在載體上生產導電表面的方法

專利名稱：在載體上生產導電表面的方法
技術領域：
本發明涉及一種在載體上生產導電的結構化或全區域的表面的方法。
本發明方法適用于例如生產在印刷電路板上的導電線路、RFID天線、 應答器天線或其它天線結構、芯片卡組件、扁平電纜、座位加熱器、箔導 體、在太陽能電池或LCD/等離子顯示屏中的導電線路、或任何形式的電解 涂覆的產品。本發明方法也適用于生產在產品上的裝飾性或功能性表面， 它們用于例如屏蔽電磁輻射、用于熱傳導或作為包裝材料。最近，薄金屬 箔或被金屬在一側或兩側鍍覆的聚合物載體也通過此方法生產。
近來，結構化的金屬層是在載體上生產的，例如先將結構化的粘合層 涂在載體上。金屬箔或金屬粉末被固定在所述結構化的粘合層上。或者， 也知道將金屬箔或金屬層按表面寬度施用到由塑料材料制成的載體上，在 結構化的熱壓印下將其壓到載體上，從而隨后通過固化來固定。金屬層是 通過機械除去金屬箔或金屬粉末的未與粘合層連接或未與載體連接的區域 而結構化的。這種方法例如描述在DE-A 101 45 749中。
另一種在載體上制備導體結構的方法參見WO-A 2004/049771。在這種 情況下，載體的表面先至少部分地被導電粒子覆蓋。隨后將惰化層涂到由 導電粒子形成的粒子層上。惰化層作為導電結構的負影象形成。導電結構 最后在未^^皮惰化層覆蓋的區域中形成。導電結構通過例如無電涂覆和/或電 解涂覆來起作用。
這些現有技術方法的缺點是載體在每種情況下首先被金屬箔或導電粉 末按表面寬度覆蓋。這提出了許多材料要求，所以需要再次除去金屬或進 一步僅僅涂覆要形成導電結構的區域的精細方法。
DE-A 1 4卯061涉及一種生產印刷電路的方法，其中導電線路結構形 狀的粘合劑首先#:施用到載體上。粘合劑例如通過絲網印刷來施用。金屬粉末隨后被涂到粘合劑上。隨后再次除去過量的金屬粉末，即未與粘合劑 層粘合的金屬粉末。導電線路隨后通過電解涂覆產生。
例如從DE-A 102 47 746知道一種方法，其中基礎載體結構已經具有導 電粒子，并且基礎載體基材的不需要接受導體表面的那部分通過印刷方法 被惰化。根據此實施方案，尚未惰化的表面部分在惰化之后例如通過電解 涂覆而被活化。
WO83/02538公開了一種在載體上生產導電線路的方法。為此，將金 屬粉末和聚合物的混合物首先以導電線路的形狀施用到載體上。然后使聚 合物固化。在下一步中，通過電化學反應用更高級的貴金屬代替一部分金 屬粉末。隨后通過電解方法涂覆額外的金屬層。
此方法的一個缺點是會在導電粒子上形成氧化物層。這種氧化物層增 加了電阻。為了能進行電解涂覆，必須首先除去氧化物層。
現有技術方法的其它缺點是通過無電或電解金屬涂覆工藝所沉積的金 屬層的粘合差，且缺少均勻性和連續性。這主要是由于導電粒子被包埋在 基體材料中，所以僅僅少量暴露在表面上，從而僅僅小比例的這些粒子能 用于無電或電解金屬涂覆。當使用非常小的粒子(在微米至納米范圍內的 粒子)時，這種問題是明顯的。所以，完全不能形成均勻且連續的金屬涂 層，或僅僅非常困難地形成，導致沒有工藝可靠性。這種影響由于在導電 粒子上存在的氧化物層而進一步惡化。
現有技術方法的另 一個缺點是緩慢的無電或電解金屬涂覆。當導電粒 子被包埋在基體材料中時，在表面上暴露的能作為用于無電或電解金屬涂 覆的生長核的粒子的數目小。特別是，這是由于在施用印刷分散體期間， 例如重金屬粒子沉入基體材料中，所以僅僅很少量的金屬粒子保留在表面 上。
本發明的目的是提供一種新的方法，通過此方法能在載體上生產導電 的結構化或全區域的表面，這些表面是均勻的并且是連續導電的。
此目的通過一種在載體上產生導電的結構化或全區域的表面的方法實 現，此方法包括以下步驟
5a) 使用分散體將結構化或全區域的基層施用到載體上，所述分散體 含有在基體材料中的導電粒子，
b) 至少部分地固化和/或千燥所述基體材料，c) 通過至少部分地破壞已固化或已干燥的基體，至少部分地暴露在 基層表面上的導電粒子，
d) 通過無電涂覆和/或電解涂覆而在結構化或全區域的基層上形成 金屬層。
