于聚合物镀膜或在聚合物表面涂覆涂层的已有技术。
电磁激励的振动管包括同轴等离子喷枪，轨道形喷枪及各种用来产生等离子振动波的仪器，在所有这些仪器中，激励装置在磁场之间是相互排斥的，该磁场是由经过电极和等离子体的电流产生的。
我们使用的这些仪器通常称之为T形管，锥形振动管和磁激励的表面放电装置。与同轴等离子体喷枪一样，这些加速器将把等离子体激发到极高的速度。
这些装置中的机械部件与本发明中的同轴等离子体喷枪是一样的。
同轴等离子体喷枪的文字描述如下《物理实验方法》，第9卷第一部分，1970年，学术出版社。
-电磁激励的振动管的说明书。
“用同轴等离子体喷枪对AISI，304号不锈钢注入氮”，J.N.Feugeas等人，《应用物理》杂志，卷64(5)，1988年9月1日第2648-2651页。
-为改进钢的硬度而进行的离子注入的论证。
“用往复脉冲等离子体结晶法喷镀纤维锌矿型的一氮化硼”，M.Sokolowski，《结晶生长》杂志，1979年第46卷，第136-138页。
这类文章中的一篇还论述了使用作为能源的电极和气态化合物使基体生长钻石，一氮化硼和Al2O3的结晶薄膜，或对基体上的薄膜进行改性。
离子二极管可参见“脉冲离子注入的比较状况”，J.Gyulai等人，见上文。
该文描述了脉冲离子注入，半导体退火和搀杂，有机物的抗硬化及产生聚合物导体的方法，文章对抗硬化及增加导电特性没有作详细的描述，与本发明最接近的是抗硬化需要几百次脉冲。因此，它与本发明的交联过程是完全不同的情况。
“用强脉冲离子束制备并鉴定ZnS薄膜”，Y.Shimotori等人，《应用物理》杂志，卷63(3)，1988年2月1日，第968-970页。
采用脉冲离子通过消融ZnS靶来消除ZnS膜的沉积的论证，它没有用同轴等离子喷枪验证过，用同轴等离子喷枪喷镀不仅快而且造价低。
本申请之所以选择同轴等离子喷枪是由于它能够产生该方法所需要的脉冲宽度短、强度高、能量密度大的离子束。等离子体的有效脉冲宽度应在10毫微秒到1毫秒或100微秒的范围内。以确保被作用的物体的表层能够迅速地实现热量激发。予先加热被处理物体的表面可以提高该方法的效率，等离子体源的强度应当大于1000w/cm2，或最好大于100，000w/cm2，等离子体的能量密度应在1mJ/cm2到1000J/cm2的范围内，通过增加喷枪到被处理物体之间的距离，或者降低喷枪排放的能量可以降低能量密度。
可以通过用聚焦的离子束扫描产生的“有效脉冲”，通过控制离子束在给定区域的停留时间来得到本发明所需要的积分通量的脉冲，通过在某一区域重复扫描可以得到重复的有效脉冲，对于大多数处理，1-5次有效脉冲就足够了，对于其它处理则需要1-10或1-20次有效脉冲，对于消融处理则需要1-500次甚至1-1000次有效脉冲。
本发明中使用的同轴等离子喷团枪在电路和磁路上都采用的是传统设计，与A.Feugeas等人在“用同轴等离子体喷枪对A1S1 304号不锈钢注入氮”，《应用物理》杂志，卷64(5)，1988年9月，第2648页上所描述的一样。本发明的喷枪的动力由一组三台平行放置的33UF(微法)，10KV(4伏)，20nH(毫微亨)的电容器提供，这些电容器由平行的板极总线与喷枪的后膛连接在一起，喷枪本身包括一根直径为2英寸(5.1cm)壁厚为1/16英寸(0.159cm)的铜管及在其中心的直径为1英寸(2.5cm)的铜棒。两个电极的长度都是6英寸(15.24cm)。喷枪既可作为高压开关又可作为加速器。处理过程开始时，首先由电动自动燃料喷射器提供气体脉冲，气体对阀的背压值在20-300Psi(磅平方英寸)之间，阀的指定脉冲宽度在0.2-10ms(毫秒)之间，当开始放电的电容器的电压较低时，就需要较长的脉冲宽度。喷枪运行的本底压力至少要大于1mTorr(毫托)，一般应为2×10-4Torr(托)。通常，脉冲装置要在小于0.8bar(巴)，小于0.4bar，常常小于0.05bar的条件下运行。用一只PTFE(聚四氟乙烯)盘使气体脉冲沿径向分布，该PTFE盘位于一法兰的后面，该法兰支撑外部电极，填充在位于喷枪后膛的两个电极之间的空间的气体被电极之间的强磁场离子化，然后开始向电容器放电，电流从电容器经电极和等离子体流动，被电磁加速的等离子体向下穿过枪管，该枪管是由同轴电极形成的。在极短的1微秒的时间间隔内，500-1000J(焦耳)的能量的等离子体脉冲以大约100，000m/s(米/秒)的速度离开喷枪在大约30°的锥形面上分布成一个近似于高斯径向能量分布图，撞击在被处理物质的表面上。等离子体将能量传递到表面，使表面温度迅速升高，最初的效果取决于其强度和能量密度，可以用固态的，液态的或气态的物质来生成离子体，这些物质既可以是惰性的，也可以是易化学反应的。如上所述，这取决于等离子体开始放电时所用的材料。当加速的等离子体撞击一种材料时，在几微秒的时间内，其表面同时经受高温(大于10000K)和高压(大于10个大气压)，这一过程使暴露的表面产生了独特的结构和/或化学变化。
