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及具有导电图案的树脂结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉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以及 在其上具有所述导电图案的树脂元件，所述组合物能够在聚碳酸酯类树脂产品或树脂层上 形成精细导电图案、降低机械物理性能的劣化并且具有优异的粘合强度。
【背景技术】
[0002] 随着近来微电子技术的发展，对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和结构可以应用于形成各种物件例如集成在移动电话壳体中的天 线、各种传感器、MEMS结构或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利用这些技术的方法。
[0004] 例如，根据先前已知的技术，可以考虑通过在聚合物树脂衬底的表面形成金属层 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等。但 是，当根据这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以形成优 良的精细导电图案的限制。
[0005] 因此，需要开发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。
[0006] 为了满足本领域的需求，已经提出了通过使用将包含特殊的非导电金属化合物等 与聚合物树脂混合的组合物，然后进行例如激光的电磁波的直接辐射来形成导电图案的技 术。根据此技术，将例如激光的电磁波直接辐射组合物的预定区域以选择性地曝露非导电 金属化合物的金属成分，然后对相应区域进行无电镀等，从而形成导电图案。
[0007] 但是，当应用此技术时，由于非导电金属化合物的添加导致脆性增加，使得聚合物 树脂衬底(或产品）自身的例如冲击强度的基本机械物理性能时常劣化。
[0008] 具体地，如果导电图案通过电磁波直接辐射形成，通常将聚合物树脂制造成具有 二维平面结构的薄膜或薄片形式，因此，经常考虑在加工成薄膜或薄片的过程中只改变的 物理性能，也就是伸长或收缩等。因此，机械物理性能例如拉伸强度和冲击强度严重劣化， 使得时常无法满足作为三维结构的产品所需的耐久性。
[0009] 此外，当通过上述技术形成导电图案时，所述导电图案与聚合物树脂衬底的粘合 强度差，因而还具有例如难以形成优良的导电图案的问题。
[0010]由此，目前，上述技术并未被广泛地应用，并且具有不断要求改进相关技术。
【发明内容】
[0011] 技术问题
[0012] 本发明试图提供一种用于形成导电图案的组合物以及一种使用该组合物形成导 电图案的方法，所述组合物能够降低机械物理性能的劣化并在各种聚碳酸酯类树脂产品或 树脂层上形成具有优异的粘合强度的精细导电图案。
[0013] 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 图案的树脂元件。
[0014] 技术方案
[0015] 本发明的一个示例性实施方案提供了一种通过电磁波辐射形成导电图案的组合 物，包含:聚碳酸酯类树脂；以及包含第一金属元素和第二金属元素并且具有尖晶石结构的 非导电金属化合物颗粒，其中，所述颗粒的粒径为0.1M1至6wn;其中，包含第一金属元素、第 二金属元素或它们的离子的金属核由所述非导电金属化合物颗粒通过电磁波辐射形成。
[0016] 在所述用于形成导电图案的组合物中，非导电金属化合物颗粒可以包含由下面化 学式1、2或3表示的非导电金属化合物中的至少一种，或是包含另一种非导电金属化合物与 所述非导电金属化合物的混合物的颗粒：
[0017][化学式1]
[0018] AB2X4
[0019] [化学式2]
[0020] B(AB)X4
[0021][化学式3]
[0022] [A(l-a)M(a)][B(2-b)M(b)]X4
