通过电磁波的直接辐射来形成导电图案的方法,以及具有导电图案的树脂结构与流程

文档序号:13085846阅读:163来源:国知局
通过电磁波的直接辐射来形成导电图案的方法,以及具有导电图案的树脂结构与流程
本发明涉及一种通过电磁波的直接辐射来形成导电图案的方法,即使在聚合物树脂本身不含有特定无机添加剂的情况下,该方法也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,本发明还涉及具有由此形成的导电图案的树脂结构。

背景技术:
近年来,随着微电子技术的发展,对于在各种树脂产品或树脂层的聚合物树脂基底(或产品)的表面上形成有精细导电图案的结构等的需求增加。在聚合物树脂基底的表面上的导电图案和结构可以用于形成各种物品,例如集成至移动手机壳中的天线、各种传感器、MEMS结构、RFID标签等。特别地,不同于现有的移动电话等,近来的便携式设备例如智能手机等需要具有同时配置的局域网功能例如通讯、蓝牙、Wi-Fi、电子支付等,由于该原因,需要在一部智能手机中同时配置多种天线。然而,另外,由于强调便携式设备例如智能手机等的美学设计方面,一直提出并研究在聚合物树脂基底(例如便携式设备等的壳)的表面上用于形成能够用作各种天线的导电图案的方法,以便同时满足这些要求。随着对于在聚合物树脂基底的表面上形成导电图案技术的兴趣的增加,已经提出关于这方面的几项技术。例如,提出以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CuCr2O4等)以形成聚合物树脂衬底,;直接向预定区域上辐射电磁波例如激光等;并且对激光辐射区域进行电镀以形成金属层。在该方法中,激光辐射区域中来源于无机添加剂的组分被暴露并用作一种电镀的种子,从而可以形成金属层和导电图案。然而,由于在形成导电图案的方法中必须使用大量的价格高且特定的无机添加剂,具有总制造成本升高的缺点。此外,由于无机添加剂需要混入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它形成的树脂产品的物理性质例如机械性能等劣化。此外,特定无机添加剂例如具有尖晶石结构的CuCr2O4等本身具有非常深的颜色,因此在使含有特定无机添加剂的聚合物树脂基底或树脂产品具有消费者所需的颜色方面,特定无机添加剂会成为劣势因素。例如,为了使含有无机添加剂的聚合物树脂基底具有所需的颜色,必须使用大量的颜料,而且不容易实现白色。由于该缺点,需要一种即使在聚合物树脂本身不含有特定无机添加剂的情况下也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的技术。

技术实现要素:
技术问题本发明提供一种通过电磁波的直接辐射来形成导电图案的方法,即使在聚合物树脂本身不含有特定无机添加剂的情况下,该方法也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。此外,本发明提供一种具有通过形成导电图案的方法得到的导电图案的树脂结构。技术方案本发明的一个示例性实施方案提供一种通过电磁波的直接辐射形成导电图案的方法,该方法包括:通过向聚合物树脂基底上选择性地辐射电磁波来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;通过对其上形成有导电种子的聚合物树脂基底进行电镀来形成金属层;以及从所述聚合物树脂基底的第二区域脱除所述导电种子和金属层,其中,所述第二区域具有小于所述第一区域的表面粗糙度。此外,第一和第二区域的表面粗糙度可以通过其他方法来定义。例如,例如,当使用粘合力为4.0至6.0N/10mm宽的胶带根据ISO2409标准方法进行间隔为2mm以下的横切试验时,聚合物树脂基底的第一区域可以具有由在测试下的目标金属层的剥离面积对应金属层的面积的约5%以下时的粘合力定义的表面粗糙度,当在其余第二区域进行相同的试验时,聚合物树脂基底的其余第二区域可以具有由在测试下的目标金属层的剥离面积对应金属层的面积的65%以上时的粘合力定义的表面粗糙度。