本发明方法所使用的同轴等离子喷枪，通常使用时要求在压力小于10-2Torr(托)的真空状态下，如果电容器是电子开关或电子触发的，那么最高达600Torv(大约0.8ba)的压力也是可以的。
采用同轴等离子体喷枪处理聚合物表面能够产生各种效果，这取决于处理过程的各种参数，如被处理的是特殊聚合物，等离子体撞击的能量、等离子体的化学反应性以及其它物理的或化学的工艺条件。通过改变这些条件可以进行所期望的处理，例如，聚合物表面可以通过一块掩模，使用能量较大的等离子体脉冲，有选择地浸蚀掉。较少的一部分能量将使表面熔化一厚层，使这些聚合物流动，更少的一部分能量要生成准非晶体的薄层，各种条件都能使某些聚合物表面交联或增加其表面的化学特性。
聚合物的浸蚀可以应用在各种场合，包括生产多层电路板、显象、形成光控膜和引发聚合物表面的特性。使用时应当优先采用干浸蚀工艺，这是因为干浸蚀法比湿化学浸蚀法产生的纹理纵横比大，清晰度高，对环境的污染也小。此外，湿化学法对不同的聚合物会产生不同的化学特性，而干浸蚀法对聚合物的化学性质不灵敏，在很宽的聚合物范围内都可以使用相同的方法。过去，干浸蚀法最大的局限性是其速度尤其是在要浸蚀的聚合物的体积很大时，本发明的方法能够满足许多工业浸蚀的要求，即具有干浸蚀的能力又具有速度快的特点。可以很容易地得到清晰度小于10-4m(一条线的宽度小于10-4m)的清晰图象。
已发现本发明的急热过程通过两种机理改进涂层在半晶体聚合物上的粘合性。第一种机理是消除晶体使其能够扩散进入被处理物体的表面，这种作用在聚合物中是最显著的，它可以将晶体减少到5%。第二种机理是最值得注意的，它对结晶度高的聚合物取向，这些聚合物如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和双轴取向的聚两烯(BOPP)。在这些例子中，由于非晶体表面比取向的半结晶的聚合物表面粘，所以粘结特性提高了。如果增加非晶体聚合物的韧性(抗裂性)，可以将涂层的粘附性提高5-20倍。机理二有两个重要特点1)在喷镀前或喷镀后都能使半结晶的聚合物非晶体化;2)粘合性的改进与大多数表面改性不同，有时，机理二通过热处理是部分可逆的。
本发明的方法可以按需要用于有选择地浸蚀掉已有的镀层，借助于接触或不接触的掩模将聚合物上的金属镀层浸蚀掉，留下需要的图案或印花。
可以用加速的同轴等离子体喷枪在任何物质上处理各种镀层。通过选择合适的工艺参数，可以在聚合物、金属、无机物或陶瓷上进行有机分散镀层的烧结、无机镀层的晶体化或对无机镀层进行退火。
由此可以看到本申请的方法的用途是多方面的，它是表面特性改良的一种有用的工具，这是由于撞击的等离子体脉冲短、强度高、积分通量大，热量传递到表层比热扩散到聚合物整体快得多并使基层物质不受影响。
应用本发明的实用方法有一个范围，一个非常实用的方法是在聚合物(或其它表面)上制作金属的图案，这种图案可以是装饰性的，也可以是有一定功能的(如线路图)。另一种方法是采用离子或等离子体的脉冲在含有载体层的表面制作影像图案，在上述载体层上还有一层金属或无机氧化物的覆盖层。顶部的覆盖层是一层予先制作好的能量吸收物质(如油墨、聚合物充填的颜料、石墨等等)，在表面没有能量吸收物质的地方，在离子或等离子体高强度的脉冲下将表面的金属或无机氧化物浸蚀掉(消融掉)。然而离子或等离子体脉冲的强度及持续时间都不应使能量吸收物质和底层的金属或无机氧化物完全浸蚀掉。被处理的表面可以是薄膜，薄板纤维板，颗料或整块物体。
被离子或等离子体脉冲所剥落或浸蚀掉的表面可以含有许多不同的物质，有机的和无机的都可以，有机物质可是任何固态的天然物质或人工合成的聚合物。无机物质如陶瓷(如SiO2、TiO2等)、玻璃、金属、带金属镀层的陶瓷，带聚合物镀层的陶瓷等等，及其类似的物质都可以用在本发明中。
本发明中的聚合物既包括无机聚合物又包括有机聚合物，有机聚合物包括，例如聚酯(如聚对苯二甲酸乙酯)、聚芴、聚酰亚胺、聚酰胺类、聚碳酸酯类、聚烯烃类、聚环氧化合物、聚硅氧烷类、聚醚类、聚醚酰亚胺类、聚砜类、聚氨基甲酸酯类、聚乙烯树脂类(如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇)、氟化和/或氯化聚合物(如聚四氟乙烯)、聚乙酸乙烯酯类以及其它无论是天然的还是人工合成的能形成薄膜的聚合物。