硬質或軟質栽體例如合適地作為要施用導電的結構化或全區域表面的 載體。所述載體優選是不導電的。這表示電阻大于l(^歐姆x厘米。合適的 載體是例如增強或未增強的聚合物，例如常規用于印刷電路板的那些。合 適的聚合物是環氧樹脂或改性的環氧樹脂，例如雙官能或多官能的雙酚A 或雙酚F樹脂，環氧-酚醛清漆樹脂，溴化環氧樹脂，芳酰胺增強的或玻璃 增強的或紙增強的環氧樹脂(例如FR4)，玻璃纖維增強的塑料，液晶聚 合物(LCP )，聚苯硫醚(PPS )，聚甲醛(POM ),聚芳基醚酮(PAEK)， 聚醚醚酮(PEEK),聚酰胺(PA)，聚碳酸酯(PC)，聚對苯二甲酸丁 二酯(PBT)，聚對苯二甲酸丁二酯(PET)，聚酰亞胺(PI)，聚酰亞 胺樹脂，氰酸酯，雙馬來酰亞胺-三嗪樹脂，尼龍，乙烯基酯樹脂，聚酯， 聚酯樹脂，聚酰胺，聚苯胺，酚樹脂，聚吡咯，聚萘二甲酸乙二酯(PEN), 聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙烯二氧噻吩，酚樹脂涂覆的芳酰胺紙，聚四氟乙 烯(PTFE),蜜胺樹脂，硅樹脂，氟樹脂，烯丙基化聚苯醚(APPE)， 聚醚酰亞胺(PEI),聚苯醚(PPO)，聚丙烯(PP)，聚乙烯(PE), 聚砜(PSU)，聚醚砜(PES),聚芳基酰胺(PAA)，聚氯乙烯(PVC), 聚苯乙烯(PS),丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),丙烯腈-苯乙烯 -丙烯酸酯共聚物(ASA),苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)，以及兩種或 多種上述聚合物的混合物(共混物)，它們可以以各種形式存在。基材可 以含有本領域技術人員公知的添加劑，例如阻燃劑。
原則上，也可以使用下面在基體材料方面提到的所有聚合物。其它基 材例如常用于印刷電路工業中的那些也是合適的。另外，合適的基材也是復合材料、泡沫狀聚合物、Styropor⑧、Styrodur⑧、聚氨酯(PU)、陶資表面、織物、紙漿、板、紙、聚合物涂覆的紙、木材、礦物材料、硅、玻璃、植物組織和動物組織。
基材可以是硬質或軟質的。
在第一步中，使用分散體將結構化或全表面的基層施用到載體上，所述分散體含有在基體材料中的導電粒子。導電粒子可以是任何幾何形狀的粒子，其由任何導電材料、不同導電材料的混合物或導電材料和不導電材料的混合物形成。合適的導電材料是例如碳，例如是碳黑、石墨或碳納米管的形式，導電金屬配合物，導電有機化合物，或導電的聚合物，或金屬，例如鋅、鎳、銅、錫、鈷、錳、鐵、鎂、鉛、鉻、鉍、銀、金、鋁、鈦、鈀、鈿、鉭以及它們的合金，或含有至少一種這些金屬的金屬混合物。合適的合金是例如CuZn、 CuSn、 CuNi、 SnPb、 SnBi、 SnCo、 MPb、 ZnFe、ZnNi、 ZnCo和ZnMn。特別優選的是鋁、鐵、銅、鎳、鋅、碳和它們的混合物。
導電粒子優選具有0.001-100微米的平均粒徑，優選0.005-50微米，特別優選0.01-10微米。平均粒徑可以通過激光散射法檢測，例如使用Microtrac X100設備進行。粒徑的分布取決于它們的生產方法。粒徑分布通常包括僅僅一個最大值，但是多個最大值也是可能的。
導電粒子的表面可以至少部分地具有涂層。合適的涂層可以是無機(例如Si02、磷酸鹽)或有機性質的。導電粒子當然也可以被金屬或金屬氧化物涂覆。金屬也可以以部分氧化的形式存在。
如果兩種或多種不同的金屬要形成導電粒子，則這可以使用這些金屬的混合物實現。特別優選的金屬是選自鋁、鐵、銅、鎳和鋅。
導電粒子也可以含有第一金屬和第二金屬，其中第二金屬以合金(與第一金屬或一種或多種其它金屬)的形式存在，或者導電粒子可以含有兩種不同的合金。
除了選擇導電粒子外，導電粒子的形狀也對涂覆后的分散體性質有影響。在形狀方面，本領域技術人員公知的許多形狀是可能的。導電粒子的形狀可以例如是針狀、圓柱形、片形或球形的。這些粒子形狀代表理想化的形狀，實際的形狀可能或多或少地與此不同，這是例如由于生產引起的。例如，在本發明范圍內，淚滴狀粒子是從理想化球形的實際偏離。具有各種粒子形狀的導電粒子是可從商業獲得的。
當使用導電粒子的混合物時，各個混合組分也可以具有不同的粒子形狀和/或粒子尺寸。也可以使用僅僅一種類型的具有不同粒子尺寸和/或粒子形狀的導電粒子。在不同粒子形狀和/或粒子尺寸的情況下，金屬鋁、鐵、銅、鎳和鋅以及碳也是優選的。如上所述，導電粒子可以以粉末的形式加入分散體中。這些粉末例如金屬粉末是可從商業獲得的商品，或可以通過公知的方法制備，例如通過從金屬鹽的溶液進行電解沉積或化學還原，或通過例如用氫氣還原氧化物粉末，或通過噴霧或霧化金屬熔體，特別是在冷卻劑中，例如氣體或水。氣體和水的霧化和金屬氧化物的還原是優選的。具有優選粒徑的金屬粉末也可以通過研磨較粗的金屬粉末生產。例如球磨適用于此目的。