本发明的另一示例性实施方案提供一种具有导电图案的树脂结构,包括:聚合物树脂基底,包括形成为具有预定表面粗糙度的第一区域和具有小于所述第一区域的表面粗糙度的第二区域;以及在所述聚合物树脂基底的第一区域上选择性地形成的导电种子和金属层。有益效果根据本发明,即使聚合物树脂基底本身不含有价格高且特定的无机添加剂例如具有尖晶石结构的CuCr2O4等,也可以通过辐射电磁波例如激光等对形成导电图案的区域的表面粗糙度以及与金属层的粘附性进行调节,从而可以通过简化的工艺在聚合物树脂基底上形成导电图案。因此,可以降低形成导电图案的工艺的制造成本,并且由特定无机添加剂、高功率的电磁波辐射等引起的聚合物树脂基底或产品的物理性质例如机械性能、介电常数等的劣化可以最小化。此外,在不使用特定无机添加剂的情况下可以在聚合物树脂基底上形成所需的精细导电图案,可以清楚地显示树脂本身的颜色,并且容易使聚合物树脂基底或产品的颜色为所需的颜色。因此,利用形成导电图案的方法,可以在各种树脂产品例如智能手机壳等上显著有效地形成用于天线、RFID标签、各种传感器、MEMS结构等的导电图案。附图说明图1为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;图2a示出了在实施例1的形成导电图案的方法中,显示通过向聚合物树脂基底辐射激光而在预定区域具有表面粗糙度的状态的照片(第一张照片),显示在辐射激光之后通过无电镀形成铜金属层的状态的照片(第二张照片),以及显示在无电镀之后,通过选择性剥离或脱除,从未被激光辐射的其余区域脱除电镀层的状态的照片(第三张照片);图2b为根据实施例1的具有表面粗糙度的激光辐射区域的光学显微照片;图2c为示出了在实施例1中形成金属层(导电图案)的一部分的扫描电镜(SEM)照片,其中,导电种子生长,并且通过电镀在导电种子上形成金属层;图3为示出了在实施例9的形成导电图案的方法中通过从未被激光辐射的区域选择性地脱除金属层等而在聚合物树脂基底上形成导电图案的状态的照片;图4a为示出了在实施例6的激光辐射区域使用光学轮廓仪显示颜色随着高度变化的照片(左边),以及示出了三维结构的颜色变化的照片(右边);图4b为示出了在实施例8的激光辐射区域使用光学轮廓仪显示颜色随着高度变化的照片(左边),以及示出了三维结构的颜色变化的照片(右边)。具体实施方式下文中,将描述根据本发明的一个具体的示例性实施方案通过电磁波的直接辐射来形成导电图案的方法,以及具有由此形成的导电图案的树脂结构。根据本发明的一个示例性实施方案,通过电磁波的直接辐射来形成导电图案的方法,该方法包括:通过向聚合物树脂基底上选择性地辐射电磁波来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;通过对其上形成有所述导电种子的聚合物树脂基底进行电镀来形成金属层;以及从所述聚合物树脂基底的第二区域脱除所述导电种子和金属层,其中,所述第二区域具有小于所述第一区域的表面粗糙度。根据本发明的示例性实施方案,首先,形成具有例如凹凸、预定图案、不定形等形状的表面结构,使得通过向形成导电图案的第一区域上辐射电磁波例如激光等,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,由于预定的表面粗糙度,可以提高第一区域中聚合物树脂基底的表面与通过电镀形成的金属层之间的粘合力。同时,在未经电磁波例如激光等辐射的第二区域中,由于聚合物树脂基底本身的初始表面性能,第二区域中聚合物树脂基底的表面与金属层之间会表现出差的粘合力。因此,当在第一区域的聚合物树脂基底上形成利于电镀工艺的导电种子并且进行电镀工艺时,可以在第一区域上顺利地形成对聚合物树脂基底具有优异粘附性的金属层;同时,可以在第二区域上形成由于差的粘附性而容易脱除的金属层。