当基层(载体层)是半结晶聚合物(或聚酰亚胺、它具有一些半结晶特性)时，可以用不同的方式产生一种类似的产品，用一些金属氧化物或无机氧化物覆盖住半结晶(或聚酰亚胺)聚合物的基层，涂敷可以采用任何方法如真空喷镀、阴极真空喷镀、溶液涂层等等。通常镀层的厚度为1-500nm(毫微米)，按照一定的图案(影像)使离子或等离子体脉冲作用于镀层(金属氧化物或无机氧化物)上，对大量剥落镀层，脉冲能量和持续时间都是不充分的，最好是根本不要剥落镀层。然而，使脉冲作用面的镀层下的聚合物变成准非晶体状态，脉冲的能量和持续时间却是足够的(参见美国专利第4872451、4868006、4879176和4902378号中对准非晶体聚合物的定义和性质的说明)。在镀层下面生成的准非结晶体层相对于没有生成准非晶体的区域，镀层的粘合性提高了。粘性薄弱的区域(脉冲不到的地方)可以有选择地从载体层剥去。通常，在本申请的积分通量范围内，离子或等离子体在半晶体物质上的作用都是增加表面的粘结性。
剥落型的工艺过程也可以这样进行，首先在一个半晶体或聚酰亚胺材料上，有图案的表面(最好是薄膜、薄板或平板)用脉冲(离子或等离子体的)进行处理，半结晶物质经脉冲处理后生成了准非晶体区，脉冲作用在聚酰亚胺上也能产生类似的效率。然后在其表面喷镀上一层金属或无机氧化物(最好是原子喷镀或分子喷镀、如蒸汽喷镀或阴极真空喷镀)。被喷镀的物质能够更牢固地与准非晶体表面粘结在一起。这个粘结强度的变化在小可以小到2.0因子或大可以大到12.0因子或更大的范围内。喷镀在未经脉冲处理地方的物质能够很容易地从其表面除去(如采用在镀层上粘贴胶布带的方法)，这样就可以在脉冲处理过的表面留下有镀层的图案。
这些过程会在最终制品上留下可辨别的指纹，这些指纹能够用来识别这些最终制品是用什么方法制成的。在离子或等离子体脉冲将半晶体或聚酰亚胺的镀层剥落掉的地方，在没有镀层的区域能够形成准非晶体区域，但是在图案所保留的镀层处不能生成这种准非晶体的区域。这种状态在形成这种制品的处理一结束就存在。在制作这种产品进行加热或退火时，这种准非晶体区又会变成为原来的半结晶状态。
如果这种产品是通过按图形脉冲在半晶体表面制成的，那么在镀上涂层之前或之后，从未经脉冲处理的区域除去涂层，在涂层下面将是准非晶体区，但是在没有涂层的区域将没有准非晶体。此外，通过加热或退火又能使准非晶体转变成半结晶物质。
通常，在本发明的积分通量范围内的离子或等离子体脉冲都能对聚酯(如聚对苯二甲酸乙酯)和聚芴聚酯的基体有一种独特的作用，除了能生成准非晶体区以外，离子和等离子体的脉冲还能在聚合物的表面生成交联区。交联出现在浓度小于100nm的地方，通常只有5-50nm，准非晶体区从100nm扩展到1000nm深。对聚酯和聚芴聚酯物质，这种表面区域的特性是独特的，它能够改善耐磨性。
下面大多数实施例都是用喷团式加速的同轴等离子喷枪处理静态的样品，然而，本专业普通技术人员都知道，如实施例62所示的，加速的等离子体脉冲可通过将材料推进经过一个靶区以便连续处理一件很长的材料。当被处理的样品是逐渐地或是连续地被送进等离子体脉冲的通道时都可用重复脉冲形式来运行加速的同轴等离子喷枪。系统的定时可以有所变化，以使得样品的任何区域都能接收到一个或多个脉冲。当等离子体的脉冲速度为每秒10次时，处理速度可以是400英尺/分(130m/min)或更大。当被处理的样品宽度时，可以采用大尺寸的喷枪，或多个喷枪并联在一起。
除非另有说明，下面所有实施例都采用下列试验步骤。
等离子体能量测量在Gentec ED-550型热电热量计的前面，用递刀的刀片将其掩蔽成一个0.23cm2的孔，将这台能量测量仪放在等离子体通过通道的中心线上，距离喷枪的喷嘴79cm，通过电荷的电压改变等离子体加速器的100μF(微法)电容器的能量，当电容器的电压分别为5、5.5、6、6.5和7KV时，10次脉冲测得的平均能量分别为0.55、0.67、0.78、0.90和1.02J/cm2，于是用这个校准曲线来计算撞击被处理样品的等离子体的能量。
薄膜厚度用一台Ono Sokki有限公司(日本)的EG-225型测量仪来测量厚度。
聚合物蚀刻的实施例实施例1把3mil(0.076mm)厚的、开孔宽度为2-4mm的不锈钢镂花模板放在54微米厚、切成7×17cm的聚四氟乙烯(PTFE)薄膜样品上，该膜通过上述模板受到能量密度为1.1J/cm2/脉冲的500脉冲的等离子体(每秒0.2脉冲)的作用，在上述镂花模板的开孔区蚀刻了25±4微米的PTFE，这就证明PTFE能被脉冲的等离子体蚀刻成普通的浮雕结构。
实施例2
作为等离子体数量函数的蚀刻线性速率被用来测量PTFE，应用的等离子的条件如聚合物膜与实施例1中所用的相同，该膜的三个7.5×40cm部分受到递增的脉冲数的作用，对脉冲数为100、250和500时，测出的蚀刻深度分别为6、14和27微米，从这个结果可知蚀刻速率是恒定在每个脉冲为54nm。
实施例3蚀刻速率被用来计量等离子体能量的函数，所用样品和条件与实施例2中所述的相同，只用500脉冲做实验，而改变了等离子体的能量，当其能量为0.7、0.93和1.1J/cm2时，每个脉冲的蚀刻速率分别为22、40和60nm，因此，在较高的能量密度时，蚀刻速率不是成比例的增长。
