用于在黑色或不透明基底上进行激光直接结构化（LDS）的超薄的、可去除的催化膜和其方法技术

形成制品的方法利用用于激光直接结构化(LDS)的超薄的、可去除的催化膜。方法包括由激光可活化材料形成膜，膜表现出小于100μm的厚度；将膜施加到黑色或不透明基底上以形成膜‑基底元件；将激光施加到膜‑基底元件上；从膜‑基底元件上去除膜的一部分；和将金属镀覆施加到黑色或不透明基底的一部分上。从膜‑基底元件上去除膜可以在黑色或不透明基底的金属镀覆之后进行。通过方法形成的制品能够用于计算机装置、电磁干扰装置、印刷电路、Wi‑Fi装置、蓝牙装置、GPS装置、蜂窝天线装置、智能电话装置、汽车装置、医疗装置、传感器装置、RF天线装置、LED装置、RFID装置或蜂窝电话天线的部件。

Ultra thin and removable catalytic film for laser direct structure (LDS) on black or opaque substrate and method thereof

The method for forming the product utilizes an ultra-thin, removable catalytic film for laser direct structure (LDS). The method includes forming a film from a laser activated material with a thickness of less than 100 \u03bc m, applying the film to a black or opaque substrate to form a film \u2011 substrate element, applying a laser to the film \u2011 substrate element, removing a part of the film from the film \u2011 substrate element, and applying gold plating to a part of the black or opaque substrate. The removal of the film from the film \u2011 substrate element can be carried out after the metal coating of the black or opaque substrate. The products formed by the method can be used for computer device, electromagnetic interference device, printed circuit, wi \u2011 fi device, Bluetooth device, GPS device, cellular antenna device, smart phone device, automobile device, medical device, sensor device, RF antenna device, LED device, RFID device or components of cellular phone antenna.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在黑色或不透明基底上进行激光直接结构化（LDS）的超薄的、可去除的催化膜和其方法
本公开涉及激光可镀覆的热塑性激光直接结构化组合物、方法和由其制备的制品。
技术介绍
可实施为模制互连装置(MID)技术的激光直接结构化(LDS)可在非导电塑料表面上产生导电路径结构。LDS已经广泛地用于诸如天线和电路的电子应用领域。与用于制备此类电子部件的常规方法(包括热冲压和二次注射模制)相比，LDS在设计能力、周期时间、成本效率、小型化、多样化和功能性方面提供优势。因此，在电子工业中已经广泛地采用LDS。为了制造具有LDS能力的热塑性塑料，提供激光可活化剂以在激光处理后释放金属“种子”。目前，仅有限数量的金属化合物(包括碱式磷酸铜和铜铬黑)适用于LDS应用。碱式磷酸铜提供良好的镀覆效率，但热稳定性弱，特别是在高热应用领域。铜铬黑给予良好的热稳定性，但由于其固有的暗色，所以仅可用于制备黑色产品。由本公开的方面解决本领域的这些和其它缺点。
技术实现思路
因为激光蚀刻产生可用金属-塑料结合强度，所以维持激光加工是期望的。然而，还期望将激光响应材料的位置从掺入到基底组合物的整体中改变成放置在基底的表面处，使得将不改变对应的基底性能和成本。本公开涉及加工概念，其包括将LDS粒料形成为超薄激光响应膜；将膜与黑色或不透明基底一起施加或施加到其上以形成膜-基底元件；将激光施加到膜-基底元件上；从黑色或不透明基底上去除膜的至少一部分，和金属化黑色或不透明基底。在本公开中，呈现含有激光响应催化剂的超薄膜，以使得LDS或类似的活化工艺能够在不必须含有LDS添加剂的黑色或不透明基底上进行后续金属镀覆。此类膜可在LDS或镀覆程序之后另外去除。因此，可维持基底的成本、机械特性、颜色、不透明度、形状和任何其它特性。在某些方面，方法可包含：(a)由激光可活化材料形成膜，膜具有小于100μm的厚度；(b)将膜施加到黑色或不透明基底上以形成膜-基底元件；(c)将激光施加到膜-基底元件上；(d)从膜-基底元件上去除膜的至少一部分；和(e)将金属镀覆施加到黑色或不透明基底的至少一部分上，其中步骤(d)可在步骤(e)之前或之后执行。