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_3

文档序号:9932727阅读:来源:国知局
[化学式3]
[0072] [A(l-a)M(a)][B(2-b)M(b)]X4
[0073]其中,
[0074] 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;
[0075] 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;
[0076] 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
[0077] X是氧、氮或硫。
[0078]也就是,在上面的化合物中,如果用两种金属作为所述金属,如上所述的非导电金 属化合物可以由上面化学式1或2表示,而如果使用彼此不同的三种金属,如上所述的非导 电金属化合物可以由上面化学式3表示.
[0079]此外,如果使用由上面化学式3表示的非导电金属化合物,包含在其中的金属的种 类和比率可以变化,从而有效地形成粘合-活化表面以形成各种导电图案。
[0080] 此处,由上面化学式1表示的非导电金属化合物的三维结构可以由上述尖晶石结 构说明。例如,可以形成如下结构:其中,X原子形成立方密堆结构或面心立方结构,A原子占 据被二价阳离子形式的X原子围绕的四面体位点中的一部分,而且B原子占据被三价阳离子 形式的X围绕的八面体位点中的一半。
[0081] 此外,由上面化学式2表示的非导电金属化合物的三维结构可以由反尖晶石结构 说明。在所述反尖晶石结构中,例如,可以形成如下结构:其中B原子占据四面体位点,而且 剩余的B原子和A原子占据八面体位点。
[0082] 此外,由上面化学式3表示的非导电金属化合物的三维结构可以是上面描述的尖 晶石结构,其中对应于M的原子主要位于尖晶石结构的四面体位点上,而且M原子可以部分 位于八面体位点上。
[0083]此处,所述位于四面体位点上的金属原子可以是通过电磁波辐射从非导电金属化 合物中释放的金属源。
[0084] 上述非导电金属化合物可以是,具体地例如CuCr2〇4、C11C02O4、PtMn2〇4、CrCuCr〇4、 CuCrMn〇4、[Cu0.5Mn0.5] [CrMn]〇4和[Cu0.5Mn0.5] [Cr0.5Mm.5]〇4,但不一定局限于此,而且可以 使用满足上述化学式的非导电金属化合物的各种类型。
[0085]具体地,如果使用[01,1?11][(>,]\111]〇4的化合物,由于具有各种形式的导电图案和 物理性能可以由所制备的树脂组分形成,因此具有能够用作更大应用范围的优点。
[0086] 为了获得在粒径范围的特定范围内的非导电金属化合物颗粒,可以将包含第一和 第二金属的形成所述颗粒的前体互相混合然后在高温下烧制,从而获得非导电金属化合 物,然后通过研磨过程粉碎。在通过粉碎过程获得具有所需粒径范围的非导电金属化合物 颗粒之后,可以干燥所述颗粒以用于上述用于形成导电图案的组合物中。但是,由于进行所 述粉碎过程的条件和方法可以遵从例如常规无机颗粒(金属氧化物颗粒等)的研磨过程的 粉碎过程,而且非导电金属化合物颗粒可以根据其他常规金属氧化物颗粒的制备过程来制 备,因此关于此的进一步描述将省略。
[0087] 同时,在上述示例性实施方案的用于形成导电图案的组合物中,作为聚碳酸酯类 树脂,可以使用能够形成各种树脂产品或树脂层的聚碳酸酯类树脂。具体地,具有上述特殊 三维结构和粒径的非导电金属化合物颗粒可以表现出与各种聚碳酸酯类树脂优异的相容 性以及在树脂内的均匀分散性,并且几乎不会使聚碳酸酯类树脂例如冲击强度的机械物理 性能劣化。因此,示例性实施方案的组合物还可以包含各种聚合物树脂并且被模塑成各种 树脂产品或树脂层。所述聚碳酸酯类树脂的具体实例可以包括只包含聚碳酸酯的树脂,或 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。
[0088] 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,非导电金属化合物 的含量为大约〇. lwt %至大约7wt %或大约0.5wt %至大约7wt %或大约2wt %至大约6wt %, 并且包含剩余量的聚碳酸酯类树脂。根据上述量的范围,由所述组合物形成的聚合物树脂 产品或树脂层可以优异地保持聚碳酸酯树脂的例如固有机械物理性能的基本物理性能,并 且优选地表现出通过电磁波辐射在预定区域上形成导电图案的性能。如前文所述,示例性 实施方案的组合物可以包含具有特殊三维结构和粒径范围的非导电金属化合物颗粒,使得 即使包含低量的非导电金属化合物颗粒,金属核和具有优异的粘合强度的导电图案也可以 通过电磁波辐射有利地形成。因此,通过降低非导电金属化合物颗粒的含量,可以更优异地 保持树脂产品或树脂层的基本物理性能并且可以遮蔽添加剂的颜色,由此可以容易地提供 显示出各种颜色的聚合物树脂产品。
[0089] 此外,除了上述聚碳酸酯类树脂和预定的非导电金属化合物以外,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。
[0090] 为了补充由所述组合物形成的聚合物树脂产品或树脂层的机械物理性能等,可以 包含其他常用的无机填充剂,而且除此之外,可以没有特别限制地使用在用于模塑树脂产 品的组合物中可用的各种已知的添加剂。
[0091] 同时,根据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;以及对生成有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。
[0092] 在下文中,参照附图,将描述根据另一个示例性实施方案的用于形成导电图案的 方法的各个步骤。作为参考,图2简略地说明了形成导电图案的方法的一个实例的各个步 骤。
[0093] 在所述用于形成导电图案的方法中,首先,可以将上述用于形成导电图案的组合 物模塑成树脂产品或涂覆于另一个产品上以形成树脂层。在所述树脂产品的模塑或树脂层 的形成中,可以没有特别限制地应用使用聚碳酸酯类树脂组合物模塑产品的一般方法或用 于形成树脂层的一般方法。例如,在使用所述组合物模塑树脂产品的过程中,将用于形成导 电图案的组合物挤出并冷却以形成小球或颗粒,将这些小球或颗粒经过注射成型以具有所 需的形状,从而制备各种聚合物树脂产品。
[0094] 由此形成的聚碳酸酯类树脂产品或树脂层具有如上所述的均匀分散在由聚碳酸 酯类树脂形成的树脂衬底中的如上所述的特殊三维结构和粒径范围的非导电金属化合物 颗粒。具体地,由于所述非导电金属化合物颗粒具有与各种聚碳酸酯类树脂优异的相容性、 足够的溶解度以及化学稳定性,因此可以均匀地分散在整个树脂衬底中,由此保持非导电 状态。
[0095] 在形成所述聚碳酸酯类树脂产品或树脂层之后,如图2的第一幅图所示,可以向将 要形成导电图案的树脂产品或树脂层的预定区域上辐射例如激光的电磁波。当辐射电磁波 时,所述第一金属、第二金属或它们的离子可以从非导电金属化合物中释放出来,而且可以 生成包含所述第一金属、第二金属或它们的离子的金属核(见图2的第二幅图)。
[0096] 更具体地,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 会部分曝露在树脂产品或树脂层预定区域的表面上,由此生成金属核,从而形成被活化至 具有更高粘合性能的粘合-活化表面。由于所述粘合-活化表面只选择性地形成在经电磁波 辐射的特定区域上,在进行下面将要描述的电镀步骤时,导电金属离子通过包含在金属核 以及粘合-活化表面中的第一或第二金属离子的化学还原和/或对其进行无电镀而被化学 还原,使得导电金属层可以选择性地形成在聚碳酸酯类树脂衬底的预定区域上。更具体地, 在无电镀的过程中,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
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