实施例4使用实施例1中所述的聚合物膜和等离子体条件，在开孔处等离子体蚀刻到PTFE中，在PTFE的样品上汽化镀覆一层厚50nm的铜作为导电层，把具有5mil(0.13mm)直径的孔的第276-1577号的ArcherTM抗蚀移画印花法用的图画片加到该膜上，该叠层受到1000脉冲的等离子体的作用，该图画片用溶剂除去，再用扫描式电子显微镜记录其结构，由于受到等离子体的辐照，在膜上形成了一个5mil直径的孔，孔壁是光滑的，并且不出现任何由于蚀刻过程本身带来的组织。
实施例5一条1/2英寸(1.27cm)宽的3M牌号92的聚酰亚胺带的样品，在与实施例1相同的条件下，在聚酰亚胺面上受到加速的等离子体脉冲的作用，开始总厚度为46微米的聚酰亚胺，在此过程中有10微米被蚀刻，聚酰亚胺被松散的结合的碳层所覆盖，这一点证明加速的等离子体能有效地蚀刻聚酰亚胺，从而在薄膜上形成浮雕结构或通路。
消融聚合物的实施例实施例6一种平均孔径为0.1微米，来自Akzo公司的聚酰胺6ID的110微米厚的多孔锦纶膜样品，受到一个能量密度为1.37J/cm2/脉冲的脉冲的氩等离子体的作用，扫描式电子显微镜的显微照片指出该膜的表面孔的深度部分地接近于1微米。
实施例7一种根据美国专利第4726989号所制造的127微米厚的非晶体多孔聚丙烯膜样品，其平均孔径小于0.1微米，受到能量密度为1.37J/cm2/脉冲的1个脉冲的氩等离子体的作用，由扫描式电子显微镜的显微照片指出该膜表面的孔的深度接近于0.75到1.0微米。
实施例8根据美国专利第4935256号所制造的125微米厚的非晶体多孔聚乙烯膜样品，其平均孔径小于0.1微米，受到能量密度为1.37J/cm2/脉冲的1个脉冲的氩等离子体的作用，由扫描式电子显微镜的显微照片指出该膜的表面孔的深度接近于1.5微米。
产生准非晶体表面的实施例实施例93M公司的无滑润剂的4mil(0.102mm)厚的双轴定向的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，受到能量密度为0.16J/cm2/脉冲的1个加速的氩等离子体脉冲的作用，用一台来自Perkin Elmer的积分球光学结构的波长范围在300～1000nm的λ9型分光光度仪测定处理过的膜和未处理过的PET膜的反射率，这些测量结果表明，由于加速的等离子体对PET的辐照，反射率有显著的减少，这是一种准非晶体物质最外层的现象。
实施例10在实施例9中所用的4mil(0.021mm)厚的双轴向取向PET膜，受到能量密度为0.55J/cm2/脉冲的1个加速的氦等离子体脉冲的作用。该样品的反射率在300～1000nm范围内时出现了干涉条纹，由干涉条纹的间距来看，加速的等离子体辐照时所产生的非晶体层的厚度估计是800～900nm，被加速等离子体处理过的PET可用波长范围在6250-7692nm的ATR(衰减全反射)分光镜(45度入射角的KRS-5号反射元件)来检测，由于在7463nm处PET的结晶吸收带的吸收率在峰处减少，在被加速等离子体辐照时所产生的非晶体层的厚度计算结果是835nm。在两者估算非晶体层厚度时，假定由加速等离子体处理所产生的非晶体层的折射指数为1.55。
实施例11用3M公司ER662000号树脂挤压浇注出来的PET被溶解在邻-氯酚中，并旋压涂覆在75mm直径的抛光硅片上，该硅片用一层厚度为100nm的电子束汽化金，使其金属化。浇注的PET膜在175℃时的真空状态下热结晶2小时，结晶后该膜的厚度为71nm然后受到能量密度为0.42J/cm2/脉冲的1个加速氩等离子体脉冲的作用，由红外光谱测定该膜的深度纵向切面表明，膜的顶部33nm处由于受到辐照已经非晶体化了，红外线深度纵向切面的处理方法已在美国专利第4822451号(Ouderkink等人)说明了，被加速等离子体处理过的PET膜样品然后受到三氯甲烷汽化作用，同时用红外线反射-吸收分光学的方法检测(在美国专利第4822451号中也说明了)，这些红外光谱在13175nm处的吸收带表明有三氯甲烷存在，这些三氯甲烷是由加速等离子体在PET膜表面形成的非晶体层截留的。虽然在室温时，三氯甲烷缓慢地从处理过的PET里扩散出来，但是红外光谱表明在开始辐照后1140小时时，还有27%的三氯甲烷留在薄膜里，因此显示出该处理过的膜的位垒性质。
实施例123M公司的第OR478400号PET膜溶解在邻-氯酚中，旋压喷涂在75mm直径的抛光硅片上，因此产生了一种非晶体的PET样品，然后通过一块不锈钢图样板经受能量密度为2.0J/cm2/脉冲的1个加速氩等离子体脉冲的作用，在处理过的表面出现一种深兰色的图样板的图象，再将样品浸渍在二氯甲烷里以溶解非晶体的PET，图样板上的图象就清楚地显示出来了，证实了加速等离子体脉冲将非晶体的PET转化为不溶于溶剂的交联结构。