在另外的方面，形成制品的方法可包含：(a)由激光可活化材料形成膜，膜具有小于100μm的厚度；(b)将膜施加到黑色或不透明基底上以形成膜-基底元件；(c)将激光施加到膜-基底元件上；(d)从膜-基底元件上去除膜的至少一部分；和(e)将金属镀覆施加到黑色或不透明基底的至少一部分上，其中步骤(d)可在步骤(e)之前或之后执行。附图说明图1呈现根据本公开的一个方面利用超薄激光响应膜结合激光加工和金属镀覆以由黑色或不透明基底形成制品的方法。图2呈现根据本公开的一个方面在激光加工期间膜-基底元件的活化的超薄激光响应膜部分的横截面。图3呈现根据本公开的一个方面在激光加工期间活化的超薄激光响应膜部分和活化的黑色或不透明基底部分的横截面。图4呈现根据本公开的一个方面利用超薄激光响应膜结合激光加工和金属镀覆以由黑色或不透明基底形成制品的方法。具体实施方式本公开涉及用于形成能够金属镀覆的激光响应制品的方法，和由其制备的制品，即含有用于促进黑色或不透明基底上的LDS的激光响应催化剂的可去除的超薄膜。在另外的方面，形成能够金属镀覆的激光响应制品的方法包括由激光可活化材料形成膜；将膜施加到黑色或不透明基底上以形成膜-基底元件；将激光施加到膜-基底元件上；从膜-基底元件上去除膜的至少一部分；和将金属镀覆施加到黑色或不透明基底的至少一部分上。从膜-基底元件上去除膜的至少一部分的步骤可在将金属镀覆施加到黑色或不透明基底的至少一部分上的步骤之前或之后执行。在某些方面，膜具有小于100μm的厚度。优选使用激光加工，这是由于由激光蚀刻产生的可用金属-塑料结合强度，本公开解决具有与热稳定性和外观暗色相关的限制的热塑性组合物的问题。具体地说，很少有金属化合物适用于LDS应用。此类化合物的示例包括碱式磷酸铜和铜铬黑。碱式磷酸铜表现出良好的镀覆效率，但热稳定性差，特别是在高热应用领域。铜铬黑表现出良好的热稳定性，但由于化合物固有的暗色外观，最终用途产品限于黑色。本公开涉及利用超薄激光响应膜用于促进具有浅色和良好的热稳定性的可镀覆黑色或不透明基底化合物上的LDS的方法。表面LDS加工现在参考图1，本公开的方法和由其制备的制品包括在步骤100中形成激光直接结构化(LDS)粒料。在步骤110中，LDS粒料保持分离，并且被选择以形成超薄激光响应膜。由LDS粒料形成的超薄激光响应膜包含用于激光加工技术诸如LDS的激光响应催化剂。在形成超薄激光响应膜之后，在步骤120中，将膜施加到黑色或不透明基底上以形成膜-基底元件。在步骤130，将激光施加到膜-基底元件上，其形成蚀刻的膜-基底元件。在完成步骤130后，在步骤140中，从蚀刻的膜-基底元件上去除膜层的至少一部分。在步骤140之后，在步骤150中，在黑色或不透明基底的至少一部分上执行金属镀覆步骤。激光直接结构化粒料在常规激光直接结构化(LDS)工艺中，LDS添加剂作为热塑性树脂的组分掺入。在LDS工艺开始时，激光束暴露LDS添加剂，以将其放置在热塑性树脂的表面上，并且活化来自LDS添加剂的金属原子。如上所述，本公开的方法和由其制备的制品包括在步骤100形成激光可活化材料。在特定方面，激光可活化材料呈热塑性树脂基激光直接结构化(LDS)粒料的形式。遵循使用LDS添加剂背后的类似原理，选择热塑性树脂基LDS粒料，以使得热塑性组合物能够用于激光直接结构化工艺。在一些方面，本公开中使用的LDS粒料含有核/壳结构化的LDS添加剂，其中核用激光可活化或响应组分涂覆。‘激光可活化组分’为在激光活化后释放金属种子的组分。金属种子充当化学镀覆的催化剂。在本公开的某些方面，其中LDS粒料包括核-壳结构化的LDS添加剂，LDS添加剂可占LDS粒料的约0.1wt％至约90wt％，其余量为热塑性树脂。在另外的方面，LDS添加剂可占LDS粒料的约1wt％至约20wt％，或约1wt％至约10wt％，其余量为热塑性树脂。在各个方面，热塑性树脂可包括在LDS粒料的核中、LDS粒料的壳中、或LDS粒料的核和壳两者中。在再另外的方面，具有核-壳结构化的LDS添加剂的LDS粒料不包括热塑性树脂。在其中使用具有核-壳结构化的LDS添加剂的LDS粒料的某些方面，核包含填料，诸如但不限于无机填料，并且壳包含激光可活化组分。此外，如上所述，热塑性树脂可包括在核和壳中的一个或多个中。在特定方面，激光可活化组分包括铜和锡中的一种或多种。在一些方面，核包含TiO2、云母或滑石。在某些方面，激光可活化组分包括锡和锑中的一种或多种。在特定方面，激光可活化组分为包含氧化锡和锑的混合金属氧化物。在一些方面，LDS粒料包含约10wt％至约80wt％的包括填料(和热塑性树脂，如果包括的话)的核和约20wt％至约90wt％的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制品，所述制品由包含以下的方法形成：/n(a)由激光可活化材料形成膜，所述膜具有小于100μm的厚度；/n(b)将所述膜施加到黑色或不透明基底上以形成膜-基底元件；/n(c)将激光施加到所述膜-基底元件上；/n(d)从所述膜-基底元件上去除所述膜的至少一部分；和/n(e)将金属镀覆施加到所述黑色或不透明基底的至少一部分上，其中步骤(d)可以在步骤(e)之前或之后执行。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170302 US 62/466,0151.一种制品，所述制品由包含以下的方法形成：
(a)由激光可活化材料形成膜，所述膜具有小于100μm的厚度；
(b)将所述膜施加到黑色或不透明基底上以形成膜-基底元件；
(c)将激光施加到所述膜-基底元件上；
(d)从所述膜-基底元件上去除所述膜的至少一部分；和
(e)将金属镀覆施加到所述黑色或不透明基底的至少一部分上，其中步骤(d)可以在步骤(e)之前或之后执行。