除了氣體和水的霧化外，在鐵的情況下優選生產羰基-鐵粉末的羰基
-鐵粉末工藝。這通過五羰基鐵的熱分解進行。這例如描迷在Ullmann，sEncyclopedia of Industrial Chemistry,第5版，A14巻，599頁。五羰基鐵的分解可以例如在高溫和高壓下在可加熱的分解器中進行，分解器在優選垂直位置上包括耐火材料管，例如石英玻璃或V2A鋼，所述管被加熱儀器包圍，例如包括加熱浴、加熱電線或流通加熱介質的加熱夾套。
小片狀導電粒子可以通過在工藝過程中的優化條件控制，或在機械處理后獲得，例如通過在攪拌器球磨中處理。
基于干涂層的總重量，導電粒子的比例優選是20-98重量％。導電粒子的優選比例范圍是30-95重量％，基于干涂層的總重量計。
例如，合適的基體材料是具有顏料親和性錨基團的粘合劑，天然和合成的聚合物及其衍生物，天然樹脂以及合成樹脂以及它們的混合物，天然橡膠，合成橡膠，蛋白質，纖維素衍生物，干燥和未千燥的油等。它們可以(但不是必須的)進行化學或物理固化，例如空氣固化、輻射固化或溫度固化。
基體材料優選是聚合物或聚合物共混物。
優選作為基體材料的聚合物是例如ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)；ASA (丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯)；丙烯酸酯；醇酸樹脂；烷基乙烯基乙酸酯；烷基乙烯基乙酸酯共聚物，特別是亞甲基乙酸乙烯酯、亞乙基乙酸乙烯酯、亞丁基乙酸乙烯酯；亞烷基氯乙烯共聚物；氨基樹脂；醛和酮樹脂；纖維素和纖維素衍生物，特別是羥基烷基纖維素，纖維素酯，例如乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯，羧基烷基纖維素，硝酸纖維素；環氧丙烯酸酯；環氧樹脂；改性環氧樹脂，例如雙官能或多官能的雙酚A或雙酚F樹脂，環氧-酚醛清漆樹脂，溴化環氧樹脂，脂環族環氧樹脂；脂族環氧樹脂，縮水甘油醚，乙烯基醚，乙烯-丙烯酸共聚物；烴樹脂；MABS(透明的ABS，也含有丙烯酸酯單元)；蜜胺樹脂，馬來酸酐共聚物；甲基丙烯酸酯；天然橡膠；合成橡膠；氯橡膠；天然樹脂；松香樹脂；紫膠；酚樹脂；聚酯；聚酯樹脂，例如苯基酯樹脂；聚砜；聚醚砜；聚酰胺；聚酰亞胺；聚苯胺；聚吡咯；聚對苯二甲酸丁二酯(PBT);聚碳酸酯(例如Makrolon⑧，來自BayerAG);聚酯丙烯酸酯；聚醚丙烯酸酯；聚乙烯；聚乙烯噻吩；聚萘二甲酸乙二酯；聚對苯二甲酸乙二酯(PET);聚對苯二甲酸乙二酯二醇(PETG);聚丙烯；聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA);聚苯醚(PPO);聚苯乙烯(PS)，聚四氟乙烯(PTFE);聚四氫呋喃；聚醚(例如聚乙二醇、聚丙二醇)；聚乙烯基化合物，特別是聚氯乙烯(PVC) 、 PVC共聚物、PVdC,聚乙酸乙烯酯，以及它們的共聚物，任選部分水解的聚乙烯醇，聚乙烯基縮醛，聚乙酸乙烯酯，聚乙烯基吡咯烷酮，聚乙烯基醚，在溶液中和作為分散體的聚丙烯酸乙烯酯和聚甲基丙烯酸乙烯酯以及它們的共聚物，聚丙烯酸酯和聚苯乙烯共聚物；聚苯乙烯(改性或未抗沖改性的)；聚氨酯，未交聯或用異氰酸酯交聯；聚氨酯丙烯酸酯；苯乙烯/丙烯
酸類共聚物；苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物(例如Styroflex⑧或Styrolux⑧，來自BASF AG; K-ResinTM，來自CPC);蛋白質，例如酪蛋白；SIS;三溱
9樹脂，雙馬來酰亞胺三溱樹脂(BT)，氰酸酯樹脂(CE),烯丙基化聚苯醚(APPE)。兩種或多種聚合物的混合物也可以形成基體材料。
特別優選作為基體材料的聚合物是丙烯酸酯，丙烯酸樹脂，纖維素衍生物，曱基丙烯酸酯，曱基丙烯酸樹脂，蜜胺樹脂，氨基樹脂，聚烯經，聚酰亞胺，環氧樹脂，改性環氧樹脂，例如雙官能或多官能的雙酚A或雙酚F樹脂，環氧-酚醛清漆樹脂，溴化環氧樹脂，脂環族環氧樹脂；脂族環氧樹脂，縮水甘油醚，乙烯基醚和酚樹脂，聚氨酯，聚酯，聚乙烯基縮醛，聚乙酸乙烯酯，聚苯乙烯，聚苯乙烯共聚物，聚苯乙烯丙烯酸酯，苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物，鏈烯基乙酸乙烯酯和氯乙烯共聚物，聚酰胺和它們的共聚物。
