專利名稱：：圖案化工藝的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明是有關于一種圖案化工藝，且特別是有關于一種可形成金屬圖案(metallicpattern)的圖案化工藝。
背景技術：
：已4口的可攜式電子產(chǎn)品(portableelectronicapparatus)或電子裝置，例如手機、筆記型電腦、掌上型游樂器以及個人數(shù)字助理器(PersonalDigitalAssistant,PDA),通常需要裝設多個電子元件，其例如是芯片(chip)與無源元件(passivecomponent)以及安裝這些電子元件的線贈4反(wiringboard)。目前這些電子元件大多需要透過線路板才能彼此電性連接。如此，電子信號才能在這些電子元件之間傳輸，而這些電子元件得以發(fā)揮功能。因此，在現(xiàn)有技術中，這些電子元件與線路板是可攜式電子產(chǎn)品或電子裝置所不可或缺的必要元件?，F(xiàn)今的可攜式電子產(chǎn)品或電子裝置大多朝向重量輕、體積小以及厚度薄的趨勢發(fā)展，甚至，現(xiàn)今汽車工業(yè)的發(fā)達，汽車多功能性的電子裝置整合技術需求，日新月異。因此，如何進一步地減輕可攜式電子裝置的重量，縮小薄型化可攜式電子產(chǎn)品或電子裝置的體積，以及減少可攜式電子產(chǎn)品或電子裝置的厚度，甚至對于汽車駕駛者的駕馭操作與復雜的控制面板的技術整合，更是值得討論的課題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種圖案化工藝，其可以形成多條線路。本發(fā)明提出一種圖案化工藝，該工藝包括，首先，將一塑性材料浸泡于一起鍍藥液中，以在塑性材料的表面上形成一起鍍金屬層。在形成起鍍金屬層之后，將塑性材料浸泡于一化鍍藥液中，以在起鍍金屬層上形成一化鍍金屬層，其中起鍍藥液的反應活性大于化鍍藥液的反應活性。在本發(fā)明一實施例中，上述起鍍金屬層的沉積速率大于化鍍金屬層的沉積速率。在本發(fā)明一實施例中，上述塑性材料在起鍍藥液的負載(loading)大于塑性材料在化鍍藥液的負載。在本發(fā)明一實施例中，上述起鍍藥液的溫度大于化鍍藥液的溫度。在本發(fā)明一實施例中，上述塑性材料浸泡于起鍍藥液中的時間小于塑性材料浸泡于化鍍藥液的時間。在本發(fā)明一實施例中，上述起鍍藥液的成分與化鍍藥液的成分相同。在本發(fā)明一實施例中，上述起鍍藥液的成分與該化鍍藥液的成分不同。在本發(fā)明一實施例中，上述塑性材料包括一陶瓷或一工程塑料。在本發(fā)明一實施例中，上述工程塑料是選自于由聚對苯二曱酸丁二酯(PolybutyleneTerephthalate,PBT)、聚對苯二曱酸乙二酉旨(PolyethyleneTerephthalate，PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)、丙烯-丁二彿-苯乙烯共聚合物(Acrylonitrile-Butadiene-Styrenecopolymers,ABScopolymers)、聚酰胺6(Polyamide，PA6)、共聚聚曱醛(POM)、聚苯石克醚(PPS)、液晶高分子(LCP)、環(huán)狀烯烴共聚高分子(COC)以及尼龍所組成的組。在本發(fā)明一實施例中，上述塑性材料還包括多個催化劑顆粒。在本發(fā)明一實施例中，這些催化劑顆粒為多個金屬氧化物顆?；蚨鄠€金屬絡合物顆粒。在本發(fā)明一實施例中，這些催化劑顆粒的材料選自于由錳、鉻、釔、銅、鋁以及粕所組成的組。在本發(fā)明一實施例中，在塑性材料浸泡于起鍍藥液以前，還包括，利用一激光光束，在塑性材料的表面上形成一凹刻圖案，其中一些催化劑顆?；罨⒖寐队诎伎虉D案內(nèi)。