因此,当向聚合物树脂基底施加弱的物理力量来选择性地脱除第二区域的金属层和导电种子时,可以在聚合物树脂基底上容易地形成所需的导电图案。如上所述,根据本发明的一个示例性实施方案,例如,即使聚合物树脂基底本身不含有价格高的特定无机添加剂,例如具有尖晶石结构的CuCr2O4等,也可以通过辐射电磁波例如激光等对形成导电图案的区域的表面粗糙度、粘合力等进行调节,从而可以通过简化的工艺在聚合物树脂基底上形成导电图案。因此,可以降低形成导电图案的工艺的制造成本,并且由特定无机添加剂引起的聚合物树脂基底或产品的物理性质例如机械性能等的劣化可以最小化。此外,由于在不使用特定无机添加剂的情况下可以在聚合物树脂基底上形成所需的精细导电图案,可以清晰地显示树脂本身的颜色,并且容易使聚合物树脂基底或产品的颜色为所需的颜色。同时,下文中,将参照附图更具体地描述根据本发明的示例性实施方案的通过电磁波的直接辐射来形成导电图案的方法的每个工艺步骤。图1为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。如图1的①和②所示,在根据示例性实施方案形成导电图案的方法中,通过向聚合物树脂基底选择性地辐射电磁波而首先形成具有预定表面粗糙度的第一区域。聚合物树脂基底可以使用任何热固性树脂或任何热塑性树脂来形成。能够形成聚合物树脂基底的聚合物树脂例如热固性树脂或热塑性树脂的具体实例可以包括ABS树脂、聚对苯二甲酸亚烷基酯树脂例如聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂等,聚碳酸酯树脂,聚丙烯树脂,聚邻苯二甲酰胺树脂等,除了这些以外,聚合物树脂基底可以使用各种聚合物树脂来形成。此外,聚合物树脂基底可以由上述聚合物树脂形成;然而,根据需要,还可以包含通常用于形成聚合物树脂产品的添加剂,例如,UV稳定剂、热稳定剂或冲击增强剂。基于全部聚合物树脂基底的重量,可以以约2wt%以下或约0.01至2wt%的合适的量包含添加剂。同时,聚合物树脂基底不需要包含本领域中已知的通过辐射电磁波用于形成导电图案的特定的无机添加剂例如,具有尖晶石结构的CuCr2O4等。同时,通过向上述聚合物树脂基底辐射电磁波例如激光等,第一区域具有预定的表面粗糙度,其中,在具有所述表面粗糙度的第一区域中,可以形成相对标准化的图案例如孔、网格图案等,或凹凸形状,或者可以形成其中复杂地形成多个不规则孔、图案或凹凸的不定形表面结构,并且第一区域的聚合物树脂基底由于各种表面形状或结构而可以具有预定的表面粗糙度。作为一个实例,为了确保在第一区域中待形成的金属层(导电图案)与聚合物树脂基底的表面之间优异的粘附性,聚合物树脂基底的第一区域可以具有由绝对值的中线算术平均粗糙度(Ra)定义的、约500nm以上,或约1μm以上,或约1至3μm的表面粗糙度,未经电磁波辐射的第二区域可以具有小于所述第一区域的由绝对值的中线表面粗糙度(Ra)定义的表面粗糙度,例如,约400nm以下,或约100nm以下,或约0至90nm。此外,上述表面粗糙度也可以由其他方法来定义。例如,第一和第二区域的表面粗糙度可以由根据ISO2409标准方法的横切试验中测得的对金属层的粘附程度来定义。例如,当使用粘合力为4.0至6.0N/10mm宽的胶带根据ISO2409标准方法进行间隔为2mm以下的横切试验时,聚合物树脂基底的第一区域可以具有由在测试下的目标金属层的剥离面积对应金属层的面积的5%以下时的粘合力(例如,ISO级别0或1)定义的表面粗糙度,当使用粘合力为4.0至6.0N/10mm宽的胶带根据ISO2409标准方法进行间隔为2mm以下的横切试验时,聚合物树脂基底的第二区域可以具有由在测试下的目标金属层的剥离面积对应金属层的面积的65%以上时的粘合力(例如,ISO级别5以上)定义的表面粗糙度。