2.根据权利要求1所述的制品，其中将所述膜施加在所述黑色或不透明基底上以形成所述膜-基底元件的所述步骤包含热冲压或静电吸附中的至少一种。


3.根据权利要求2所述的制品，其中所述膜通过在约5巴至约50巴的压力下在约100℃至约150℃下热冲压约一分钟至约五分钟而施加到所述黑色或不透明基底上。


4.根据权利要求3所述的制品，其中所述热冲压通过压片机或平板硫化机中的一种执行。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的制品，其中所述激光可活化材料包含聚合物。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的制品，其中所述激光可活化材料包含聚碳酸酯。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的制品，其中所述膜具有约5μm至约15μm的厚度。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的制品，其中由激光可活化材料形成膜的所述步骤包含从粒料挤出膜。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的制品，其中所述制品为以下中的一种：计算机装置、电磁干扰装置、印刷电路、Wi-Fi装置、蓝牙装置、GPS装置、蜂窝天线装置、智能电话装置、汽车装置、医疗装置、传感器装置、安全装置、屏蔽装置、RF天线装置、LED装置和RFID装置。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的制品，其中所述制品为蜂窝电话天线的部件。


11.一种方法，所述方法包含：
(a)由激光可活化材料形成膜，所述膜具有小于100μm的厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：程玉男，L·申，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL