一种可选择性沉积金属的树脂组合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供一种用于沉积金属薄膜的改性树脂组合物、制备所述改性树脂组合物的方法以及该改性树脂组合物的应用。所述改性树脂组合物包括树脂基体以及金属氧化物固溶体，其中，金属氧化物固溶体中溶剂中的金属元素来自于元素周期表中的第3、4、5、6周期中的元素，溶质中的金属元素来自于元素周期表中的第3、4、5、6周期中的元素，金属氧化物固溶体中溶质和溶剂的重量含量比为1:9-1:1。本发明专利技术改性树脂组合物在激光作用下，金属氧化物固溶体有金属颗粒释出，在后续无电化学镀中，金属颗粒起到活化中心的作用，使化学镀液中的金属离子有选择性地沉积下来，形成金属薄膜，可用于表面贴装技术（SMT）的制程。

【技术实现步骤摘要】
一种可选择性沉积金属的树脂组合物及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种树脂组合物，尤其涉及用于选择性沉积金属薄膜的改性树脂组合物，其制备方法以及其应用。
技术介绍
激光直接成型(Laser Direct Structuring,LDS)是指利用计算机控制激光束,将激光束照射到制件上，被激光束照射过的区域具有活化能力，该制件上具有活化能力的区域可以在化学镀液中沉积铜、镍、金等金属，没有被激光束照射过的区域则不能沉积铜、镍、金等金属，从而使这种树脂组合物在沉积金属时具有选择性。随着LDS技术的快速发展,模塑互联器件(Moulded Interconnect Device)的生产速度更迅捷，流程更简化，成本更可控，应用领域更宽广，其最大的优势在于，它能够减少电子产品的元器件数量并节约空间。比如，采用LDS技术制造的天线被广泛地应用在智能手机、笔记本电脑、GPS等移动终端上；采用LDS技术制造的传感器，最小导线宽度可达150 μ m，最小线间宽度可达150 μ m，这不但减少了元器件的数量，还达到了节约空间和减重的目的。LDS技术的优势也体现在它的灵活性上。如果需要改变元器件上导电路径，只需要更改CAD中的电路图形设计即可，不需重新设计模具。因为LDS技术不需要掩膜，所以其加工过程更加简便，加工成本更低。此外，LDS技术的优势还体现在设计自由度上。LDS技术是采用激光束来加工制件的，在制作三维电路时具有很大的优势。采用铜箔贴片工艺来制作三维电路，那么金属图形在有弧度的地方，特别是有锐角转角的地方，极容易出现铜箔翘起等缺陷，影响制件的电子电气功能，而LDS技术能够很好地克服这个困难，因为在无电化学镀过程中沉积的金属薄膜消除了金属层的内应力。同时，应用于LDS技术的材料科学也得到了快速的发展。基体覆盖了通用塑料、工程塑料以及特种工程塑料，也包括了陶瓷材料。其中比较典型的应用是高分子材料，比如聚碳酸酯、聚碳酸酯与丙烯腈/ 丁二烯/苯乙烯的合金，由于他们具有优异的尺寸稳定性，良好的加工性能和力学性能，突出的外观美学，所以用它们来制作的LDS天线已经广泛地应用在智能手机、平板电脑以及笔记本电脑上。也有一些具有超闻耐热能力的闻分子材料被应用于表面贴装技术(SMT)中。通常，SMT制程的加工温度高达270°C，甚至在更加苛刻的情况下，温度会上升到290°C，在此温度下，通用塑料和工程塑料会出现基体软化、变形、起泡等不良现象，而特种工程塑料却有优异的表现，比如耐高温半芳香族尼龙、液晶聚合物、聚芳醚酮等聚合物的加工温度都在300°C以上。在LDS技术中，起着关键作用的是激光敏感添加剂。他在激光束的作用下，释放出金属颗粒，并在后续的无电化学镀中起着活化中心的作用，加速镀液中的氧化还原反应而沉积金属铜。通常所使用的激光敏感添加剂是一种含有金属铜的尖晶石，也含有重金属铬，在使用过程中存在潜在环境风险。
技术实现思路
鉴于以上所述，本专利技术有必要提供一种不含有重金属铬的，可选择性沉积金属的改性树脂组合物，同时也提供制造这种树脂组合物的制造方法。一种用于选择性沉积金属薄膜的改性树脂组合物，包括以下组分:树脂基体，以及金属氧化物固溶体；其中，金属氧化物固溶体中溶剂中的金属元素来自于元素周期表中的第3、4、5、6周期中的元素，溶质中的金属元素来自于元素周期表中的第3、4、5、6周期中的元素，金属氧化物固溶体中溶质和溶剂的重量含量比为1:9-1:1。金属氧化物固溶体溶剂中的金属元素优选来自于Ti，Sn，Pb，Nb, W，Mn，Ge，Ta。所述金属 氧化物固溶体的溶剂中的金属元素进一步优选选自Sn。金属氧化物固溶体的溶质中的金属元素优选来自于Mg, Al, Ca, Mn, Fe, Ti, Ni, Cu,Zn，Ge，Nb，Pd，Ag，Sn，Sb。金属氧化物中不包含铬。树脂基体的重量百分比优选35_99wt% ;40_90wt% ;45_80wt%。金属氧化物固溶体的重量百分比优选l_10wt% ；2-9wt%0本专利技术所选用的树脂基体选自热塑性塑料、热固性塑料、橡胶或弹性体。