改进镀层粘结力的实施例实施例13如同在实施例9中所使用的，4mil(0.021mm)厚的双轴定向的PET膜，受到能量密度为0.42J/cm2/脉冲的1个加速氩等离子体的脉冲作用，将处理过的膜然后用一层厚度为80nm的电子束汽化银，使它金属化，在金属化前，PET加速等离子体非晶体化对其粘结力的影响可进行多次180°的剥离试验来测定，这种试验是在未处理过的和在被加速等离子体处理过的PET的金属化了的表面进行，试验是以6英寸/分(13.2cm/分)的剥离速度，使用一台Instrumentors有限公司的SP101A型的滑动/剥离试验仪，将一条1英寸(2.54cm)宽的KaptonTM(聚酰亚胺薄膜)带附在金属化了的样品上进行的，测试中所用的KaptonTM带涂有热塑性聚酰胺粘结剂(Union Camp Uni-rezTM2645)在该带附在金属化了的PET上时，使样品暴露在70～90℃的温度范围内保持5～10秒，在未处理过的PET上除去银所需的平均剥落力是70g/in(27.6g/cm)，被加速等离子体处理过的表面在试验期间测得的平均剥落力是602g/in(237g/cm)。另外，用这种试验方法，从被加速等离子体处理过的表面不能除去该金属，这表明由于加速等离子体使PET表层非晶体化，从而使银膜的粘结力至少增加8.6倍。
实施例14在能量密度为0.15J/cm2/脉冲的条件下，5mil(0.127mm)厚的聚四氟乙烯膜受到1个加速氩等离子体的脉冲作用，然后用电子束将一层厚度为80nm的汽化铝镀到处理过的聚合物膜上，加速的等离子体辐照对铝粘结力在金属化前的影响是将一条宽度为1英寸(2.54cm)的金属化的聚合物带从3M公司的第966号DS4压敏粘合剂上剥开，该粘合剂是原先转移到10mil(0.254mm)厚的铝板条上，从未处理过的膜表面剥去铝的所需平均剥落力是412g/in(162g/cm)，在加速等离子体处理过的表面上则其平均剥落力增加到911g/in(359g/cm)，并且铝只是不完全的从聚四氟乙烯上除去，这表明铝的粘结力至少已增加到一个2.2倍的因子。
实施例15Trea Incluistries的2mil(0.051mm)厚的第TX-200-2-C号双轴定向聚丙烯膜(BOPP)，受到能量密度为0.42J/cm2/脉冲的1个加速氩等离子体脉冲的作用，然后将一层厚度为80nm的电子束汽化铝镀到处理过的聚合物上，加速等离子体的辐照在金属化前对铝粘结力的影响用实施例14的方法来测定，在未处理过的Al/BOPP的面上除去铝的所需的平均剥落力是641g/in(252g/cm)，在处理过的面上平均的剥落力增加到1621g/in(638g/cm)，而且在加速等离子体处理过的面上剥落试验中铝仅是不完全的除去，这表明铝的粘结力增加到一个2.5倍的因子。
实施例164mil(0.1mm)厚的双轴定向的PET受到能量密度为0.55J/cm2/脉冲的1个加速氦等离子体脉冲的作用，然后将一层厚度为100nm的电子束汽化铝镀到处理过的和未处理过的PET膜上，加速等离子体辐照在金属化前对铝粘结力的影响同实施例13的方法来测定，从未处理过的表面上，从聚合物上除去铝所需的平均剥落力是37g/in(14.6g/cm)，在经加速等离子体处理过的表面上的平均剥落力增加到132g/in(52g/cm)，而从聚合物上没有完全除去铝，这表明在加速等离子体处理过的PET上铝的粘结力至少提高到一个3.6倍的因子。
实施例17-212mil(0.051mm)厚的BOPP用一层厚度为100nm的电子束汽化铝使其金属化，这种用铝金属化的BOPP薄片然后在等离子体的能量范围内受到加速氩等离子体脉冲作用，在加速等离子体处理后对铝粘结力的影响用实施例14的方法来测定，其结果列于表1中。
表1实施例 等离子体能量 剥落强度(J/cm2) (g/in) (g/cm)17 0.0 417 164
18 0.1 378 14919 0.3 ＞1739 ＞68520 0.6 ＞1728 ＞68021 0.8 ＞1535 ＞604在能量密度等于或大于0.3J/cm2时，所有的样品都受到等离子体脉冲的作用，使用此处的剥落试验方法，铝不能从BOPP上除去，这表明上面所列的剥落强度只是实际值的下限。
实施例224mil(0.102mm)厚的聚四氟乙烯膜受到能量密度为0.085J/cm2/脉冲的2个加速氩等离子体的脉冲作用，加速等离子体处理后对表面的压敏性粘结剂粘结力的影响由180°的剥落试验来测定，将1英寸(2.54cm)宽的3M公司第622号高粘性粘合带从处理过的和未处理过的膜表面剥落，处理过的样品其平均剥落力为2221g/in(874g/cm)，而未处理过的样品其平均剥落力为213g/in(84g/cm)，其结果是粘结性能增加到10倍。
