用于形成導(dǎo)電圖案的組合物、使用該組合物形成導(dǎo)電圖案的方法及具有導(dǎo)電圖案的樹脂結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于形成導(dǎo)電圖案的組合物、使用該組合物形成導(dǎo)電圖案的方法以及 在其上具有所述導(dǎo)電圖案的樹脂元件，所述組合物能夠在聚碳酸酯類樹脂產(chǎn)品或樹脂層上 形成精細(xì)導(dǎo)電圖案、降低機(jī)械物理性能的劣化并且具有優(yōu)異的粘合強(qiáng)度。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著近來微電子技術(shù)的發(fā)展，對在例如各種樹脂產(chǎn)品或樹脂層的聚合物樹脂襯底 (或產(chǎn)品）的表面上形成的具有精細(xì)導(dǎo)電圖案的結(jié)構(gòu)的需求已經(jīng)增長。所述在聚合物樹脂襯 底的表面上的導(dǎo)電圖案和結(jié)構(gòu)可以應(yīng)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(jié)構(gòu)或RFID標(biāo)簽等。
[0003] 如上所述，隨著對在聚合物樹脂襯底表面上形成導(dǎo)電圖案的技術(shù)的興趣的增長， 提出了關(guān)于此的幾種技術(shù)。但是，還沒有提出能夠更有效地利用這些技術(shù)的方法。
[0004] 例如，根據(jù)先前已知的技術(shù)，可以考慮通過在聚合物樹脂襯底的表面形成金屬層 然后應(yīng)用光刻法來形成導(dǎo)電圖案的方法，或通過印制導(dǎo)電膠來形成導(dǎo)電圖案的方法等。但 是，當(dāng)根據(jù)這些技術(shù)形成導(dǎo)電圖案時，會有所需的工藝或設(shè)備變得過于復(fù)雜或難以形成優(yōu) 良的精細(xì)導(dǎo)電圖案的限制。
[0005] 因此，需要開發(fā)能夠通過簡單的工藝更有效地在聚合物樹脂襯底的表面上形成精 細(xì)導(dǎo)電圖案的技術(shù)。
[0006] 為了滿足本領(lǐng)域的需求，已經(jīng)提出了通過使用將包含特殊的非導(dǎo)電金屬化合物等 與聚合物樹脂混合的組合物，然后進(jìn)行例如激光的電磁波的直接輻射來形成導(dǎo)電圖案的技 術(shù)。根據(jù)此技術(shù)，將例如激光的電磁波直接輻射組合物的預(yù)定區(qū)域以選擇性地曝露非導(dǎo)電 金屬化合物的金屬成分，然后對相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行無電鍍等，從而形成導(dǎo)電圖案。
[0007] 但是，當(dāng)應(yīng)用此技術(shù)時，由于非導(dǎo)電金屬化合物的添加導(dǎo)致脆性增加，使得聚合物 樹脂襯底(或產(chǎn)品）自身的例如沖擊強(qiáng)度的基本機(jī)械物理性能時常劣化。
[0008] 具體地，如果導(dǎo)電圖案通過電磁波直接輻射形成，通常將聚合物樹脂制造成具有 二維平面結(jié)構(gòu)的薄膜或薄片形式，因此，經(jīng)?？紤]在加工成薄膜或薄片的過程中只改變的 物理性能，也就是伸長或收縮等。因此，機(jī)械物理性能例如拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度嚴(yán)重劣化， 使得時常無法滿足作為三維結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品所需的耐久性。
[0009] 此外，當(dāng)通過上述技術(shù)形成導(dǎo)電圖案時，所述導(dǎo)電圖案與聚合物樹脂襯底的粘合 強(qiáng)度差，因而還具有例如難以形成優(yōu)良的導(dǎo)電圖案的問題。
[0010]由此，目前，上述技術(shù)并未被廣泛地應(yīng)用，并且具有不斷要求改進(jìn)相關(guān)技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 技術(shù)問題
[0012] 本發(fā)明試圖提供一種用于形成導(dǎo)電圖案的組合物以及一種使用該組合物形成導(dǎo) 電圖案的方法，所述組合物能夠降低機(jī)械物理性能的劣化并在各種聚碳酸酯類樹脂產(chǎn)品或 樹脂層上形成具有優(yōu)異的粘合強(qiáng)度的精細(xì)導(dǎo)電圖案。
[0013] 此外，本發(fā)明試圖提供一種具有由所述用于形成導(dǎo)電圖案等的組合物形成的導(dǎo)電 圖案的樹脂元件。
[0014] 技術(shù)方案
[0015] 本發(fā)明的一個示例性實(shí)施方案提供了一種通過電磁波輻射形成導(dǎo)電圖案的組合 物，包含:聚碳酸酯類樹脂；以及包含第一金屬元素和第二金屬元素并且具有尖晶石結(jié)構(gòu)的 非導(dǎo)電金屬化合物顆粒，其中，所述顆粒的粒徑為0.1M1至6wn;其中，包含第一金屬元素、第 二金屬元素或它們的離子的金屬核由所述非導(dǎo)電金屬化合物顆粒通過電磁波輻射形成。
[0016] 在所述用于形成導(dǎo)電圖案的組合物中，非導(dǎo)電金屬化合物顆?？梢园上旅婊?學(xué)式1、2或3表示的非導(dǎo)電金屬化合物中的至少一種，或是包含另一種非導(dǎo)電金屬化合物與 所述非導(dǎo)電金屬化合物的混合物的顆粒：