由于第一区域的聚合物树脂基底通过辐射电磁波例如激光等而具有上述表面粗糙度,当在下面的电镀工艺中在第一区域上形成金属层时,可以形成金属层并且以优异的粘附性保持在聚合物树脂基底上,以形成优异的导电图案。当与第一区域相比时,由于未经电磁波例如激光等辐射的第二区域的聚合物树脂基底具有缘于本身的表面性能的上述表面粗糙度,当在下面的电镀工艺中形成金属层时,第二区域可以具有明显低的粘附性而容易被脱除。结果是,可以容易并选择性地去除第二区域的金属层来在第一区域的聚合物树脂基底上形成导电图案。同时,可以在如下所述的预定条件下辐射电磁波例如激光等,使得第一区域的聚合物树脂基底具有上述表面粗糙度。首先,在电磁波的辐射中,可以辐射激光电磁波,例如,可以辐射波长为248nm,约308nm、约355nm、约532nm、约585nm、约755nm、约1064nm、约1070nm、约1550nm、约2940nm或约10600nm的激光电磁波。在另一实施例中,可以辐射波长在红外线(IR)区域的激光电磁波。此外,考虑到上述因素,可以根据聚合物树脂基底的树脂种类、物理性质、厚度,待形成的金属层的种类或厚度,或者粘附性的合适水平来调节或改变辐射激光电磁波时的具体条件。同时,可以在平均功率为0.1至50W,或约1至30W,或约5至25W的辐射条件下辐射激光电磁波,使得第一区域的聚合物树脂基底具有如上所述的预定的表面粗糙度。此外,激光电磁波的辐射可以以相对高的功率一次性辐射,但是激光电磁波也可以以相对低的功率辐射两次以上。随着辐射激光电磁波的次数增多,表面粗糙度增大,在表面上形成的结构例如凹凸等可以由孔状图案变为网格图案或不定形表面结构。因此,通过调节辐射激光电磁波的条件和次数,可以在第一区域的聚合物树脂基底上形成合适的表面结构,并且可以提供具有合适程度的表面粗糙度以及与金属层的优异粘附性。此外,在辐射激光电磁波时,根据辐射激光电磁波时的辐射间隔,电磁波的辐射轨迹可以在聚合物树脂基底上形成为孔形状。然而,为了使第一区域的聚合物树脂基底具有上述合适的表面粗糙度,优选地,可以辐射激光电磁波使得电磁波的辐射轨迹的中心部位之间的间隔或者电磁波的辐射间隔为约20μm以上,或约20至70μm,但是不特别限于此。结果是,第一区域的聚合物树脂基底可以具有合适的表面粗糙度以及聚合物树脂基底与金属层之间的合适粘附性。同时,如上所述,向第一区域上辐射电磁波例如激光等以后,如图1的③所示,可以在聚合物树脂基底上形成导电种子。在电镀时,导电种子可以在聚合物树脂基底上生长,并且通过电镀促进金属层的生成。因此,可以在第一区域的聚合物树脂基底上合适地形成更优异的金属层和导电图案。导电种子可以包括金属纳米粒子、金属离子或金属络合离子。此外,金属离子或金属络合离子可以以离子本身或者以与金属离子连接的含有金属的化合物或者以含有金属络合离子的金属络合物,甚至以含有金属的化合物或金属络合物的颗粒来使用。导电种子中包含的金属原子的种类没有特殊限制,只要金属原子具有导电性即可。例如,导电种子可以包括选自铜(Cu)、铂(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)、钨(W)、钛(Ti)、铬(Cr)、铝(Al)、锌(Zn)、锡(Sn)、铅(Pb)、镁(Mg)、锰(Mn)和铁(Fe)中的至少一种金属,它们的离子或络合离子。此外,为了在聚合物树脂基底上形成导电种子,可以在聚合物树脂基底上涂布含有上述导电种子例如金属纳米粒子、金属离子或金属络合离子的分散液体或溶液,接着利用例如沉淀方法、干燥方法、和/或还原方法等方法,从而形成颗粒形态的导电种子。更具体地,当分散液体等含有金属纳米粒子时,金属纳米粒子通过溶解度的差异沉淀并且干燥来形成颗粒形态的导电种子,当分散液体等含有金属离子或金属络合离子(或含有这些离子的金属化合物或络合物;例如,金属化合物或络合物例如AgNO3、Ag2SO4、KAg(CN)2),金属离子或金属络合离子被还原并干燥来合适地形成颗粒形态的导电种子。