表面的金属化制造技术

公开了一种在基底上涂覆金属的方法，包括以下步骤：a)使基底的至少部分表面与选自下列物质中的至少一种接触：i)至少一种引发剂，和至少一种具有历经化学反应以形成聚合物的能力的可聚合单元，所述聚合物包括至少一个带电基团；和ii)包括至少一个带电基团的聚合物。接触通过使衬垫与包括所述至少一种物质的板接触、随后使衬垫与基底的表面接触来实现，从而将所述至少一种物质转移到基底的表面。优点包括涂覆金属层的紧密度相比于根据现有技术的相似方法得到增加。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大致上涉及一种通过使用移印工艺将金属涂覆在基底的表面的方法。
技术介绍
现有技术中，公开了很多在基底的表面上涂覆金属的方法。包括聚合物对象的目标的金属化从例如WO98/34446、WO2007/116056、WO2007/116057和WO2012/066018中已知。一种已知的方法包括将聚合物通过例如离子对聚合物上的电荷的吸附作用共价结合至表面，其中离子被还原成金属。然后可涂覆其它金属。在公布的WO98/34446、WO2007/116056、WO2007/116057和WO2012/066018中公开了金属化包括聚合物的基底的各种方法，所述聚合物包括羧酸基团和对例如离子的吸附。尽管上述申请中公开的方法得到成功应用，至少对一些应用而言仍有改进空间。至少对某些应用而言，期望增加已涂覆金属层的紧密度和密度。移印是一种众所周知的技术，公开在例如WO2013/175492中。现今，尽管表面的金属化是成熟的，仍然期望更一步改进金属的涂覆。尤其考虑到金属层的紧密度和金属层的高频特性。期望二维对象和三维对象皆能涂覆。二维对象和三维对象表面上有金属覆盖层和也有金属图案。也期望在工业规模上降低金属化工艺的处理时间。在某些情况下，存在表面的涂覆部分和表面的未涂覆部分之间的分界线的问题。这个分界线不总是变的足够明显。通常，也期望通过在工艺中缩短处理时间、有效利用铜来降低金属化工艺的成本。尤其期望提高已涂覆金属层的紧密度。已涂覆金属层提高的紧密度提供了如改进的导电性的优点。对于高频应用，如何改进金属层的适用性也是一个问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少避免现有技术中的一些问题，并提供改进的金属化基底和金属化基底的改进方法。在第一方面中，提供了将金属涂覆在基底上的方法，所述方法包括以下步骤：a)使基底的至少部分表面与选自下列物质中的至少一种接触：i)至少一种引发剂、具有历经化学反应以形成聚合物的能力的可聚合单元，所述聚合物包括至少一个带电基团；且ii)包括至少一个带电基团的聚合物，且其中所述接触通过使衬垫与包括所述至少一种物质的板接触、随后使衬垫与基底的表面接触来实现，从而将所述至少一种物质转移到基底的表面上，(移印)b)如果存在的话，引发可聚合单元的聚合反应，以获得包括至少一个带电基团的聚合物；c)在已经涂覆的第一金属上沉积第二金属，以获得金属涂层，其中在至少一次选自：步骤a)之前、步骤a)和步骤b)之间、步骤b)和步骤c)之间中的点进行以下添加中的至少一种：i)添加至少一种第一金属的离子，并还原所述离子至金属，其中a)所述离子有与所述聚合物上的所述至少一个带电基团相反的带电符号，或者b)其中所述离子有与所述聚合物上的所述至少一个带电基团相同的带电符号，其中至少一种化合物被添加且至少部分地被吸附到包括至少一个带电基团的聚合物，所述至少一种化合物包括至少一个与所述离子符号相反的电荷；ii)添加至少一种第一金属的金属粒子，其中所述粒子具有1-1000nm范围的直径。移印和金属化过程使用环境友好的化学反应。本专利技术在移印工艺中使用经过设计以在金属化工艺中最优化其功效的新型化学反应。一个优点是以金属涂覆带图案和全覆盖层的2D和3D对象变得可能。涂覆速度在工业规模上可以提高。另一个优点是涂层厚度变得非常均匀和可预测。相比于例如喷涂，没有或者可以忽略量的气溶胶产生。混合物使用节约，工业规模上没有或者仅有少量废物。能够以均匀金属层产生图案或涂覆表面。还一个优点是表面的金属涂覆部分和表面的未涂覆部分之间的分界线变得明显。特别是，已涂覆金属层的紧密度通过使用移印技术和化学反应的组合得到增加。关于比如金属层的导电性，金属层增加的紧密度，即金属层增加的密度提供了改进的性能。