[0017][化學(xué)式1]
[0018] AB2X4
[0019] [化學(xué)式2]
[0020] B(AB)X4
[0021][化學(xué)式3]
[0022] [A(l-a)M(a)][B(2-b)M(b)]X4
[0023]其中，
[0024] A和B各自獨(dú)立地是第一和第二金屬元素，而且其中一個是選自Cu、Ag、Pd、Au、Pt、 Ni和Sn中的至少一種金屬，而另一個是選自0、？6、]\1〇、]\111、&3和￥中的至少一種金屬；
[0025] M是選自0^6、11〇111、(：〇和1中的至少一種金屬，并且與4或8不同；
[0026] a是大于0小于1的實(shí)數(shù)，以及b是大于0小于2的實(shí)數(shù)；以及 [0027] X是氧、氮或硫。
[0028] 此外，在所述用于形成導(dǎo)電圖案的組合物中，聚碳酸酯類樹脂的實(shí)例可以是只包 含聚碳酸酯的樹脂，或是包含聚碳酸酯樹脂；以及進(jìn)一步地，選自ABS樹脂、芳香族或脂肪族 (甲基)丙烯酸酯樹脂、橡膠改性乙烯基類接枝共聚物樹脂和聚對苯二甲酸亞烷基酯中的至 少一種的樹脂。
[0029] 此外，在所述用于形成導(dǎo)電圖案的組合物中，基于全部組合物，所述非導(dǎo)電金屬化 合物顆粒的含量約為〇. lwt%至7wt%，并且包含剩余量的聚碳酸酯類樹脂。
[0030] 另外，除了上述聚碳酸酯類樹脂和預(yù)定的非導(dǎo)電金屬化合物顆粒以外，所述用于 形成導(dǎo)電圖案的組合物還可以包含選自無機(jī)填充劑、例如顏料的著色劑、阻燃劑、抗沖擊增 強(qiáng)劑以及其他功能增強(qiáng)劑中的至少一種添加劑。
[0031] 同時，本發(fā)明的另一個示例性實(shí)施方案提供了一種使用上述用于形成導(dǎo)電圖案的 組合物通過在例如樹脂產(chǎn)品或樹脂層的聚碳酸酯類樹脂襯底上直接電磁波輻射形成導(dǎo)電 圖案的方法。所述用于形成導(dǎo)電圖案的方法可以包括將上述用于形成導(dǎo)電圖案的組合物模 塑成樹脂產(chǎn)品或?qū)⑺鼋M合物涂覆于另一個產(chǎn)品上以形成樹脂層;對所述樹脂產(chǎn)品或樹脂 層的預(yù)定區(qū)域輻射電磁波以由非導(dǎo)電金屬化合物顆粒生成包含第一金屬、第二金屬或它們 的離子的金屬核；以及對生成所述金屬核的區(qū)域進(jìn)行化學(xué)還原或電鍍以形成導(dǎo)電金屬層。
[0032]在所述用于形成導(dǎo)電圖案的方法中，在生成金屬核的步驟中可以輻射激光電磁 波，例如，可以福射波長為大約248nm、大約308nm、大約355nm、大約532nm、大約755nm、大約 1064nm、大約1550nm或大約2940nm的激光電磁波，其中，優(yōu)選地福射波長為大約1064nm的激 光電磁波。在另一個實(shí)施例中，可以輻射波長在紅外（IR)區(qū)域內(nèi)的激光電磁波。
[0033]此外，當(dāng)進(jìn)行通過電磁波輻射生成金屬核的步驟時，非導(dǎo)電金屬化合物顆粒部分 地曝露在樹脂產(chǎn)品或樹脂層的預(yù)定區(qū)域的表面上，由此生成金屬核，從而形成被活化以具 有更高粘合性能的表面(在下文中稱為"粘合-活化表面"）。然后，導(dǎo)電金屬層可以通過無電 鍍形成在所述粘合-活化表面上。在無電鍍過程中，當(dāng)導(dǎo)電金屬離子被化學(xué)還原時，金屬核 起到種子的作用以與包含在電鍍?nèi)芤褐械膶?dǎo)電金屬離子形成強(qiáng)結(jié)合。因此，所述導(dǎo)電金屬 層可以更容易地選擇性地形成。
[0034] 同時，本發(fā)明的另一個示例性實(shí)施方案提供了一種通過使用如上所述的用于形成 導(dǎo)電圖案的組合物和用于形成導(dǎo)電圖案的方法獲得的具有導(dǎo)電圖案的樹脂元件。所述樹脂 元件包括聚碳酸酯類樹脂襯底;包含第一金屬元素和第二金屬元素并且具有尖晶石結(jié)構(gòu)的 非導(dǎo)電金屬化合物顆粒，其中，所述顆粒的粒徑為大約O.lMi至6wii并且分散在所述聚碳酸 酯類樹脂襯底中；包含金屬核的粘合-活化表面，所述金屬核含有第一金屬元素、第二金屬 元素或它們的離子并且曝露在聚碳酸酯類樹脂襯底的預(yù)定區(qū)域的表面上；以及形成在所述 粘合-活化表面上的導(dǎo)電金屬層。
[0035] 在所述樹脂元件中，形成有粘合-活化表面和導(dǎo)電金屬層的預(yù)定區(qū)域可以對應(yīng)于 經(jīng)電磁波輻射的聚碳酸酯類樹脂襯底的區(qū)域。
[0036] 此外，在所述樹脂元件中，導(dǎo)電金屬層可以以優(yōu)異的粘合強(qiáng)度形成在聚碳酸酯類 樹脂襯底上，當(dāng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO 2409測試時，金屬層的剝離面積為待測目標(biāo)金屬層面積的大 約0% (ISO等級0)或大于大約0%且小于等于5% (ISO等級1)。
[0037]此外，所述樹脂元件根據(jù)ASTM D256測定的沖擊強(qiáng)度元件可以為大約4.0J/cm以 上。
[0038] 有益效果
[0039] 根據(jù)本發(fā)明，提