作為在生產印刷電路板中用于分散體的基體材料，優選使用可熱固化或可輻射固化的樹脂，例如改性環氧樹脂，例如雙官能或多官能的雙酚A或雙酚F樹脂，環氧-酚醛清漆樹脂，溴化環氧樹脂，脂環族環氧樹脂；脂族環氧樹脂，縮水甘油醚，氰酸酯，乙烯基醚，酚樹脂，聚酰亞胺，蜜胺樹脂，M樹脂，聚氨酯，聚酯和纖維素衍生物。
基于干涂層的總重量計，有機粘合劑組分的比例優選是0.01-60重量％。此比例優選是0.1-45重量％，更優選0.5-35重量％。
為了能將含有導電粒子和基體材料的分散體施用到載體上，可以另外向分散體中加入溶劑或溶劑混合物，從而調節適用于各施用方法的粘度。合適的溶劑是例如脂族和芳族的烴(例如正辛烷、環己烷、甲苯、二曱苯)，醇(例如甲醇、乙醇、l-丙醇、2-丙醇、l-丁醇、2-丁醇、戊醇)，多元醇
(例如甘油、乙二醇、丙二醇、新戊二醇)，烷基酯(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、乙酸異丙酯、3-甲基丁醇)，烷氧基醇(例如甲氧基丙醇、曱氧基丁醇、乙氧基丙醇)，烷基苯(例如乙基苯、異丙基苯)，丁基乙二醇、二丁基乙二醇、烷基乙二醇的乙酸酯
(例如丁基乙二醇乙酸酯、二丁基乙二醇乙酸酯)，二丙酮醇，二甘醇二烷基醚，二甘醇單烷基醚，雙丙甘醇二烷基醚，雙丙甘醇單烷基醚，二甘醇烷基醚乙酸酯，雙丙甘醇烷基醚乙酸酯，二嗜、烷，雙丙甘醇和醚，二甘
10醇和醚，DBE (二元酯)，瞇(例如乙醚、四氫呋喃)，二氯乙烷，乙二 醇，乙二醇乙酸酯，乙二醇二甲基酯，甲酚，內酯(例如丁內酯)，酮(例 如丙酮、2-丁酮、環己酮、曱基乙基酮(MEK)、甲基異丁基酮(MIBK)), 二曱基二醇，二氯甲烷，亞甲基乙二醇，亞甲基二醇乙酸酯，曱基酚(鄰-、 間-、對-曱酚)，吡咯烷酮(例如N-甲基-2-吡咯烷酮)，丙二醇，碳酸亞 丙酯，四氯化碳，甲苯，三羥甲基丙烷(TMP)，芳族烴和混合物，脂族 經和混合物，醇類單辟烯(例如薛品醇)，水，以及上述兩種或多種這些 溶劑的混合物。
優選的溶劑是醇(例如乙醇、l-丙醇、2-丙醇、l-丁醇)，烷氧基醇(例 如甲氧基丙醇、乙氧基丙醇、丁基乙二醇、二丁基乙二醇)，丁內酯，二 甘醇二烷基醚，二甘醇單烷基醚，雙丙甘醇二烷基醚，雙丙甘醇單烷基醚， 酯(例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁基乙二醇乙酸酯、二丁基乙二醇乙酸酯、 二甘醇烷基醚乙酸酯、雙丙甘醇烷基醚乙酸酯、DBE)，醚(例如四氫呋 喃)，多元醇(例如甘油、乙二醇、丙二醇、新戊二醇)，酮(例如丙酮、 甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮)，烴(例如環己烷、乙基苯、曱苯、 二甲苯)，N-甲基-2-吡咯烷酮，水，以及它們的混合物。
當使用噴墨法將分散體施用到載體上時，特別優選的是烷氧基醇(例 如乙氧基丙醇、丁基乙二醇、二丁基乙二醇)，多元醇(例如甘油)，酯 (例如二丁基乙二醇乙酸S旨、丁基乙二醇乙酸酯、雙丙甘醇甲基醚乙酸酯)， 水，環己酮，丁內酯，N-甲基-吡咯烷酮，DBE,以及它們的混合物。
在液體基體材料(例如液體環氧樹脂、丙烯酸酯)的情況下，相應的 粘度可以另外通過施用期間的溫度調節，或通過溶劑和溫度的組合措施調 節。
分散體可以進一步含有分散劑組分。這包括一種或多種M劑。
原則上，本領域技術人員公知用于施用分散體以及在現有技術中公開
的所有分散劑是合適的。優選的分散劑是表面活性劑或表面活性劑混合物，
例如陰離子、陽離子、兩性或非離子性的表面活性劑。陽離子和陰離子表面活性劑例如參見"Encyclopedia of PolymerScience and Technology (聚合物科學技術百科全書)",J.Wiley & Sons(1966)， 第5巻，816誦818頁和"Emulsion Polymerization and EmulsionPolymers (乳液聚合和乳液聚合物)"，P丄ovell和M.EI-Asser編輯，Wiley&Sons (1997) ， 224-226頁。