此处,金属离子或金属络离子的还原可以通过使用常规还原剂来进行,例如,选自醇类还原剂、醛类还原剂、次磷酸类还原剂例如次磷酸钠或它的水合物等、肼类还原剂例如肼或它的水合物等、硼氢化钠和氢化铝锂中的至少一种还原剂。此外,分散液体或溶液可以合适地包括能够增强聚合物树脂基底与导电种子之间的紧密粘合的基于水的聚合物溶液(例如,含有聚乙烯吡咯烷酮类聚合物溶液的溶液等),或者能够稳定金属离子或金属络合离子的基于水的络合剂(例如,NH3、EDTA、罗谢尔盐等)来作为液相介质。此外,导电种子的分散液体或溶液可以通过用于将液相组分涂布到聚合物树脂基底的常规工艺来涂布,例如,诸如浸渍、旋转涂布、喷涂等的方法。如上所述形成的导电种子可以在包括在第一区域上形成的表面凹凸、图案或表面结构之间的空间的聚合物树脂基底的整个表面上来形成,并且可以用于在电镀工艺中促进金属层的顺利形成并且控制电镀速率或物理性质。同时,就在如上所述的辐射电磁波之后,立刻进行形成导电种子的工艺,然而,在用具有小于分散液体或溶液的表面张力的表面活性剂对聚合物树脂基底选择性地进行表面处理之后,可以进行形成导电种子的工艺。此外,可以在向用于形成导电种子的分散液体或溶液本身加入表面活性剂的状态下对聚合物树脂基底进行表面处理。此处,在加入表面活性剂之前,表面活性剂可以具有小于分散液体或溶液的表面张力。表面活性剂可以使得导电种子更均一地形成并且保持在聚合物树脂基底的表面上,特别地,在表面凹凸、图案或表面结构之间。原因是因为表面活性剂驱除表面结构之间的空气以帮助导电种子容易地渗透在表面结构之间。因此,当加入表面活性剂处理时,导电种子顺利地完全吸附在第一区域上,并且利用电镀工艺可以更均一和顺利地形成金属层。此外,由于用表面活性剂处理和形成导电种子,可以进一步增强第一区域上的金属层与聚合物树脂基底之间的粘附性以顺利地形成具有优异导电性的导电图案。表面活性剂的种类可以根据如上所述的导电种子的分散液体或溶液的种类而不同,并且可以包括表面张力小于分散液体或溶液的任何液相介质。例如,可以使用具有相对低的表面张力的有机溶剂例如乙醇等作为表面活性剂。此外,可以通过将聚合物树脂基底浸渍数秒至数分钟的方法等对表面活性剂进行处理。同时,参考图1的④,在聚合物树脂基底上形成导电种子之后,可以通过对其上形成有导电种子的聚合物树脂基底进行电镀来形成金属层。形成金属层的工艺可以通过对聚合物树脂基底上的导电金属进行无电镀来进行,并且进行无电镀工艺的方法和条件可以通过常规方法和条件来进行。例如,通过使用包含组成金属层的导电金属(例如,诸如铜等的金属源)、络合剂、pH调节剂、还原剂等的电镀溶液来进行电镀工艺,以在包括第一区域和第二区域的聚合物树脂基底上形成金属层。此处,如上所述,可以在长大的导电种子上形成金属层。可以通过优异的粘附性顺利地在第一区域上形成金属层,同时,由于与聚合物树脂基底的较差粘附性,金属层可以容易地从第二区域脱除(例如,如图2a的第二张照片所示,金属层可以从聚合物树脂基底剥离)。在形成金属层之后,导电种子和金属层可以从聚合物树脂基底的第二区域选择性地脱除以在剩余的第一区域上形成导电图案,如图1的⑤和⑥所示。如上所述,由于在非常容易脱除金属层的状态下在第二区域上形成金属层,可以利用简单的方法例如向聚合物树脂基底施加弱物理力量等从第二区域选择性地脱除金属层和导电种子。此处,由于第一区域上的金属层与聚合物树脂基底之间的优异粘附性,金属层可以保留以形成导电图案。如上所述,从第二区域脱除导电种子和金属层的工艺可以通过向聚合物树脂基底施加弱物理力量的任何方法例如超声辐射(声波处理)、液相清洗(liquidphasewashing)、液相润洗(liquidphaserinsing)、吹气、轻敲(taping)、擦试,以及使用人力例如用手打扫或擦的方法,或者选自它们中的两种或两种以上方法的组合来进行。例如,在水中超声辐射预定时间来进行清洗或润洗,并且进行吹气等,从而可以选择性地脱除第二区域的导电种子和金属层。