由于本發(fā)明利用起鍍藥液與化鍍藥液以在塑性材料的表面上形成起鍍金屬層與化鍍金屬層，因此本發(fā)明可以用來在可攜式電子產(chǎn)品或電子裝置的外殼上形成包括多條線路的金屬圖案，而多個電子元件能直接組裝于這些線路。如此，本發(fā)明能減少可攜式電子產(chǎn)品或電子裝置所需要的線路板的數(shù)目，以使可攜式電子產(chǎn)品或電子裝置朝向重量輕、體積小與厚度薄的趨勢發(fā)展。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖示，作詳細說明如下。圖1A至圖1C是本發(fā)明一實施例的圖案化工藝的流程剖面圖。圖2A與圖2B是圖1B中起鍍金屬層的形成過程的剖面圖。圖3是本實施例中起鍍金屬層與化鍍金屬層的形成時間與厚度的關系附圖標記說明100:塑性材料102:表面104:凹刻圖案110:催化劑顆粒120:起鍍金屬層122:種子核130:化鍍金屬層B:激光光束D:深度tl、t2:時間具體實施例方式圖1A至圖1C是本發(fā)明一實施例的圖案化工藝的流程剖面圖。請參閱圖1A,關于本實施例的圖案化工藝，首先，利用一激光光束B,在一塑性材料100的表面102上形成一凹刻圖案104,其中凹刻圖案104的深度D例如是小于5微米。當然，端視產(chǎn)品的需求，'凹刻圖案104的深度D亦可以等于或超過5微米(也可直接用激光打通形成通孔)。塑性材料100包括陶瓷或塑膠，且塑性材料IOO還包括多個催化劑顆粒110。上述的塑膠例如是工程塑料，其包括聚對苯二曱酸丁二酯、聚對苯二曱酸乙二酯、聚碳酸酯、丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚合物、聚酰胺6、共聚聚曱酴、聚苯硫醚、液晶高分子、環(huán)狀烯烴共聚高分子、尼龍或是這些材料的任意混合。塑性材料IOO可以是由陶資材料混合這些催化劑顆粒110而形成，或者亦可以是由上述工程塑料混合這些催化劑顆粒110而形成。另外，塑性材料100可以經(jīng)由射出成型的方法來制作，進而成為多種形狀不同的電子裝置的殼體。舉例來說，塑性材料ioo可以是手機、手表、筆記型電腦、個人數(shù)字助理器、掌上型游樂器、機車把手或汽車方向盤的外殼。在形成凹刻圖案104之后，一些催化劑顆粒110會活化并棵露于凹刻圖案104內(nèi)。為了進一步地清楚說明，圖示中的這些催化劑顆粒110會以黑色或白色來表示催化劑顆粒110是否被活化。黑色的催化劑顆粒110代表已活化的催化劑顆粒110，而白色的催化劑顆粒110則代表未活化的催化劑顆粒110。這些催化劑顆粒110例如是多個金屬氧化物顆粒、多個金屬氮化物顆粒、多個金屬絡合物顆?；蚨鄠€金屬顆粒，且這些催化劑顆粒110的材料可以包括錳、鉻、釔、銅、鋁或鉑，或是這些金屬的任意組合。也就是說，這些催化劑顆粒110內(nèi)的金屬原子可以是錳、鉻、4巴、銅、鋁或鉑，且這些催化劑顆粒110可以包括這些金屬原子的任意結合。舉例而言，催化劑顆粒110例如是氧化銅、氮化鋁顆?；蜮Z金屬顆粒。當這些催化劑顆粒110與工程塑料混合以形成塑性材料100時，這些催化劑顆粒110會與一些工程塑料中的高分子產(chǎn)生化學反應，以至于其中一顆催化劑顆粒110會與幾顆塑膠高分子鍵結。這些催化劑顆粒110與塑膠高分子之間的鍵結會形成一種化學性質(zhì)穩(wěn)定的分子結構。換句話說，此時的催化劑顆粒110具有很低的活性。當激光光束B在塑性材料100的表面102上形成凹刻圖案104時，激光光束B能破壞一些催化劑顆粒110與塑膠高分子之間的鍵結，而這些催化劑顆粒110也因此具有自由基。也就是說，激光光束B能破壞上述化學性質(zhì)穩(wěn)定的分子結構，進而提高這些催化劑顆粒110的活性。請參閱圖1B，接著，將塑性材料100浸泡于起鍍藥液中，以在塑性材料100的表面102上形成一起鍍金屬層120，其中起鍍金屬層120的平均厚度可以是在l微米以下。