陰離子表面活性劑的例子是鏈長為8-30個碳原子、優選12-18個碳原子的有機羧酸的堿金屬鹽。這些通常稱為皂。 一般，它們用作鈉鹽、鉀鹽或銨鹽。也可以使用具有8-30個碳原子、優選12-18個碳原子的烷基硫酸鹽和烷基或烷基芳基磺酸鹽作為陰離子表面活性劑。特別合適的化合物是堿金屬十二烷基硫酸鹽，例如十二烷基硫酸鈉或十二烷基硫酸鉀；以及C『d6鏈烷烴磺酸的堿金屬鹽。十二烷基笨晴酸鈉和十二烷基磺基琥珀酸鈉也是合適的。
合適的陽離子表面活性劑例如是胺或二胺的鹽，季銨鹽，例如十六烷基三甲基溴化銨，以及長鏈取代的環胺的鹽，例如吡咬、嗎啉、哌啶。特別使用三烷基胺的季銨鹽，例如十六烷基三曱基溴化銨。其中的烷基結構部分優選含有l-20個碳原子。
特別是，根據本發明，非離子表面活性劑可以用作分散劑組分。非離子表面活性劑例如參見Rompp Chemie Lexikon CD-1.0版本，Stuttgart/紐約George Thieme Verlag 1995，關鍵詞"Nichtionische Tenside，，[非離子表面活性劑I。
合適的非離子表面活性劑是例如聚氧乙烯或聚氧丙烯型的物質，例如來自BASF Aktiengesellschaft的Pluronic⑧或Tetronic⑧。
適合作為非離子表面活性劑的聚亞烷基二醇通常具有
1000-15，000g/mol的數均分子量，優選2000-13,000g/mol,特別優選4000-ll，000g/mol。聚乙二醇是優選的非離子表面活性劑。
聚亞烷基二醇是本身已知的，或可以根據本身公知的方法制備，例如通過陰離子聚合，使用的催化劑是堿金屬氫氧化物例如氫氧化鈉或氫氧化鉀，或堿金屬醇鹽，例如甲醇鈉、乙醇鈉、乙醇鉀或異丙醇鉀，并且添加至少一種含有2一8個、優選2-6個鍵合的活潑氬原子的起始分子；或通過陽離子聚合，使用的催化劑是路易斯酸，例如五氯化銻、三氟化硼醚合物或活性粘土，從一種或多種在亞烷基結構部分中具有2-4個碳原子的環氧烷制備。
合適的環氧烷是例如四氫呋喃、1,2-或2，3-環氧丁烷，氧化苯乙烯，優選環氧乙烷和/或l，2-環氧丙烷。環氧烷可以單獨使用，或者接連使用，或作為混合物使用。合適的起始分子是例如水；有機二羧酸，例如琥珀酸、己二酸、鄰苯二甲酸或對苯二曱酸；任選N-單烷基-、N，N-或N，N，-二烷基取代的且在烷基結構部分中具有1 -4個碳原子的脂族或芳族二胺，例如任選單烷基或二烷基取代的乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、1，3-丙二胺、1,3畫或l，4-丁二胺、1，2畫、1，3-、 1，4-、 1,5-或1,6誦己二胺。
其它合適的起始分子是鏈烷醇胺，例如乙醇胺、N-甲基和N-乙基乙醇胺；二乙醇胺，例如二乙醇胺、N-甲基和N-乙基二乙醇胺；三乙醇胺，例如三乙醇胺；以及氨。優選使用多價的、特別是二價、三價或更高價的醇，例如乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、二甘醇、雙丙甘醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇，以及糖、山梨糖醇和山梨醇。
也合適的分散劑組分是酯化的聚亞烷基二醇，例如所述聚亞烷基二醇的單酯、二酯、三酯或聚酯，它們可以通過所述聚亞烷基二醇的端羥基與有機酸、優選己二酸或對苯二甲酸按照公知的方式反應制備。
非離子表面活性劑是通過具有活潑氫原子的化合物的烷氧基化反應制備的物質，例如環氧烷在脂肪醇、羰基合成醇或烷基酚上的加成產物。例如，環氧乙烷或l，2-環氧丙烷可以用于烷氧基化反應。
其它可能的非離子表面活性劑是烷氧基化或非烷氧基化的糖酯或糖醚。
糖醚是通過脂肪醇與糖反應獲得的烷基苷。糖酯是通過糖與脂肪酸反應獲得的。用于制備所述物質的糖、脂肪醇和脂肪酸是本領域技術人員公知的。合適的糖參見例如Beyer/Walter ， Lehrbueh der organischenChemie[有機化學教程，S.Hirzel Verlag Stuttgart,第19版，1981， 392-425頁。可能的糖是D-山梨醇和通過卩吏D-山梨醇脫水獲得的脫水山梨醇。
合適的脂肪酸是具有6-26個、優選8-22個、特別優選10-20個碳原子的飽和或單不飽和或多不飽和的、未支化或支化的羧酸，參見例如RomppChemie Lexikon CD誦1.0版本，Stuttgart/紐約George Thieme Veiiag 1995，關鍵詞"Fettsauren"[脂肪酸。可以使用的脂肪酸是月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸和油酸。