蚀刻外加镀层的实施例含有非金属氧化物和金属薄膜镀层的各种聚合物样品，用加速等离子体脉冲辐照进行表面处理，该等离子体脉冲是在下方的79cm处对着样品靶子辐射，入射到样品表面的能量密度在73～980J/cm2/脉冲的范围内变化，具有脉冲对±12%的脉冲再现性，这过程在0.15mtorr(毫托)的以下或压强下工作，并使用氦(90psi)为该工艺过程的气体。
样品在受到能量密度等于或大于临界值的等离子体的脉冲作用时，观察到除去薄膜镀层时，底层基片没有广泛的损坏，临界值的改变与镀层材料及其厚度和基片类型有关。
使用不接触的方法，即通过用镂花模板之类的掩模来接受等离子体脉冲对样品的辐照，或直接接触的方法，即在样品表面上施加一薄镀层，就能做到有选择地除去薄膜。所有的样品都用一个薄的(大约1/16英寸[1.59mm]宽)隔热片来掩盖，标记线垂直向下画到样品面的中心之下。
加速等离子体脉冲对通过有选择地除去薄膜所形成的图案的影响由线条的清晰度来测定，清晰度被定义为薄膜边界保持与画在样品上的标记线相邻接，这个边界的宽度用一台具有每一分刻度为2.27nm的450X的光学显微镜来测量，这些数值的相对误差为±20%，在处理中所用的最高能量下所有的样品都显示出最佳的线清晰度。测得的清晰度是个下限值，因为墨水线不是十分鲜明的。
实施例23-27用电子束汽化铜到3M公司的4mil(0.102mm)厚的双轴定向的PET膜上，铜镀层厚度分别为38、76、114、190和380nm，每种铜厚度的样品分别在下述各种能量密度(73、172、325、450、570、640、820、930和980mJ/cm2)下受到1个加速氦等离子体脉冲的辐照处理，对三种最薄的铜膜为了除去铜时能量密度的临界值为325/mJ/cm2，而对于厚度为190和380nm的铜膜其临界值为640mJ/cm2，在最高能量密度980mJ/cm2时观察到最佳的图像，其清晰度从在38nm厚的铜膜上的41微米变化到380nm厚的铜膜上的127微米，其结果见表2。
表2 金属蚀刻结果实施例铜膜厚(nm)能量密度临界值(mJ/cm2)最高清晰度(微米)
23 38 3254124 76 3254825114 3255526190 6407227380 640127对实验的观察提出了由加速等离子体脉冲处理引起的金属蚀刻的机理，部分是由于基片和它的薄膜层之间的剥落造成的。因此，用各种不同的聚合物膜来研究铜的蚀剂情况，大家知道这些膜对铜有不同的粘合力，基片包括一系列用普通汽化或喷镀的商品聚合物。
实施例28-32如同实施例16，用电子束使铜汽化到2mil(0.051mm)厚的双轴定向聚丙烯膜(BOPP)上，其厚度与实施例23-27相同，并受到同样的处理，正如定性的粘结力比较所予示的那样，铜在BOPP上被蚀刻时的能量密度比在PET上被蚀刻时的能量密度要低些，在相同的铜厚度时，所有的样品都显示出较低的临界值，并改善了清晰度，其结果见表3。
表3 金属蚀刻的结果实施例 铜膜厚度 能量密度临界值 最大能量密度 最高的清晰度(nm) (mJ/cm2) (mJ/cm2) (微米)28 38 172 930 829 76 325 930 2230 114 325 820 2231 190 450 980 41
32 380 570 980 77实施例33～37联合热塑性塑料公司，Arlington Heights，Il的2mil(0.054mm)厚的第SF-30号低密度聚乙烯(LDPE)用电子束汽化铜成一薄膜附着在其上面，这样样品上的镀层厚度和处理方法同实施例23～27，尽管对于金属的蚀刻具有明显的更高的临界值，但这个体系显示出的图像的清晰度与实施例28-32(Cu/BOPP)相似，所测量出的临界值类似于铜在PET上的值，在能量密度大于这些临界值时，获得了最高的清晰度，在这些实施例中为980mJ/cm2，表4列出了测量值及与它们相关的铜厚度。
表4 金属蚀刻的结果实施例 铜厚度 能量密度临界值 最高清晰度(nm) (mJ/cm2) (微米)33 38 325 1134 76 325 1435 114 325 1936 190 325 2837 380 570 63实施例38～42处理一组用铜金属化的聚酰亚胺膜，包括相对于前述实施来说具有高金属/聚合物粘结性能的体系，并说明了热固性基片的蚀刻，类似于实施例23～27，用电子束汽化铜在2mil(0.054mm)厚的PI(苯均四酸二酐/羟基双苯胺)膜上形成一铜膜，正如所予料的，对图像来说铜/PI是本系列中最困难的，所需的临界能量密度几乎是任何其它系列的2倍，在能量密度高于该临界值时，获得了最高的清晰度，在这些实施例中能量密度是980mJ/cm2，另外，在＜100微米的技术要求之内的图像被限制在114nm的厚度，这些结果列于表5中。
