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导电图案的树 ...的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及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W及 具有该导电图案的树脂结构，其中，所述组合物能够通过显著简单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。
【背景技术】
[0002] 随着近来微电子技术的发展，对具有在例如各种树脂产品或树脂层的聚合物树脂 衬底(或产品）的表面上形成的具有精细导电图案的结构的需求已经增长。所述在聚合物树 脂衬底的表面上的导电图案可W应用于形成各种物件例如集成在电子装置壳体中的电路、 天线、各种传感器、MEMS结构和RFID标签等。
[0003] 如上所述，随着对在聚合物树脂衬底表面上形成导电图案的技术的兴趣的增长， 提出了关于此的几种技术。但是，还没有提出能够更有效地使用运些技术的方法。
[0004] 例如，根据W前已知的技术，可W考虑通过在聚合物树脂衬底的表面上形成金属 层然后应用光刻法来形成导电图案的方法，或通过印制导电胶来形成导电图案的方法。但 是，当根据运些技术形成导电图案时，会有所需的工艺或设备变得过于复杂或难W形成优 良的精细导电图案的缺点。
[0005] 因此，需要开发一种能够通过简单的工艺更有效地在聚合物树脂衬底的表面上形 成精细导电图案的技术。
【发明内容】
[0006] 技术问题
[0007] 本发明试图提供一种用于形成导电图案的组合物、一种使用该组合物形成导电图 案的方法，所述组合物能够通过显著简单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。
[0008] 此外，本发明试图提供一种具有由所述用于形成导电图案等的组合物形成的导电 图案的树脂结构。
[0009] 技术方案
[0010] 本发明的一个示例性实施方案提供了一种通过电磁福射形成导电图案的组合物， 包含:聚合物树脂；W及包含第一金属和第二金属的化学式1的非导电金属化合物，其中，包 含第一或第二金属或它们的离子的金属核由所述非导电金属化合物通过电磁福射形成。 [00川[化学式。
[0012] A3-xB3+xCs
[OOU] 在化学式1中，
[0014] A和B各自独立地是彼此不同的第一和第二金属，
[00巧]C是氧、氮或硫，W及
[0016] X满足O 含 X 含 0.6。
[0017] 所述化学式1的非导电金属化合物的实例可W由A3B3C8、A2.8B3.2C咸A2.4B3.6C康不， 但本发明并不局限于此。
[001引此外，作为一个实例，在所述非导电金属化合物中，A可W是选自化、Ag、Pd、Au、Pt、 Ni和Sn中的一种或多种金属，而且B可W是选自Mn、Al、化、Fe、Mo和W中的一种或多种金属。 [0019]此外，所述非导电金属化合物可W具有大约1曲iW下的平均粒径。
[0020] 同时，在如上所述用于形成导电图案的组合物中，所述聚合物树脂可W包括热固 性树脂或热塑性树脂，而且其具体实例可W包括选自丙締腊-下二締-苯乙締 (ABS)树脂;例 如聚对苯二甲酸下二醇醋树脂、聚对苯二甲酸乙二醇醋树脂等的聚对苯二甲酸亚烷基醋树 月旨;聚碳酸醋树脂;聚丙締树脂W及聚邻苯二甲酯胺树脂中的一种或多种。
[0021] 此外，在所述用于形成导电图案的组合物中，相对于全部组合物，所述非导电金属 化合物的含量约为Iwt %至1 Owt %，所述聚合物树脂可W W剩余量被包含。
[0022] 此外，除了上面提到的聚合物树脂和预定的非导电金属化合物W外，所述用于形 成导电图案的组合物还可W包含例如颜料或染料等的着色剂。此外，所述用于形成导电图 案的组合物还可W包含本发明所属领域中在加工聚合物树脂时通常使用的添加剂，例如， 选自功能改性剂，例如无机填充剂、阻燃剂或冲击改性剂等;热稳定剂;UV稳定剂;润滑剂W 及抗氧化剂中的一种或多种添加剂。根据本发明的用于形成导电图案的组合物还可W根据 需要包含具有各种颜色的着色剂，使得可W形成在具有导电图案的同时具有各种颜色的各 种树脂产品，从而满足用户的各种需求。
[0023] 着色剂是根据需要添加的为了给予如上所述的用于形成导电图案的组合物颜色 的材料，而且作为它的具体实例，可W单独使用选自碳黑、石墨、石墨締、粘±、滑石、Ti〇2、 ZrOs、Fe2〇3、BaSCU、化CO3、Si O2、ZnS、ZnO、ZnCrCU、化2〇3、CoO ? nAl 2O3和C03 (PO4) 2 中的一种或 多种无机颜料;选自铜献菁和哇叮晚酬等中的一种或多种有机颜料或使用它们中的至少一 种的混合物。