专利技术详述在详细公开和描述本专利技术之前，应理解本专利技术不限于本文公开的具体化合物、结构、方法步骤、基底和材料，因为这些化合物、结构、方法步骤、基底和材料可有所变化。也应理解，本文应用的术语仅用于描述具体实施方案目的，不意在限制本专利技术范围，因为本专利技术的范围仅通过所附权项及其等同权项中限制。必须注意，如本文说明书和所附权项中使用的，单数形式“a”、“an”和“the”包括复数指称，除非上下文清楚地阐明不包括。如果没有其它定义，本文中使用的任何术语和科学术语意在具有被本专利技术所属领域技术人员理解的通常意义。本文中使用的“光化辐射”表示具有引起光化学反应的能力的电磁辐射。例子包括但不限于具有引起光化学反应能力的所有可见光、紫外光、红外光。如本文中使用的“可聚合单元”表示能参与产生聚合物的化学反应的化合物。具有形成聚合物能力的单体和低聚物皆包括在内。专利技术人已进行广泛研究，意想不到地发现，通过将移印技术与包括带电基团和金属的化学反应结合，已涂覆金属层的紧密度得到增加。离子和/或小粒子被吸附到其上面的带电聚合物的使用非常适合与用衬垫的应用结合，因为已涂覆金属层的紧密度/密度得到增加。增加的紧密度是惊人的，因为第一聚合物之后涂覆的金属层(或多层)变得更紧密。因此，当涂覆化合物到基底上，随后涂覆的金属层的紧密度可通过特定技术增强是令人惊讶的，因为化合物在金属涂层之前用衬垫涂覆。增加的紧密度背后的机制还未知。不希望受任何技术理论限制，专利技术人推断聚合物层的结构随着衬垫-涂覆变化，以使随后添加的金属层的紧密度增加。表面的低Ra值与高频应用中的低损耗有关是已知的。本专利技术提供了低Ra值，但也可有贡献于高频应用中低损耗的其它因素。金属层增加的紧密度，即金属层增加的密度提供了与例如金属层导电性有关的改进性能。另外，金属层变得更特别适合于高频应用。在第一方面中，提供了一种在基底上涂覆金属的方法，所述方法包括以下步骤：a)使基底的至少部分表面与选自下列中的至少一种接触：i)至少一种引发剂、具有历经化学反应以形成聚合物的能力的可聚合单元，所述聚合物包括至少一个带电基团；且ii)包括至少一个带电基团的聚合物，且其中所述接触通过使衬垫与包括所述至少一种物质的板接触、然后使衬垫与基底的表面接触来实现，从而将所述至少一种物质转移到基底的表面上，(移印)b)如果存在的话，引发可聚合单元的聚合反应，以获得包括所述至少一个带电基团的聚合物；c)在已经涂覆的第一金属上沉积第二金属，以获得金属涂层，其中在至少一次选自：步骤a)之前、步骤a)和步骤b)之间、步骤b)和步骤c)之间中的点进行以下添加中的至少一种：i)添加至少一种第一金属的离子，并还原所述离子至金属，其中a)所述离子有与所述聚合物上的所述至少一个带电基团相反的带电符号，或者b)其中所述离子有与所述聚合物上的所述至少一个带电基团相同的带电符号，其中至少一种化合物被添加且至少部分地被吸附到包括至少一个带电基团的聚合物，所述至少一种化合物包括至少一个与所述离子符号相反的电荷；ii)添加至少一种第一金属的金属粒子，其中所述粒子具有1-1000nm范围的直径。混合物按照已知移印技术中被置于板上。有不同方法获得其上第一金属被吸附的带电聚合物。混合物可包括几种不同物质。不同选择包括：a)可聚合单元和引发剂，其中可聚合单元可历经化学反应以形成包括至少一个带电基团的聚合物，b)包括至少一个带电基团的聚合物。两个选择中均可选择地存在溶剂。如果使用可聚合物单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将金属涂覆在基底上的方法，所述方法包括以下步骤：a)使所述基底的至少部分表面与选自下列物质中的至少一种接触：i)至少一种引发剂、具有历经化学反应以形成聚合物的能力的可聚合单元，所述聚合物包括至少一个带电基团；且ii)包括至少一个带电基团的聚合物，且其中所述接触通过使衬垫与包括至少一种所述物质的板接触、随后使所述衬垫与所述基底的表面接触来实现，从而将至少一种所述物质转移到所述基底的表面上；b)如果存在的话，引发可聚合单元的聚合反应，以获得包括至少一个带电基团的聚合物；c)在已经涂覆的第一金属上沉积第二金属，以获得金属涂层，其中在至少一次选自：步骤a)之前、步骤a)和步骤b)之间、步骤b)和步骤c)之间中的点进行以下添加中的至少一种：i)添加至少一种第一金属的离子，并还原所述离子至金属，其中a)所述离子有与所述聚合物上的所述至少一个带电基团相反的带电符号，或者b)其中所述离子有与所述聚合物上的所述至少一个带电基团相同的带电符号，其中至少一种化合物被添加且至少部分地被吸附到包括至少一个带电基团的所述聚合物，所述至少一种化合物包括至少一个与所述离子符号相反的电荷；ii)添加至少一种第一金属的金属粒子，其中所述粒子具有1‑1000nm范围的直径。