具有通过上述方法形成的导电图案的树脂结构可以包括:分成第一区域和第二区域的聚合物树脂基底,该第一区域形成为具有约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,该第二区域具有小于所述第一区域的表面粗糙度;以及在所述聚合物树脂基底的第一区域上选择性地形成的导电种子和金属层。此处,由于第一和第二区域的表面粗糙度在根据一个示例性实施方案的方法中已经充分进行描述,将省略其附加描述。此外,如上所述,第一区域对应于辐射电磁波例如激光等的区域。如上所述的树脂结构可以为具有用于天线的导电图案的各种树脂产品或树脂层例如智能手机壳等,或者可以为具有导电图案例如其他RFID标签、各种传感器,或MEMS结构等的各种树脂产品或树脂层。如上所述,根据本发明,即使聚合物树脂基底本身不含有高价格和特定的无机添加剂例如具有尖晶石结构的CuCr2O4等,也可以调节通过辐射电磁波例如激光等形成导电图案的区域的表面粗糙度以及与金属层的粘附性,因此,可以通过简化的工艺在聚合物树脂基底上形成导电图案。因此,可以降低形成导电图案的工艺的制造成本和原料的成本,并且可以使由特定的无机添加剂引起的聚合物树脂基底或产品的物理性质例如机械性能等的劣化最小化。此外,由于在不使用特定无机添加剂的情况下可以在聚合物树脂基底上形成所需的精细导电图案,可以清晰地显示树脂本身的颜色,并且容易使聚合物树脂基底或产品的颜色为所需颜色。因此,根据本发明的示例性实施方案,可以通过简化的工艺以较低的制造成本在各种树脂产品或树脂层上形成精细导电图案,从而可以实现具有各种颜色和形状的树脂产品(包括之前未提出的新树脂产品)。下文中,通过本发明的具体实施例详细描述本发明的操作和效果。同时,这些实施例通过举例来提供,因此,不应该解释为限制本发明的范围。实施例1:通过激光直接辐射形成导电图案制备包含总量低于2wt%的UV稳定剂、热稳定剂和冲击增强剂,不包含其他不同的无机添加剂的聚碳酸酯树脂基底。在平均功率为21.4W的辐射条件下向聚碳酸酯树脂基底的预定区域辐射波长为1064nm的激光一次。此处,通过调节激光的辐射间隔,聚碳酸酯树脂的激光辐射轨迹的中心部位之间的间隔调节为约35μm。因此,被激光辐射的聚碳酸酯树脂基底在预定区域上具有预定的表面粗糙度。如上所述制备的聚碳酸酯树脂基底的照片示于图2a的第一张照片中,通过激光辐射而形成的具有表面粗糙度的区域的光学显微照片示于图2b中。然后,将聚碳酸酯树脂基底浸入含有Pd离子的的水溶液中约5分钟,以在基底上形成包含Pd的导电种子。接着,用去离子水洗涤该基底,使用铜作为导电金属进行无电镀。在无电镀时,使用含有铜源(硫酸铜)、络合剂(罗谢尔盐)、pH调节剂(氢氧化钠水溶液)和还原剂(甲醛)的电镀液。无电镀在室温下进行约1小时,以形成金属层。显示如上所述形成的金属层的照片示于图2a的第二张照片中。参考图2a,可以确定,在经激光辐射的区域顺利地形成金属层,然而,在剩余区域的金属层由于差的粘附性以剥离状态形成,从而非常容易被脱除。然后,将基底浸入去离子水中,接着超声辐射(声波处理)20分钟,并吹气,来选择性地脱除未经激光辐射的区域的金属层。图2a的第三张照片为显示金属层等从未经激光辐射的区域选择性脱除,以在基底上形成导电图案的状态的照片,图2c为示出了形成导电图案的部分的扫描电镜(SEM)照片。参考图2c,可以确定,导电种子在相应部分生长,并且通过电镀在导电种子(导电金属颗粒)上形成金属层。实施例2至8:通过激光直接辐射形成导电图案除了将实施例1中的激光的平均功率和激光的辐射轨迹的中心部位之间的间隔的辐射条件改变为约15.7W和约25μm(实施例2)、约15.7W和约35μm(实施例3)、约18.6W和约45μm(实施例4)、约21.4W和约45μm(实施例5)、约21.4W和约55μm(实施例6)、约24.2W和约55μm(实施例7)、约28.5W和约55μm(实施例8)辐射一次以外,利用与实施例1相同的方法制备各具有导电图案的实施例2至8的树脂结构。