合適的脂肪醇具有與上述對于脂肪酸化合物所述相同的碳原子數。糖醚、糖酯以及它們的制備方法是本領域技術人員公知的。優選的糖醚是根據已知方法通過所述糖與所述脂肪醇反應制備的。優選的糖酯是根據已知方法通過所述糖與所述脂肪酸反應制備的。合適的糖酯是脫水山梨醇與脂肪酸形成的單酯、二酯或三酯，特別是單月桂酸脫水山梨醇酯、二月桂酸脫水山梨醇酯、三月桂酸脫水山梨醇酯、單油酸脫水山梨醇酯、二油酸脫水山梨醇酯、三油酸脫水山梨醇酯、單棕櫚酸脫水山梨醇酯、二棕櫚酸脫水山梨醇酯、三棕櫚酸脫水山梨醇酯、單硬脂酸脫水山梨醇酯、二硬脂酸脫水山梨醇酯、三硬脂酸脫水山梨醇酯和倍半油酸脫水山梨醇酯，以及油酸的脫水山梨醇單酯和二酯的混合物。
可以使用的分散劑是烷氧基化的糖醚和糖酯，它們是通過所述糖醚和所述糖酯的烷氧基化反應獲得的。優選的烷氧基化劑是環氧乙烷和l，2-環氧丙烷。烷氧基化度一般是l-20，優選2-10，特別優選2-6。例子是通過上述脫水山梨醇酯的乙氧基化反應獲得的多乙氧基醚，例如參見RomppChemie Lexikon CD國1.0版本，Stuttgart/紐約George Thieme Veiiag 1995，關鍵詞"Polysorbate，，[多乙氧基醚。合適的多乙氧基醚是聚乙氧基脫水山梨醇的月桂酸酯、硬脂酸酯、棕櫚酸酯、三硬脂酸酯、油酸酯、三油酸酯，特別是聚乙氧基脫水山梨醇硬脂酸酯，其例如作為Tween60⑧從ICIAmerica Inc獲得(參見例如Rompp Chemie Lexikon CD畫1.0版本，Stuttgart/紐約George Thieme Verlag 1995，關鍵詞"Tween60 ，，)。
14也可以使用聚合物作為分散劑。
分散劑的用量是0.01-50重量％，基于分散體的總重量計。此比例優選是0.1-25重量％，特別優選0.2-10重量％。
本發明的分散體可以另外含有填料組分。可以包括一種或多種填料。例如，可鍍金屬的物質的填料組分可以含有纖維、層或粒子形式的填料，或它們的混合物。這些優選是可從商業獲得的商品，例如碳和無機填料。
另外可以使用填料或增強劑，例如玻璃粉末、無機纖維、晶須、氫氧化鋁、金屬氧化物(例如氧化鋁或氧化鐵)、云母、石英粉末、碳酸鉀、硫酸鋇、二氧化鈦或硅灰石。
可以另外使用其它添加劑，例如觸變劑，例如二氧化硅、硅酸鹽，例如硅膠或膨潤土；或有機觸變劑和增稠劑，例如聚丙烯酸、聚氨酯、水合蓖麻油、染料、脂肪酸、脂肪酸酰胺；增塑劑，網絡劑，消泡劑，潤滑劑，干燥劑，交聯劑，光引發劑，螯合劑，蠟，顏料，導電聚合物粒子。
填料組分的比例優選是0.01-50重量％，基于干涂層的總重量計。此比例更優選是0.1-30重量％，特別優選0.3-20重量％。
另外，本發明的分散體可以含有加工助劑和穩定劑，例如UV穩定劑、潤滑劑、防腐劑和阻燃劑。它們的比例通常是0.01-5重量％，基于分散體的總重量計。此比例優選是0.05-3重量％。
在通過使用含有在基體材料中的導電粒子的分散體將結構化或全區域的基層施用到載體上、并且干燥或固化基體材料之后，大多數導電粒子處于基體內部，使得尚未產生連續的導電表面。為了產生連續導電表面，必須用導電材料涂覆已施用到載體上的結構化或全區域的基層。所述涂覆通常通過無電金屬涂覆和/或電解金屬涂覆進行。
為了能以無電和/或電解方式涂覆結構化或全區域的基層，首先必要的是至少部分地干燥或固化通過使用分散體產生的結構化或全區域的基層。結構化或全區域的表面的千燥或固化操作按照常規方法進行。例如，基體材料可以以化學方式固化，例如通過基體材料的聚合、加聚或縮聚，例如使用UV輻射、電子輻射、微波輻射、IR輻射或加熱進行；或純粹以物理方式進行，例如通過蒸發溶劑。物理和化學干燥方式的組合也是可能的。在至少部分的干燥或固化后，根據本發明，在分散體中所含的導電粒子至少部分地暴露出來，使得能夠獲得導電的成核位置，在此位置上可以沉積金屬離子，從而在隨后的無電金屬涂覆和/或電解金屬涂覆期間形成金屬層。如果導電粒子由已經氧化的材料形成，則有時也必須預先至少部分地除去氧化物層。根據實施此方法的方式，例如使用酸性電解質溶液實施時，氧化物層的去除可以與金屬涂覆工藝同時進行，不需要額外的加工步驟。
在無電金屬涂覆和/或電解金屬涂覆之前暴露粒子的優點是為了獲得連續的導電表面，通過暴露導電粒子，涂層僅僅需要含有一定比例的導電粒子，此比例比當未暴露粒子時的情況低約5-10重量％。其它優點是所生產的涂層具有均勻性和連續性以及高的工藝可靠性。