表5实施例 铜厚度 能量密度临界值 最高清晰度(nm) (mJ/cm2) (微米)38 38 640 5539 76 570 9340 114 640 9941 190 640 18742 380 820 181实施例43～47用电子束将银、铝、镍、铬和二氧化硅汽化到3M公司的4mil(0.102mm)厚的双轴定向PET上，其厚度为80nm，这些样品按前述实施例23-27的方法处理，这样做是为了确定不同类型的薄膜的定量影响，选用80nm厚度作为金属蚀刻时所需的典型深度，这些样品可与实施例24相比较。
一般认为无机的二氧化硅对PET的粘结力为最小，并证明是成象最容易的系列，最困难的系列是铬/PET，它需要的能量的临界值几乎是所研究的其它系列的三倍，并具有所试验的金属的最低清晰度，在能量亮度大于该临界值时，获得了最高的清晰度，在这些实施例中为980mJ/cm2，对于这5个系列的全部结果被概括在表6中。
表6 金属蚀刻结果实施例 镀层 能量密度临界值 最高清晰度(mJ/cm2) (微米)43 Al 325 2844 Ni 325 5545 Cr 930 9446 Ag 325 3847 SiO2325 19实施例48用电子束使银汽化到3M公司的7mil(0.18mm)厚的PET上，使形成具有65～70nm厚的银膜，然后在银膜上用Cavanagh Corporation，Fleminston，N.J.的Cavcure 2-Process黑色紫外线固化油墨印刷产生一种30微米的线条的格栅图像，线条的中心距为10mil(0.254mm)，此样品受到能量密度为1.4J/cm2的1个加速氩等离子体脉冲的作用，未处理的样品用一台Lehighton，Pa，的Lehishton Electronics，Inc，的LEI1010型的不接触导电探示器测得导电率为每四方块4.4mhos(姆欧)，并用一台由Perkin Elmer公司生产的λ9UV/VIS/NIR(紫外线/可见光谱/近红外)分光光度计测得波长在550nm时透射率＜1%，成像的样品每方块的导电率为1.5mhos(姆欧)，但透射率为52%。如前所述用光学显微技术测出该线的清晰度是5微米。
实施例49用电子束汽化铝到3M公司的1.6mil(0.041mm)厚的双轴定向聚丙烯(BOPP)上，其厚度为30-35nm，然后用Cavcure2-Process兰色紫外线固化油墨将一幅每英寸间隔上有125条线(49条线/cm)的50%筛网图案印在铝膜上，该样品按实施例48那样处理，但能量密度为900mJ/cm2，其无掩盖的金属用等离子体脉冲的辐照而除去，以便复制出一块带图案的金属照相铝板。
实施例50用电子束汽化铝到-3mil(0.076mm)厚的非纺织的基片(3M公司的Sasheen饰带)上，铝膜厚度为50-100nm，然后用油墨基溶剂将具有最小线宽和点直径为0.25mm的图案印在铝膜上，该样品受到能量密度为3.3J/CM2的1个加速氦等离子体的脉冲作用，用有选择的除去无油墨覆盖的铝镀层的处理方法就可复制出印刷的图案。
实施例51～59如前所述，有选择地除去薄膜可用掩摸盖住样品使其隔开等离子体而实现，前面的所有实施例都是叙述使用表面镀层，样品也可用镂花模板的投影来遮盖，正如前面的实施例23所述的，用38nm的铜附着在PET上制成样品，然后用1个加速的氦等离子体来脉冲处理，让该脉冲通过一个1cm高、2.54cm宽的孔，该孔位于样品前4-5mm，表7列出了在每一种处理能量密度时除去金属化的面积。
表7 消除金属化的面积实施例 能量密度 宽(mm) 高(mm)(mJ/cm2)51 73 - -52 172 - -53 352 23.5 7.75
54 450 23.75 9.2555 570 23.75 9.056 640 23.75 9.057 820 24.5 9.2558 930 24.75 9.7559＊980 25.0 10.0＊表示为几乎是方形角的样品(其他都是圆的)实施例60用电子束汽化铝到3M公司的1.6mil(0.041mm)厚的双轴定向聚丙烯膜(BOPP)上，其厚度为30-35nm，然后用Cavcure2-Process绿色的紫外线固化油墨在铝面上印刷一种图案，该图案具有5mil(0.127mm)宽线条的3点数码，然后将已印刷的金属膜用汽化镀覆一层厚度为100nm的附加铝膜，该样品受到能量密度为520mJ/cm2的1个加速的氦等离子体的脉冲作用，铝膜仍保留在油墨印刷过的区域上，附着在金属化的表面上的铝膜被浸蚀下来，直到底部的聚合物基片，这证明用加速等离子体处理可以有选择地除去薄膜的能力是由于表面的粘结力的差别所造成的。
实施例61在3M公司的1.2mil(0.03mm)厚的BOPP上用GPISuncure5号Process兰色的紫外线固化油墨印刷产生-6mil圆弧线和空间的图案，由电子束汽化铝在油墨面上，其厚度为100nm，然后将此金属化的膜受到能量密度为0.12J/cm2的1个加速的氩等离子体的脉冲作用，这样处理就可以从没有印上油墨的BOPP上有选择地除去铝，这证明用加速等离子体有选择地除去薄镀层的能力是靠改变使样品消去金属化时的临界能量，而不是靠掩模来阻挡住等离子体。
