通過電磁波的直接輻射形成導電圖案的方法，及具有導電圖案的樹脂結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過電磁波的直接輻射形成導電圖案的方法，該方法能夠通過簡化的工藝在各種聚合物樹脂產品或樹脂層上形成精細導電圖案，而且即使聚合物樹脂本身不包含特定的無機添加劑，也能適當地實現具有白色或各種顏色等的聚合物樹脂產品，以及本發(fā)明還涉及一種具有導電圖案形成在其上的樹脂結構。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著近來精細電子技術的發(fā)展，對在各種樹脂產品或樹脂層等的聚合物樹脂基底(或產品)的表面上形成有精細導電圖案的結構的需求已經增長。所述在聚合物樹脂基底的表面上的導電圖案及結構可以應用于形成各種物件例如集成在移動電話殼體中的天線、各種傳感器、MEMS結構、RFID標簽等。
[0003]具體地，與現有的移動電話等不同，最近例如智能電話等的便攜式裝置需要具有同時安裝局域網功能例如通訊、藍牙、W1-F1、電子支付等，而且由于這個原因，需要在一部智能電話中同時安裝各種天線。但是，除此之外，由于強調例如智能電話等的便攜式裝置的美學設計方面，已經連續(xù)地提出和研究了能夠在例如便攜式裝置的殼體等的聚合物樹脂基底表面上用作各種天線的導電圖案的形成方法以同時滿足這些需求。
[0004]隨著對在聚合物樹脂基底的表面形成導電圖案的技術的興趣增強，提出了幾種關于此的技術。例如，提出了如下在聚合物樹脂基底上形成導電圖案的方法:通過在聚合物樹脂切片中混合和模塑含有例如銅等的過渡金屬的特定無機添加劑(例如，具有尖晶石結構的CuCr204等)以形成聚合物樹脂基底，在預定區(qū)域上直接福射例如激光等的電磁波，并對所述激光輻射區(qū)域進行電鍍以形成金屬層。在此方法中，在激光輻射區(qū)域中的無機添加劑-衍生成分被曝露并起到用于一種電鍍的種子的作用，使得可以形成金屬層和導電圖案。
[0005]但是，由于在該用于形成導電圖案的方法中必須使用大量高價且特定的無機添加劑，有制造總成本增加的缺點。此外，由于無機添加劑需要混合在聚合物樹脂切片本身中，無機添加劑會使聚合物樹脂基底或由其形成的樹脂產品的物理性能例如機械性能、介電常數等劣化，或可能造成介電損耗。
[0006]此外，例如具有尖晶石結構的CuCr204等的特定無機添加劑具有自身獨特的顏色，使得在實現具有對于消費者理想的顏色(例如白色或其它各種顏色)的聚合物樹脂產品等方面有所限制。具體地，由于上述無機添加劑中的大部分具有深色，當通過使用這些無機添加劑實現白色或較淺顏色的產品等時，需要通過各種顏料等隱藏無機添加劑的顏色，而且即使在使用在無機添加劑中顯示出相對淺的顏色的Cu2(0H)P04、Sb/Sn02等的情況下，盡管有小的差異，還是會發(fā)生上面提到的相同的問題。
[0007]由于這些缺點，需要能夠通過簡化的工藝在聚合物樹脂本身中不包含特定無機添加劑的情況下在各種聚合物樹脂產品或樹脂層上形成精細導電圖案的技術。但是，在簡單地省略添加特定的無機添加劑的情況下，由于電磁波需要通過相對強的功率輻射，制造成本會大幅增加，聚合物樹脂產品本身的物理性能可能會劣化，而且在難以令人滿意地形成精細導電圖案方面有技術性困難。

【發(fā)明內容】

[0008]技術問題
[0009]本發(fā)明試圖提供一種通過電磁波的直接輻射形成導電圖案的方法，該方法能夠通過簡化的工藝在各種聚合物樹脂產品或樹脂層上形成精細導電圖案，而且即使聚合物樹脂本身不包含特定的無機添加劑，也能適當地實現具有白色或各種顏色等的聚合物樹脂產品Ο
[0010]此外，本發(fā)明試圖提供一種具有通過所述用于形成導電圖案的方法獲得的導電圖案的樹脂結構。
[0011]技術方案
[0012]本發(fā)明的一個示例性實施方案提供了一種通過電磁波的直接輻射形成導電圖案的方法，該方法包括:通過在包含二氧化鈦(Ti02)的聚合物樹脂基底上選擇性地輻射電磁波形成具有預定表面粗糙度的第一區(qū)域;在所述聚合物樹脂基底上形成導電種子;通過對具有導電種子形成在其上的聚合物樹脂基底進行電鍍形成金屬層；以及從聚合物樹脂基底的第二區(qū)域上去除導電種子和金屬層，其中，所述第二區(qū)域具有比第一區(qū)域更小的表面粗糙度。