導電粒子可以以機械方式暴露，例如通過粉碎、研磨、銑削、砂磨或用超臨界二氧化碳噴砂；以物理方式暴露，例如通過加熱、激光、紫外光、電暈或等離子放電；或以化學方式暴露。在化學暴露的情況下，優選使用
能與基體材料相容的化學品或化學品混合物。在化學暴露的情況下，基體材料可以至少部分地溶解在表面上并被洗掉，例如用溶劑進行；或基體材料的化學結構可以至少部分地用合適的試劑破壞，使得導電粒子暴露出來。能使基體材料溶脹的試劑也適用于暴露導電粒子。這種溶脹形成了空隙，要沉積的金屬離子可以從電解質溶液進入此空隙，使得更大量的導電粒子被金屬涂覆。隨后通過無電和/或電解方式沉積的金屬層的粘合性、均勻性和連續性顯著優于現有技術的方法。金屬涂覆的加工速率也更高，這是因為更大量的導電粒子暴露出來，使得可以實現額外的成本優勢。
如果基體材料是例如環氧樹脂、改性環氧樹脂、環氧-酚醛清漆樹脂、聚丙烯酸酯、ABS、苯乙烯-丁二烯共聚物或聚醚，則導電粒子優選通過使用氧化劑來暴露。氧化劑破壞了基體材料的鍵合，使得粘合劑溶解，從而暴露出導電粒子。合適的氧化劑是例如錳酸鹽，例如高錳酸鉀、錳酸鉀、高錳酸鈉、錳酸鈉、過氧化氫、氧氣；在催化劑存在下的氧氣，催化劑是例如錳鹽、鉬鹽、鉍鹽、鎢鹽和鈷鹽；臭氧，五氧化釩，二氧化硒，多硫化銨溶液，在氨或胺存在下的硫，二氧化錳，高鐵酸鉀，重鉻酸鹽/硫酸，在^P克酸或乙酸或乙酸酐中的鉻酸，硝酸，氬硤酸，氫溴酸，重鉻酸吡淀镥，
鉻酸-吡啶配合物，鉻酸酐，氧化鉻(VI)，高硪酸，四乙酸鉛，醌，甲基醌，蒽醌，溴，氯，氟，碘(III)鹽溶液，二硫酸鹽溶液，過碳酸鈉；氧閨酸的鹽，例如氯酸鹽或溴酸鹽或碘酸鹽；高卣酸的鹽，例如高碘酸鈉或高氯酸鈉；過硼酸鈉；重鉻酸鹽，例如重鉻酸鈉；過硫酸的鹽，例如過氧二石克酸鉀、過氧單硫酸鉀；氯代鉻酸吡咬镥；次囟酸的鹽，例如次氯酸鈉；在親電試劑存在下的二曱基亞砜，氫過氧化叔丁基，3-氯過苯曱酸鹽，2,2-二甲基丙醛，Des-Martin高碘烷，草酰氯，脲過氧化氬加合物，脲過氧化氫，2-碘氧基苯甲酸，過氧單硫酸鉀，間氯過苯曱酸，N-甲基嗎啉-N-氧化物，2-甲基-丙-2-基氫過氧化物，過乙酸，新戊醛，四氧化鋨，過硫酸氫鉀制劑，釕(III)和(IV)鹽，在2，2，6，6-四甲基哌啶基-N-氧化物存在下的氧氣，三乙酰氧基高碘烷，三氟過乙酸，三曱基乙醛，硝酸銨。在此過程期間的溫度可以任選地提高，從而改進暴露過程。
優選的氧化劑是錳酸鹽，例如高錳酸鉀、錳酸鉀、高錳酸鈉、錳酸鈉、過氧化氫、N-甲基嗎啉-N-氧化物；過碳酸鹽，例如過碳酸鈉或過碳酸鉀；過硼酸鹽，例如過硼酸鈉或過硼酸鉀；過;克酸鹽，例如過》克酸鈉或過石危酸鉀，過氧二-和單硫酸的鈉鹽、鉀鹽和銨鹽；次氯酸鈉；脲過氧化氫加合物；含氧卣酸的鹽，例如氯酸鹽或溴酸鹽或碘酸鹽；高卣酸的鹽，例如高碘酸鈉或高氯酸鈉；過氧二硫酸四丁基銨，醌，鐵(III)鹽溶液，五氧化釩，重鉻酸吡啶備t，鹽酸，溴，氯，重鉻酸鹽。
特別優選的氧化劑是高錳酸鉀，錳酸鉀，高錳酸鈉，錳酸鈉，過氧化氬和其加合物，過硼酸鹽，過碳酸鹽，過硫酸鹽，過氧二硫酸鹽，次氯酸鈉或高氯酸鹽。
為了暴露在含有例如酯結構例如聚酯樹脂、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯聚氨酯的基體材料中的導電粒子，優選例如使用酸性或堿性的化學品和/或化學品混合物。優選的酸性化學品和/或化學品混合物是例如濃縮或稀釋的酸，例如鹽酸、硫酸、磷酸或硝酸。根據基體材料，有機酸也是合適的，例如曱酸或乙酸。合適的堿性化學品和/或化學品混合物是例如堿，例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氬氧化銨，或碳酸鹽，例如碳酸鈉或碳酸鈣。在此過程中的溫度可以任選地升高以改進暴露過程。
溶劑也可以用于暴露在基體材料中的導電粒子。溶劑必須與基體材料相配，這是因為基體材料必須溶解在溶劑中或被溶劑溶脹。當使用能溶解基體材料的溶劑時，基層與溶劑僅僅接觸短時間以使基體材料的上層被溶劑化，從而溶解。優選的溶劑是二曱苯、甲苯、卣代烴、丙酮、曱基乙基
酮(MEK)、甲基異丁基酮(MIBK) 、 二甘醇單丁醚。在溶解期間的溫度可以任選地升高以改進溶解行為。