[0024] 此外，所述阻燃剂可W包括憐系阻燃剂和无机阻燃剂。
[0025] 同时，本发明的另一个示例性实施方案提供了一种使用上面提到的用于形成导电 图案的组合物在例如树脂产品、树脂层等的聚合物树脂衬底上通过直接电磁福射形成导电 图案的方法。所述用于形成导电图案的方法可W包括将如上所述的用于形成导电图案的组 合物模塑成树脂产品或将所述组合物涂覆于另一个产品W形成树脂层;对所述树脂产品或 树脂层的预定区域福射电磁波W由非导电金属化合物生成包含第一或第二金属或它们的 离子的金属核；W及对生成有所述金属核的区域进行化学还原或电锻W形成导电金属层。
[0026] 在如上所述的用于形成导电图案的方法中的生成金属核中，可W福射具有在从大 约200nm至大约11 ,OOOnm的范围内的各种波长的激光电磁波。例如，可W福射具有大约 248nm、大约308nm、大约355nm、大约532nm、大约585nm、大约755nm、大约 1064nm、大约 1550nm、大约2940nm或大约1 OeOOnm的波长的激光电磁波。
[0027] 此外，当进行通过电磁福射生成金属核时，部分非导电金属化合物曝露在树脂产 品或树脂层的预定区域的表面上，并且金属核由此生成，从而形成被活化W具有更高粘合 性的表面(在下文中称为"粘合-活化表面"）。然后，包含在金属核中的第一或第二金属离子 被化学还原或导电金属离子通过无电锻被化学还原，使得导电金属层可W形成在所述粘 合-活化表面上。在无电锻时，当导电金属离子被化学还原时，金属核可W起到种子的作用 W与电锻溶液中的导电金属离子形成强结合。因此，所述导电金属层可W选择性地W更容 易的方式形成。
[0028] 此外，在所述还原或电锻中，生成金属核的树脂产品或树脂层的预定区域可W用 包含还原剂的酸性或碱性溶液处理，而且所述溶液可W包含选自甲醒、次憐酸盐、二甲氨基 棚烧(DMAB)、二乙氨基棚烧(DEAB) W及阱中的一种或多种作为还原剂。作为另一个实例，在 还原中，生成金属核的树脂产品或树脂层的预定区域可W用包含还原剂和导电金属离子等 的无电锻溶液处理。
[0029] 同时，本发明的另一个示例性实施方案提供了一种具有导电图案的树脂结构，该 树脂结构通过使用如上所述的用于形成导电图案的组合物和用于形成导电图案的方法获 得。所述树脂结构可W包括聚合物树脂衬底;化学式1的非导电金属化合物，该非导电金属 化合物包含第一金属和第二金属并分散在所述聚合物树脂中；包含金属核的粘合-活化表 面，所述金属核曝露在聚合物树脂衬底的预定区域的表面上并且含有第一或第二金属或它 们的离子；W及形成在所述粘合-活化表面上的导电金属层。
[0030] [化学式1]
[0031 ] A3-xB3+xCs
[0032] 在化学式1中，
[0033] A和B各自独立地是彼此不同的第一和第二金属，
[0034] C是氧、氮或硫，W及 [003引 X满足0含X含0.6。
[0036] 在所述树脂结构中，形成有粘合-活化表面和导电金属层的预定区域可W对应于 福射电磁波的聚合物树脂衬底的区域。
[0037] 有益效果
[0038] 根据本发明，可W提供一种用于形成导电图案的组合物、一种使用该组合物形成 所述导电图案的方法W及一种具有所述导电图案的树脂结构，所述组合物能够通过激光电 磁福射的显著简单的工艺在例如各种聚合物树脂产品或树脂层的聚合物树脂衬底上形成 精细导电图案。
[0039] 具体地，在根据本发明的用于形成导电图案的组合物中，所述非导电金属化合物 由化学式1的特定化学结构表示，使得聚合物树脂产品或树脂层可W通过利用与具有尖晶 石结构的现有的由AB204表示的材料不同的材料即由化学式A3-xB3+xCs表示的材料更容易地 实现，而且激光直接成型(LDS)树脂产品等可W更有效地制备。
[0040] 因此，通过使用所述用于形成导电图案的组合物或用于形成导电图案的方法可W 显著有效地形成例如移动电话壳体等的各种树脂产品上的天线用导电图案、RFID标签、各 种传感器、MEMS结构等。
【附图说明】
[0041] 图1说明了示出根据本发明的另一个示例性实施方案的用于形成导电图案的示例 性方法的各个工艺步骤的示意图。
[0042] 图2是示出了根据本发明的另一个示例性实施方案在用于形成导电图案的示例性 方法中包含通过电磁福射形成在聚合物树脂衬底表面上的金属核的粘合-活化表面的形态 的电镜图像。
[0043] 图3是示出了在树脂产品或树脂层上形成精细导电图案的示例性树脂结构的照 片。