[0013]所述聚合物樹脂基底的第一區(qū)域可以具有大約500nm以上的由絕對值的中線算術平均粗糙度(Ra)定義的表面粗糙度，而且所述第二區(qū)域可以具有小于第一區(qū)域的絕對值的中線算術平均粗糙度(Ra)。
[0014]本發(fā)明的另一個示例性實施方案提供了一種具有導電圖案的樹脂結構，包括:分成第一區(qū)域和第二區(qū)域且包含二氧化鈦(Ti02)的聚合物樹脂基底，其中所述第一區(qū)域形成為具有大約500nm以上的由絕對值的中線算術平均粗糙度(Ra)定義的表面粗糙度，且所述第二區(qū)域具有小于第一區(qū)域的表面粗糙度；以及選擇性地形成在聚合物樹脂基底的第一區(qū)域上的導電種子和金屬層。
[0015]有益效果
[0016]根據本發(fā)明，即使聚合物樹脂基底本身不包含高價且特定的無機添加劑例如具有尖晶石結構的CuCr204等，也可以調節(jié)通過例如激光等的電磁波的輻射形成導電圖案的區(qū)域的表面粗糙度和對金屬層的粘合性，使得可以通過簡化的工藝在聚合物樹脂基底上形成導電圖案。
[0017]具體地，由于在添加能夠通過例如激光等的電磁波輻射使向特定方向的熱傳遞穩(wěn)定化的二氧化鈦的狀態(tài)下進行所述工藝，與未使用單獨的添加劑的情況相比，即使在相對低功率的電磁波的輻射條件下，精細導電圖案也可以令人滿意地形成在聚合物樹脂基底上。
[0018]因此，形成導電圖案的工藝的制造成本會降低，由特定的無機添加劑、高功率電磁波的輻射等造成的聚合物樹脂基底或產品的物理性能例如機械性能、介電常數等的劣化會減少。此外，二氧化鈦是在相關領域公知的作為白色顏料的成分，而且如上述不需要使用特定的無機添加劑，因此，根據本發(fā)明，很容易獲得具有例如白色或其它各種顏色的對于消費者理想的顏色的聚合物樹脂產品。
[0019]因此，通過使用所述用于形成導電圖案的方法，可以非常有效地在例如智能電話殼體等的各種樹脂產品上形成用于天線、RFID標簽、各種傳感器、MEMS結構等的導電圖案。
【附圖說明】
[0020]圖1是圖示地示出根據本發(fā)明的一個示例性實施方案的通過電磁波直接輻射形成導電圖案的方法的一個實施例的工藝順序的示意圖。
[0021]圖2a是示出了實施例1的用于形成導電圖案的方法中通過在聚合物樹脂基底上輻射激光使預定區(qū)域具有表面粗糙度的狀態(tài)的照片，以及圖2b是具有表面粗糙度的激光輻射區(qū)域的光學顯微鏡照片。
[0022]圖3a和3b是示出了實施例1的用于形成導電圖案的方法中通過電鍍工藝形成金屬層的狀態(tài)的照片。
[0023]圖4a是示出了實施例1的用于形成導電圖案的方法中通過從未經過激光輻射的區(qū)域中選擇性地去除金屬層等以在聚合物樹脂基底上形成導電圖案的狀態(tài)的照片，以及圖4b是在激光輻射區(qū)域上形成的金屬層的光學顯微鏡照片。
[0024]圖5是示出了通過根據實施例1形成導電圖案以及進行橫切試驗獲得的結果的照片。
[0025]圖6是根據對比實施例1在激光輻射區(qū)域形成的金屬層的光學顯微鏡照片。
[0026]圖7是示出了通過分析根據實施例1和對比實施例2在激光輻射之后的聚合物樹脂基底的XRD圖譜獲得的結果的圖。
【具體實施方式】
[0027]在下文中，將會描述根據本發(fā)明的具體示例性實施方案的通過電磁波的直接輻射形成導電圖案的方法，以及由此形成的具有導電圖案的樹脂結構。
[0028]根據本發(fā)明的一個示例性實施方案，所述通過電磁波的直接輻射形成導電圖案的方法包括:通過在包含二氧化鈦(Ti02)的聚合物樹脂基底上選擇性地輻射電磁波形成具有預定表面粗糙度的第一區(qū)域;在所述聚合物樹脂基底上形成導電種子;通過對所述具有導電種子形成在其上的聚合物樹脂基底進行電鍍形成金屬層；以及從聚合物樹脂基底的第二區(qū)域上去除導電種子和金屬層，其中，所述第二區(qū)域具有比第一區(qū)域更小的表面粗糙度。
[0029]根據本發(fā)明的一個示例性實施方案，首先，通過在形成導電圖案的第一區(qū)域上輻射例如激光等的電磁波形成具有例如凹凸形、圖案、無定形的形狀的表面結構，使得第一區(qū)域的聚合物樹脂基底具有預定的表面粗糙度。在第一區(qū)域中，由于預定表面粗糙度，聚合物樹脂基底表面與有待通過在第一區(qū)域中進行電鍍形成的金屬層之間的粘合性會提高。