其中，热塑性树脂选自:聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯与丙烯腈丁二烯-苯乙烯合金(PC/ABS)、液晶聚合物(LCP)、聚酰胺(PA)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPE)、聚砜、聚芳酯、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮酮(PEEKK)、热塑性聚酰亚胺(TPI)、聚缩醛、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯酸酯类、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸环己二醇酯，或者包括至少一种上述聚合物的组合物。所选用的聚酰胺树脂选自脂肪族聚酰胺、半芳香族聚酰胺、或者半芳香族聚酰胺与脂肪族聚酰胺的共混组合物。所选用脂肪族聚酰胺碳链由4-36个碳原子组成，典型的脂肪族聚酰胺包括PA6、PA66、PA610、PA612, PA1010、PAlU PA12、PA1012中的一种或者多种的组合物，但不局限于这些组合。所述半芳香族聚酰胺由二元羧酸单元和二胺单元组成，其中二元羧酸单元包括45-100摩尔百分比的芳香族二羧酸单元和0-55摩尔百分比的具有4-12个碳原子的脂肪族二羧酸单元，二胺单元为4-14个碳原子直链脂肪族二元胺、支链脂肪族二元胺或脂环族二元胺。芳香族二羧酸单元包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、2-甲基对苯二甲酸、2，5-二氯对苯二甲酸、2，6-二氯对苯二甲酸、1，4-萘二甲酸、4，4’ -联苯二甲酸或2，2’ -联苯二甲酸。脂肪族二羧酸单元包括1，4- 丁二酸、1，6-己二酸、1，8-辛二酸、1，9_壬二酸、1，10-癸二酸、1，11-1^一烷二酸、或 1，12-十二烷二酸。直链脂肪族二元胺包括1，4_ 丁二胺、1,6-己二胺、1，8_辛二胺、1,9-壬二胺、1，10-癸二胺、1，11-1^一碳二胺、或 1，12-十二碳二胺。支链脂肪族二元胺包括2-甲基-1，5-戊二胺、3-甲基-1，5-戊二胺、2，4-二甲基-1,6-己二胺、2，2，4-三甲基-1,6-己二胺、2，4，4-三甲基-1，6-己二胺、或2-甲基-1，8-辛二胺或5-甲基-1，9-壬二胺。 脂环族二元胺包括环己烷二胺、甲基环己烷二胺或4，4’ - 二氨基二环己基甲烷。所述热固性塑料选自:环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯、聚酰亚胺树脂，或者至少一种前述聚合物的组合物。所述橡胶选自天然橡胶和合成橡胶，或者至少一种前述聚合物的组合物。所述弹性体选自苯乙烯类弹性体、聚烯烃类弹性体、聚酯弹性体、聚酰胺弹性体和聚氨酯弹性体，或者至少一种前述聚合物的组合物。本专利技术所述的树脂组合物可以包含一种或多种添加剂。这些添加剂在树脂基体中起到改善某一特定性能的作用，比如增强作用、增韧作用、提高阻燃性、提高加工稳定性以及改善产品外观等。所述添加剂选自:纤维、增韧剂、阻燃剂、成核剂、润滑剂、脱模剂、抗氧剂、矿物填料、固化剂、耐候剂等。所述的纤维为碳纤维、玻璃纤维、硼纤维或矿物纤维中的一种或几种的组合物。所述的矿物填料可以是圆状、针状或片状。所述的矿物填料选自滑石粉、硅灰石、钛白粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于沉积金属薄膜的改性树脂组合物，包括以下组分：树脂基体；以及金属氧化物固溶体；其中，金属氧化物固溶体中溶剂中的金属元素来自于元素周期表中的第3、4、5和/或6周期中的元素，溶质中的金属元素来自于元素周期表中的第3、4、5和/或6周期中的元素，金属氧化物固溶体中溶质和溶剂的重量含量比为1:9‑1:1。

【技术特征摘要】
1.一种用于沉积金属薄膜的改性树脂组合物，包括以下组分: 树脂基体；以及 金属氧化物固溶体； 其中，金属氧化物固溶体中溶剂中的金属元素来自于元素周期表中的第3、4、5和/或6周期中的元素，溶质中的金属元素来自于元素周期表中的第3、4、5和/或6周期中的元素，金属氧化物固溶体中溶质和溶剂的重量含量比为1:9-1:1。2.根据权利要求1所述的改性树脂组合物，其特征在于:包括以下重量组分: 树脂基体:35-99wt% ； 以及金属氧化物固溶体:l_10wt%。3.根据权利要求1或2所述的改性树脂组合物，其特征在于:所述金属氧化物固溶体溶剂中的金属元素选自Ti，Sn，Pb，Nb，W，Mn，Ge和/或Ta。4.根据权利要求3所述的改性树脂组合物，其特征在于:所述金属氧化物固溶体的溶剂中的金属元素选自Sn。5.根据权利要求1或2所述的改性树脂组合物，其特征在于:所述金属氧化物固溶体的溶质中的金属元素选自 Mg，Al，Ca，Mn，Fe，Ti，Ni，Cu，Zn，Ge，Nb，Pd，Ag，Sn 和 / 或 Sb。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：严峡，姜苏俊，蔡彤旻，曾祥斌，宁凯军，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司， 珠海万通化工有限公司， 上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44