[0023]其中，
[0024] A和B各自独立地是第一和第二金属元素，而且其中一个是选自Cu、Ag、Pd、Au、Pt、 Ni和Sn中的至少一种金属，而另一个是选自0、？6、]\1〇、]\111、&3和￥中的至少一种金属；
[0025] M是选自0^6、11〇111、(：〇和1中的至少一种金属，并且与4或8不同；
[0026] a是大于0小于1的实数，以及b是大于0小于2的实数；以及 [0027] X是氧、氮或硫。
[0028] 此外，在所述用于形成导电图案的组合物中，聚碳酸酯类树脂的实例可以是只包 含聚碳酸酯的树脂，或是包含聚碳酸酯树脂；以及进一步地，选自ABS树脂、芳香族或脂肪族 (甲基)丙烯酸酯树脂、橡胶改性乙烯基类接枝共聚物树脂和聚对苯二甲酸亚烷基酯中的至 少一种的树脂。
[0029] 此外，在所述用于形成导电图案的组合物中，基于全部组合物，所述非导电金属化 合物颗粒的含量约为〇. lwt%至7wt%，并且包含剩余量的聚碳酸酯类树脂。
[0030] 另外，除了上述聚碳酸酯类树脂和预定的非导电金属化合物颗粒以外，所述用于 形成导电图案的组合物还可以包含选自无机填充剂、例如颜料的着色剂、阻燃剂、抗冲击增 强剂以及其他功能增强剂中的至少一种添加剂。
[0031] 同时，本发明的另一个示例性实施方案提供了一种使用上述用于形成导电图案的 组合物通过在例如树脂产品或树脂层的聚碳酸酯类树脂衬底上直接电磁波辐射形成导电 图案的方法。所述用于形成导电图案的方法可以包括将上述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上以形成树脂层;对所述树脂产品或树脂 层的预定区域辐射电磁波以由非导电金属化合物颗粒生成包含第一金属、第二金属或它们 的离子的金属核；以及对生成所述金属核的区域进行化学还原或电镀以形成导电金属层。
[0032]在所述用于形成导电图案的方法中，在生成金属核的步骤中可以辐射激光电磁 波，例如，可以福射波长为大约248nm、大约308nm、大约355nm、大约532nm、大约755nm、大约 1064nm、大约1550nm或大约2940nm的激光电磁波，其中，优选地福射波长为大约1064nm的激 光电磁波。在另一个实施例中，可以辐射波长在红外（IR)区域内的激光电磁波。
[0033]此外，当进行通过电磁波辐射生成金属核的步骤时，非导电金属化合物颗粒部分 地曝露在树脂产品或树脂层的预定区域的表面上，由此生成金属核，从而形成被活化以具 有更高粘合性能的表面(在下文中称为"粘合-活化表面"）。然后，导电金属层可以通过无电 镀形成在所述粘合-活化表面上。在无电镀过程中，当导电金属离子被化学还原时，金属核 起到种子的作用以与包含在电镀溶液中的导电金属离子形成强结合。因此，所述导电金属 层可以更容易地选择性地形成。
[0034] 同时，本发明的另一个示例性实施方案提供了一种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的具有导电图案的树脂元件。所述树脂 元件包括聚碳酸酯类树脂衬底;包含第一金属元素和第二金属元素并且具有尖晶石结构的 非导电金属化合物颗粒，其中，所述颗粒的粒径为大约O.lMi至6wii并且分散在所述聚碳酸 酯类树脂衬底中；包含金属核的粘合-活化表面，所述金属核含有第一金属元素、第二金属 元素或它们的离子并且曝露在聚碳酸酯类树脂衬底的预定区域的表面上；以及形成在所述 粘合-活化表面上的导电金属层。
[0035] 在所述树脂元件中，形成有粘合-活化表面和导电金属层的预定区域可以对应于 经电磁波辐射的聚碳酸酯类树脂衬底的区域。
[0036] 此外，在所述树脂元件中，导电金属层可以以优异的粘合强度形成在聚碳酸酯类 树脂衬底上，当根据标准ISO 2409测试时，金属层的剥离面积为待测目标金属层面积的大 约0% (ISO等级0)或大于大约0%且小于等于5% (ISO等级1)。
[0037]此外，所述树脂元件根据ASTM D256测定的冲击强度元件可以为大约4.0J/cm以 上。
[0038] 有益效果
[0039] 根据本发明，提