具體來說，起鍍藥液內(nèi)含有多個金屬離子，而一些活化并棵露于凹刻圖案104內(nèi)的催化劑顆粒110會與這些金屬離子結合，進而形成起鍍金屬層120。為了詳細介紹起鍍金屬層120的形成，以下將配合圖2A與圖2B來詳細說明起鍍金屬層120的形成過程。圖2A與圖2B是圖1B中起鍍金屬層的形成過程的剖面圖。請先參閱圖2A，當剛形成起鍍金屬層120時，這些活化的催化劑顆粒110(如圖中所示的黑色催化劑顆粒110)會與起鍍藥液內(nèi)的這些金屬離子鍵結，以形成多個種子核122。這些種子核122會形成于這些活化的催化劑顆粒110上，并與這些活化的催化劑顆粒110結合。請參閱圖2B，接著，這些種子核122會與更多的金屬離子結合而逐漸成長。當這些種子核122成長至一定的大小時，這些種子核122會剛好能彼此連接，進而形成一層覆蓋凹刻圖案104的連續(xù)膜層，也就是起鍍金屬層120。換句話說，起鍍金屬層120是這些種子核122剛好彼此連接所形成的連續(xù)膜層。除了上述形成起鍍金屬層120之外，本發(fā)明還包括多個形成起鍍金屬層120的實施例。詳細而言，在其他未繪示的實施例中，塑性材料100可以不包括這些催化劑顆粒110，即塑性材料100例如是一般的陶瓷或上述的工程塑料。以塑性材料100為工程塑料為例，在形成起鍍金屬層120之前，可以先將工程塑料浸泡于催化劑中，其中催化劑含有多個催化劑顆粒，而這些催化劑顆?？梢允墙饘兕w粒，例如是銅金屬顆?；蜮Z金屬顆粒。在工程塑料浸泡于催化劑之后，這些金屬顆粒會附著于工程塑料的表面。之后，再將表面附著這些金屬顆粒的工程塑料浸泡于起鍍藥液中。通過這些金屬顆粒與起鍍藥液中的多個金屬離子所產(chǎn)生的反應，起鍍金屬層120能形成于工程塑料的表面。換句話說，即使采用未含有這些催化劑顆粒110的塑性材料100，本實施例亦可以在這種塑性材料100上形成起鍍金屬層120。因此，圖1A至圖1B所示的激光活化催化劑顆粒110的方法僅為舉例說明，并非限定本發(fā)明。請參閱圖1C，在形成起鍍金屬層120之后，將塑性材料100浸泡于一化鍍藥液中，以在起鍍金屬層120上形成一化鍍金屬層130。起鍍藥液的成分可以與化鍍藥液的成分相同。當然起鍍藥液的成分亦可以與化鍍藥液的成分不同。因此，化鍍金屬層130與起鍍金屬層120二者可以是相同或不同的材料。舉例來說，起鍍金屬層120例如是銅金屬層，而化鍍金屬層130例如是鎳金層或銅金屬層。起鍍藥液的反應活性大于化鍍藥液的反應活性。須事先說明的是，這里所述的活性是指化學鍍膜(即起鍍金屬層120或化鍍金屬層130)的上鍍能力，而起鍍金屬層120的上鍍能力會大于化鍍金屬層130。因此，起鍍金屬層120的沉積速率會大于化鍍金屬層130的沉積速率?？刂破疱兘饘賹?20與化鍍金屬層130二者的沉積速率的手段有很多種。在本實施例中，可以控制起鍍藥液與化鍍藥液二者的溫度，使起鍍藥液的溫度大于化鍍藥液的溫度。如此，即使起鍍藥液的成分與化鍍藥液的成分相同，起鍍金屬層120的沉積速率仍可以大于化鍍金屬層130的沉積速率。在本實施例中，起鍍藥液的溫度可以高于化鍍藥液約rC至15。C的差距，例如起鍍藥液的溫度可以在55。C至65。C之間，而化鍍藥液的溫度可以在50°C至6(TC之間。另外，也可以控制負載的大小，以使起鍍金屬層120的沉積速率大于化鍍金屬層130的沉積速率，其中前述所謂的負載是指能形成化學鍍膜(例如起鍍金屬層120或化鍍金屬層130)的區(qū)域的面積與鍍液(即起鍍藥液或化鍍藥液)體積之間的比值。以圖1B為例，當形成起鍍金屬層120時，凹刻圖案104的面積與起鍍藥液的體積之間的比值為塑性材料IOO在起鍍藥液的負載。負載越大，化學鍍膜的沉積速率越快。也就是說，在鍍液體積不變的條件下，能形成化學鍍膜的區(qū)域的面積越大(大于鍍液的最低容許負載，小于鍍液最大容許負載)，則此化學鍍膜的沉積速率越快。因此，本實施例亦可以控制負載的大小，以使塑性材料IOO在起鍍藥液的負載大于塑性材料100在化鍍藥液的負載?？