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.28 SE 1450501-01.一种将金属涂覆在基底上的方法，所述方法包括以下步骤：a)使所述基底的至少部分表面与选自下列物质中的至少一种接触：i)至少一种引发剂、具有历经化学反应以形成聚合物的能力的可聚合单元，所述聚合物包括至少一个带电基团；且ii)包括至少一个带电基团的聚合物，且其中所述接触通过使衬垫与包括至少一种所述物质的板接触、随后使所述衬垫与所述基底的表面接触来实现，从而将至少一种所述物质转移到所述基底的表面上；b)如果存在的话，引发可聚合单元的聚合反应，以获得包括至少一个带电基团的聚合物；c)在已经涂覆的第一金属上沉积第二金属，以获得金属涂层，其中在至少一次选自：步骤a)之前、步骤a)和步骤b)之间、步骤b)和步骤c)之间中的点进行以下添加中的至少一种：i)添加至少一种第一金属的离子，并还原所述离子至金属，其中a)所述离子有与所述聚合物上的所述至少一个带电基团相反的带电符号，或者b)其中所述离子有与所述聚合物上的所述至少一个带电基团相同的带电符号，其中至少一种化合物被添加且至少部分地被吸附到包括至少一个带电基团的所述聚合物，所述至少一种化合物包括至少一个与所述离子符号相反的电荷；ii)添加至少一种第一金属的金属粒子，其中所述粒子具有1-1000nm范围的直径。2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤a)中添加至少一种溶剂。3.根据权利要求1-2中任一权利要求所述的方法，其中进一步的金属涂覆至所述基底的表面上已经存在的金属，所述进一步的金属选自由所述第二金属和第三金属组成的组。4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的方法，其中所述基底包括至少一种聚合物。5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的方法，其中存在可聚合单元，所述可聚合单元的聚合通过暴露于选自由适合于所述至少一种引发剂的热和光化辐射组成的组中的至少一种引发。6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的方法，其中存在可聚合单元，所述可聚合单元的聚合通过适合于所述至少一种引发剂的热和紫外光引发。7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的方法，其中存在溶剂，所述溶剂为选自由甲醇、乙醇、丙酮、乙二醇、异丙醇和乙酸乙酯组成的组中的至少一种。8.根据权利要求1-7中任一权利要求所述的方法，其中存在溶剂，所述溶剂为选自由甲醇和乙醇组成的组中的至少一种。9.根据权利要求1-8中任一权利要求所述的方法，其中存在可聚合单元，所述可聚合单元为至少一种有机酸。10.根据权利要求1-8中任一权利要求所述的方法，其中存在可聚合单元，所述可聚合单元为选自由甲基丙烯酸、丙烯酸和马来酸组成的组中的至少一种。11.根据权利要求1-8中任一权利要求所述的方法，其中存在可聚合单元，所述可聚合单元为选自由甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、2-丙烯酸羟乙酯和丙烯酸组成的组中的至少一种。12.根据权利要求1-11中任一权利要求所述的方法，其中存在引发剂，所述引发剂为选自由蒽醌类、噻吨酮、异丙基噻吨酮、氧杂蒽酮、苯甲酮和芴酮组成的组中的至少一种。13.根据权利要求1-11中任一权利要求所述的方法，其中存在引发剂，所述引发剂为选自由α-羟基酮、苯基羟乙酸盐或酯、酰基膦氧化物、α-胺基酮、苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：比约恩·阿特霍夫，思文·歌德，
申请(专利权)人：凯普卓尼克技术公司，
类型：发明
国别省市：塞浦路斯;CY