实施例9:通过激光直接辐射形成导电图案除了使用乙醇与含有Ag络合离子代替Pd的基于水的络合离子溶液(含有AgNO3和络合剂NH3的溶液)的混合物作为形成导电种子的溶液以外,利用与实施例1相同的方法制备具有导电图案的实施例9的树脂结构。图3为显示通过从未经激光辐射的区域选择性地脱除金属层等在基底上形成导电图案的状态的照片。试验实施例1:导电图案的表面粗糙度的评价在根据实施例1至9的经激光辐射的聚碳酸酯树脂基底的预定区域上测量表面粗糙度。使用光学轮廓仪(NanoviewE1000,Nanosystem,Korea)测量0.2mm×0.3mm的区域的绝对值的中线算术平均粗糙度(Ra)。在图4a中,示出了在实施例6的经激光辐射的区域中使用光学轮廓仪颜色随高度的变化(左边),并且示出了三维结构中实现颜色变化的照片(右边)。此外,还在图4a中示出了测得的表面粗糙度。图4b为显示实施例8的照片并且分别示出了表面状态随激光条件的改变和表面粗糙度的改变数的变化。使用上述方法在实施例1至9的经激光辐射的区域的不同六个点处测量表面粗糙度并且将测得的值进行平均而得到的Ra值总结并示于下面的表1中。作为参考,图4a和图4b示出了在六个点中任意一点处测得的表面粗糙度,表1示出了在六个点处测得的值的平均值。试验实施例2:导电图案的粘附性的评价在其上形成有根据实施例1至9的金属层和导电图案的区域中根据ISO2409标准方法(3Mscotch胶带#371)使用粘合力为4.0至6.0N/10mm宽的胶带进行横切试验。此处,通过将金属层切割为10×10方格(间隔为约2mm以下),并且测量通过粘贴和剥离胶带所剥离的金属层的面积来测试基底与金属层之间的粘附性或紧密粘附性。在下面的ISO级别标准下进行导电图案的剥离面积的粘附性的评价。1.级别0:当导电图案的剥离面积相当于被评价的目标导电图案的面积的0%时;2.级别1:当导电图案的剥离面积相当于被评价的目标导电图案的面积的大于0%且在5%以下时;3.级别2:当导电图案的剥离面积相当于被评价的目标导电图案的面积的大于5%且在15%以下时;4.级别3:当导电图案的剥离面积相当于被评价的目标导电图案的面积的大于15%且在35%以下时;5.级别4:当导电图案的剥离面积相当于被评价的目标导电图案的面积的大于35%且在65%以下时;6.级别5:当导电图案的剥离面积相当于被评价的目标导电图案的面积的大于65%时;此外,在下面的标准下评价在实施例1至9中形成导电图案之后金属层(导电图案)的均一性。1.O:用肉眼观察,在由激光辐射形成的具有表面粗糙度的所有区域中形成均一着色的金属层(电镀薄膜),并且当用光学显微镜观察金属层的表面时,未显现孔。2.Δ:用肉眼观察,在由激光辐射形成的具有表面粗糙度的所有区域中形成均一着色的金属层(电镀薄膜),然而,当用光学显微镜观察金属层的表面时,部分地显现孔。3.X:用肉眼观察,在由激光辐射形成的具有表面粗糙度的所有区域中未形成均一着色的金属层(电镀薄膜),并且当用光学显微镜观察金属层的表面时,至少部分地显现孔。评价结果表示在下面的表1中。[表1]参考表1,可以确定,在实施例1至9中,通过包括在经激光辐射的区域形成约500nm以上的表面粗糙度(Ra)以增强聚合物树脂基底与金属层之间的粘附性的工艺,以及形成导电种子的工艺等的方法,可以在经激光辐射的区域选择性地形成非常优异的金属层(导电图案)。特别地,可以确定,导电图案具有优异的均一性以及与聚合物树脂基底的优异粘附性,从而顺利地被形成。总之,根据上面的实施例,即使聚合物树脂基底本身不含有价格高且特定的无机添加剂例如CuCr2O4等,也可以调节通过辐射电磁波例如激光等形成导电图案的区域的表面粗糙度,以及与金属层的粘附性,从而可以通过简化的工艺在聚合物树脂基底上形成导电图案。
当前第1页1 2 3 
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