刂曝撦d的方法例如是在裝有起鍍藥液的鍍槽內(nèi)，置放多個鋼珠或多片銅片來增加形成化學鍍膜(包括起鍍金屬層120)的區(qū)域的面積。如此，增加塑性材料IOO在起鍍藥液的負載。除此之外，亦可以控制其他參數(shù)來使得起鍍藥液與塑性材料100之間的活性大于起鍍金屬層120與化鍍藥液之間的活性。舉例來說，本實施例可以控制攪拌起鍍藥液與化鍍藥液的條件，例如調(diào)整攪拌起鍍藥液與化鍍藥液的時間、攪拌速率或攪拌方式。上述的攪拌方式可以包括空氣攪拌以及機械攪拌，其中空氣攪拌是指通入氣體至起鍍藥液與化鍍藥液內(nèi)來進行攪拌，而機械攪拌則是指利用噴流、滾筒或攪拌葉片來攪拌起鍍藥液與化鍍藥液。此外，更可以選用成分互不相同的起鍍藥液與化鍍藥液。也就是說，可以選用高活性的起鍍藥液與低活性的化鍍藥液。這樣可使起鍍藥液的反應活性大于化鍍藥液的反應活性，而且即使在起鍍藥液與化鍍藥液二者溫度相同的條件下，仍然使起鍍藥液的反應活性大于化鍍藥液的反應活性，即起鍍金屬層120的沉積速率仍大于化鍍金屬層130的沉積速率。圖3是本實施例中起鍍金屬層與化鍍金屬層的形成時間與厚度的關系圖。請參閱圖3,其中縱軸代表起鍍金屬層120與化鍍金屬層130的總厚度，而橫軸代表沉積起鍍金屬層120與化鍍金屬層130所經(jīng)過的時間。從圖3來看，當時間從零至時間tl時，塑性材料100是浸泡在起鍍藥液內(nèi)。當時間未到達時間tl時，尚未有起鍍金屬層120與化鍍金屬層130形成，即塑性材料100上僅形成多個種子核122(請參考圖2B),而未形成連續(xù)膜層。這^殳/人零至時間tl的時間稱為起始時間(initiationtime)，而/人零至時間tl這段僅形成多個種子核122的狀態(tài)稱為起始鍍狀態(tài)(initiation)。當時間/人時間tl至時間t2時，起鍍金屬層120已完成，并開始形成化鍍金屬層130。也就是說，在這段從時間tl至時間t2的時間內(nèi)，塑性材料100是浸泡于化鍍藥液中，并形成化鍍金屬層130。從圖3來看，化鍍金屬層130的厚度大體上是隨著時間而呈線性關系來成長。也就是說，基本上，化鍍金屬層130的沉積速率為一定值。值得一提的是，不同種類的塑性材料100，其形成起鍍金屬層120所需的起始時間也不同，例如含有聚對苯二曱酸丁二酯(PBT)的塑性材料100比含有液晶高分子(LCP)的塑性材料100需要更多的起始時間。然而，化鍍金屬層130的沉積速率大體上卻與塑性材料100的種類無關。由于起鍍藥液的反應活性大于化鍍藥液的反應活性，因此塑性材料100所需要的起始時間(即從零至時間tl的時間)可以被縮短。也就是說，塑性材料100浸泡于起鍍藥液中的時間可以小于塑性材料100浸泡于化鍍藥液的時間。如此，本實施例能縮短圖案化工藝的所需時間，進而維持或加快產(chǎn)品的生產(chǎn)速度。請再次參閱圖2A與圖2B，當這些種子核122形成時，由于起鍍金屬層120的沉積速率較快，且起鍍藥液的活性較高，因此這些種子核122的成長速率會加快。然而，若這些種子核122的成長速率過快的話，起鍍金屬層120可能會形成于凹刻圖案104以外的區(qū)域。這樣在制作線路的應用上會發(fā)生短路的情形。因此，縮短塑性材料100浸泡于起鍍藥液中的時間可以降低發(fā)生起鍍金屬層120形成于凹刻圖案104以外的區(qū)域的機率，而這樣在制作線路的應用上可以減少發(fā)生短路的情形。綜上所述，本發(fā)明利用起鍍藥液與化鍍藥液來在塑性材料的表面上形成起鍍金屬層與化鍍金屬層，因此本發(fā)明可以用來在可攜式電子產(chǎn)品或電子裝置的外殼上形成金屬圖案。此金屬圖案可以用來作為多條線路或是接收信號的天線。當金屬圖案用來作為多條線路時，多個電子元件能直接組裝于這些線路。如此，本發(fā)明能減少可攜式電子產(chǎn)品或電子裝置所需要的連接電線，進而促使現(xiàn)今的可攜式電子產(chǎn)品或電子裝置更進一步朝向重量輕、體積小以及厚度薄的趨勢發(fā)展，即本發(fā)明所披露的技術特征能發(fā)展出重量更輕、體積更小、厚度更薄的可攜式電子產(chǎn)品或電子裝置。