实施例62用电子束汽化铝到3M公司的1.6mil(0.041mm)厚的BOPP的连续的6英寸宽的滚筒上，使铝膜厚30-35nm，再用Cavcure 2 Process的黄色紫外线固化油墨来印刷该金属化膜，使产生一幅多重线宽为0.07-4mm的图案，将该样品滚筒插入真空室里的处理体系中的腹板上，此体系的传动滚筒被连结到一台Parker系列2100电脑电机控制的计算机上，它带动腹板在距离喷枪36cm远的地方，以6.25英尺/分(190cm/min)的常速运转，同轴等离子体喷枪以每脉冲1.9秒的重复脉冲的方式进行，并通过一个6.3cm高、16.4cm宽的孔定时地处理该样品，其重叠部分小于0.3cm每个脉冲的能量密度为0.8J/cm2，一个受到了加速等离子体脉冲作用的6米长的部件显示了描述整个腹板复制出印刷的图像，这就证明了同轴等离子喷枪在连续工艺中的应用，这个方法适用在任何的聚合物的表面，不管是半晶体的或是非晶体的，聚酰亚胺基片是特别适用于此方法中。
实施例63根据标准的湿法镀银技术来制备，具有500到1000A的银镀层的平均直径为65微米的玻璃珠，用标记为3M公司的Shipping-Mate粘结剂将一层这些玻璃珠粘附在PET的表面上，然后将上述珠子层受到能量密度为4.08J/cm2的1个加速氩等离子体的脉冲作用，在玻璃珠上的银的上半部被蚀刻而脱落，留下一面非常好的反光镜。
有机分散体烧结的实施例实施例64
在4mil(0.102mm))厚的双轴定向PET膜上涂一层氟化乙丙烯分散体(杜邦PET120)的薄膜，然后受到能量密度为0.32J/cm2/脉冲的1个加速的氦等离子体的脉冲作用，用扫描式电子显微镜对未处理过的和被加速等离子体处理过的聚四氟乙烯的表面进行检查表明聚四氟乙烯柱子(直径为100-150nm)已经被加速等离子烧结成光滑而连续的膜(即在加速等离子体辐照后未检查出单独的颗粒)。
权利要求
1.一种在一表面上制作第一种材料的图案的方法，其特征是在不同于第一种材料的第二种材料的表面上形成一层厚度为1～500毫微米的第一种材料，在上述第一种材料和脉冲离子或等离子体源之间放入一种由能量吸收材料构成的图样，对准所述第一种材料层辐射足够强度和持续时间的离子或等离子体的脉冲，使上述第一种材料在没有图样的区域能够剥落掉，但又不使第二种材料有图案部分和基层的第二种材料充分脱落，其结果是在不同于上述第一种材料的表面上得到了第一种材料的图案。
2.一种如权利要求1所述的方法，其特征在于上述第一种材料是金属。
3.一种如权利要求2所述的方法，其特征在于不同于上述金属的第二种材料是合成的有机聚合物。
4.一种如权利要求3所述的方法，其特征在于上述聚合物是聚对苯二甲酸乙酯或聚酰亚胺。
5.一种由一层半晶体聚合物构成的，在至少一个表面上有金属图案的产品，在没有被金属覆盖的地方，上述聚合物的结晶状态与上述金属层下面的聚合物的结晶状态是不同的。
6.如权利要求5所述的产品，其特征在于上述图案是一种格栅形。
7.如权利要求5或6所述的产品，其特征在于在上述金属层下面的结晶状态是准非结晶状态。
8.如权利要求5或6所述的产品，其特征在于在上述没有被金属覆盖的区域，结晶状态是准非结晶状态。
9.如权利要求8所述的产品，其特征在于上述聚合物是聚酯，在上述没有被金属覆盖的区域，在至少部分上述准非晶体区的上面生成了聚酯的交联层。
10.一种在表面上制作金属的或金属氧化物的图案的方法，其特征是提供一个在基体上有金属或金属氧化物层的部件，上述金属或金属氧化物层在所述基体和层之间，各表面的粘结强度是不同的，在上述金属或金属氧化物层上辐射离子或等离子体的脉冲，其强度和持续时间要足以使在没有图案区域的金属或金属氧化物脱落掉，而不使有图案的金属或金属氧化物以及下面的材料充分脱落，其结果是在不同于上述金属或金属氧化物的材料表面上获得了金属或金属氧化物的图案。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于上述粘结强度不同的表面是通过涂抹一层带颜料的粘合剂而形成的。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于采用上述辐射的脉冲，上述第一种材料的图案不会脱落。
13.如权利要求3所述的方法，其特征在于上述聚合物包括聚烯烃或聚碳酸酯。
全文摘要
本发明涉及一种表面改良方法，该方法提供了一种使聚合物表面薄层迅速加热的方法，或在镀有涂层的基体上提供一薄的覆盖材料，以及用该方法所产生的各种各样的表面。
文档编号H05K1/00GK1065297SQ92101628
公开日1992年10月14日 申请日期1992年2月29日 优先权日1991年3月7日
发明者余健志, S·N·伯尔克, A·J·奥德柯克, D·S·邓恩 申请人:明尼苏达矿产制造公司