其次，通過上述高活性的起鍍藥液，本發(fā)明能縮短形成起鍍金屬層所需的起始時間。因此，盡管不同種類的塑性材料所需要的起始時間都不相同，但是所需要的起始時間皆可以被縮短。加上化鍍金屬層的沉積速率大體上與塑性材料的種類無關，因此，即使針對不同種類的塑性材料來進行圖案化工藝，本發(fā)明可以維持或加快產(chǎn)品的生產(chǎn)速度。再者，由于起鍍金屬層與化鍍金屬層是分別在起鍍藥液與化鍍藥液中形成，因此本發(fā)明能個別監(jiān)控起鍍金屬層與化鍍金屬層的生長情形。如此，本發(fā)明能偵測起鍍金屬層與化鍍金屬層是否形成及填滿在塑性材料的正確區(qū)避免因線路形成不完全而造成斷路的情形。由此可知，本發(fā)明在制作線路的應用方面可以提高產(chǎn)品的良率。雖然本發(fā)明已以實施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬
技術領域：
中普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視所附的權利要求所界定者為準。權利要求1、一種圖案化工藝，包括將一塑性材料浸泡于一起鍍藥液中，以在該塑性材料的表面上形成一起鍍金屬層；以及在形成該起鍍金屬層之后，將該塑性材料浸泡于一化鍍藥液中，以在該起鍍金屬層上形成一化鍍金屬層，其中該起鍍藥液的反應活性大于該化鍍藥液的反應活性。2、如權利要求1所述的圖案化工藝，其中該起鍍金屬層的沉積速率大于該化鍍金屬層的沉積速率。3、如權利要求1所述的圖案化工藝，其中該塑性材料在該起鍍藥液的負載大于該塑性材料在該化鍍藥液的負載。4、如權利要求1所述的圖案化工藝，其中該起鍍藥液的溫度大于該化鍍藥液的溫度。5、如權利要求1所述的圖案化工藝，其中該塑性材料浸泡于該起鍍藥液中的時間小于該塑性材料浸泡于該化鍍藥液的時間。6、如權利要求1所述的圖案化工藝，其中該起鍍藥液的成分與該化鍍藥液的成分相同。7、如權利要求1所述的圖案化工藝，其中該起鍍藥液的成分與該化鍍藥液的成分不同。8、如權利要求1所述的圖案化工藝，其中該塑性材料包括一陶瓷或一工程塑料。9、如權利要求8所述的圖案化工藝，其中該工程塑料是選自于由聚對苯二曱酸丁二酯、聚對苯二曱酸乙二酯、聚碳酸酯、丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚合物、聚酰胺6、共聚聚甲醛、聚苯硫醚、液晶高分子、環(huán)狀烯烴共聚高分子以及尼龍所組成的組。10、如權利要求8所述的圖案化工藝，其中該塑性材料還包括多個催化劑顆粒。11、如權利要求10所述的圖案化工藝，其中該些催化劑顆粒為多個金屬氧化物顆?；蚨鄠€金屬絡合物顆粒。12、如權利要求IO所述的圖案化工藝，其中該些催化劑顆粒的材料選自于由錳、鉻、釔、銅、鋁以及鉑所組成的組。13、如權利要求IO所述的圖案化工藝，在該塑性材料浸泡于該起鍍藥液以前，還包括利用一激光光束，在該塑性材料的表面上形成一凹刻圖案，其中一些催化劑顆?；罨⒖寐队谠摪伎虉D案內(nèi)。全文摘要本發(fā)明公開了一種圖案化工藝，其包括，首先，將一塑性材料浸泡于一起鍍藥液中，以在塑性材料的表面上形成一起鍍金屬層。在形成起鍍金屬層之后，將塑性材料浸泡于一化鍍藥液中，以在起鍍金屬層上形成一化鍍金屬層，其中起鍍藥液的反應活性大于化鍍藥液的反應活性。本發(fā)明能減少可攜式電子產(chǎn)品或電子裝置所需要的線路板的數(shù)目，以使可攜式電子產(chǎn)品或電子裝置朝向重量輕、體積小與厚度薄的趨勢發(fā)展。文檔編號C23C18/00GK101608302SQ20081012567公開日2009年12月23日申請日期2008年6月17日優(yōu)先權日2008年6月17日發(fā)明者余丞宏申請人:欣興電子股份有限公司