此外，也可以使用機械方法暴露導電粒子。合適的機械方法是例如粉碎、研磨、用磨料拋光或用水噴射來加壓噴砂、噴砂或用超臨界二氧化碳噴砂。已經固化和印刷的結構化基層的頂層分別通過這種機械方法去除。從而暴露出在基體材料中所含的導電粒子。
本領域技術人員公知的所有磨料可以用作拋光用的磨料。合適的磨料是例如浮石粉。為了通過用水噴射來加壓噴砂以去除固化后的分散體的頂層，噴水優選含有少量的固體粒子，例如浮石粉(Ah03)，其平均粒徑分布是40-120微米，優選60-80微米；以及石英粉(Si02),其粒徑大于3微米。
如果導電粒子含有能氧化的材料，則在優選的實施方案中，在結構化或全區域的基層上形成金屬層之前至少部分地去除氧化物層。在這種情況下，氧化物層可以例如通過化學方式和/或機械方式除去。在處理基層以通過化學方式從導電粒子除去氧化物層的操作中，適用于所述處理的物質是例如酸，例如濃縮或稀釋的硫酸，或者濃縮或稀釋的鹽酸，檸檬酸，磷酸，
酰氨基磺酸，曱酸，乙酸。
用于從導電粒子除去氧化物層的合適機械方法一般與用于暴露導電粒子的機械方法相同。
為了4吏施用在載體上的分散體牢固地粘合在栽體上，在優選的實施方案中，在施用結構化或全區域基層之前，通過干燥方法、濕化學方法和/或機械方法來清潔載體。通過濕化學方法和機械方法，特別還可以使載體 表面粗糙化，從而使分散體更好地粘合。合適的濕化學方法特別是用酸性 或堿性試劑或用合適的溶劑洗涂載體。水也可以與超聲波組合使用。合適 的酸性或堿性試劑是例如鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氫氧化鈉、氬氧化鉀， 或者碳酸鹽，例如碳酸鉀。合適的溶劑與在用于涂覆基層的分散體中所含 的那些溶劑相同。優選的溶劑是醇、酮和烴，它們根據載體材料進行選擇。 也可以使用上述對于活化所述的氧化劑。
用于在涂覆結構化或全區域的基層之前清潔載體的機械方法通常與用 于暴露導電粒子和用于去除導電粒子的氧化物層的那些方法相同。
千燥清潔方法特別適用于除去灰塵和其它會影響分散體在栽體上的粘 合的粒子，和適合用于使表面粗糙化。這些方法是例如用刷子和/或去離子 空氣去除灰塵、電暈放電或低壓等離子，以及用具有粘合劑層的輥和/或滾 筒去除粒子。
通過電暈放電和低壓等離子，基材的表面張力可以選擇性地提高，可 以從基材表面清潔有機殘留物，所以分散體的潤濕和分散體的粘合都得到 改進。
結構化或全區域的基層優選用分散體采用任何印刷方法印刷到載體 上。可以印刷在結構化表面上的印刷方法是例如輥印或片印刷方法，例如 絲網印刷、凹板印刷、苯胺印刷、活字印刷、墊板印刷、噴墨印刷、
DE10051850所述的Lasersonic⑧方法、或膠版印刷。但是，也可以使用任 何本領域技術人員公知的其它印刷方法。也可以使用其它常規公知的涂覆 方法涂覆表面。這些涂覆方法是例如流延、漆涂、刮刀涂覆、刷涂、噴涂、 浸涂、輥涂、粉末涂覆、流化床涂覆等。通過印刷或涂覆方法產生的結構 化或全區域表面的厚度優選是0.01-50微米，更優選0.05-25微米，特別優選 0.1-15微米。這些層可以涂在整個表面上或以結構化方式涂覆。 根據印刷方法，可以印刷不同的精細結構。
分散體優選在施用之前在儲存容器中攪拌或泵送。攪拌和/或泵送防止 在分散體中所舍的粒子的可能沉淀。此外，也有利的是將分散體在儲存容
19器中進行熱調節。這使得能以改進的方式將基層壓印到載體上，這是由于 可以通過熱調節來調節恒定的粘度。熱調節特別在例如攪拌和/或泵送時通 過攪拌器或泵的能量輸入加熱M體是必要的，所以其粘度發生變化。
為了提高靈活性和出于成本原因，數字印刷方法例如噴墨印刷和
Lasersonic⑧方法特別在印刷涂覆的情況下是合適的。這些方法通常避免了 生產印刷才莫板的成本，例如印刷輥或絲網，以及當需要接連印刷多種不同 結構時避免了經常的變化。在數字印刷方法中，可以立即隨著新設計而變 化，不需要重組裝時間和停工。
在通過噴墨方法施用分散體的情況下，優選使用最大尺寸為15微米、 特別優選10微米的導電粒子，從而防止堵塞噴嘴。為了避免在噴墨頭中的 沉淀，分散體可以通過泵送回路來泵送，從而粒子不會沉淀。此外有利的 是體系可以被加熱，從而調節適用于印刷的分散體粘度。
除了將分散體施用到載體的一側，根據本發明方法，也可以在載體的 上側和下側都提供導電的結構化或全區域的基層。在貫穿式接觸的幫助下， 位于載體上側和下側的結構化或全區域的導電基層彼此電連接。為了貫穿 式接觸，例如載體中的孔壁具有導電表面。為了產生充分接觸，可以在載 體中形成孔，例如當印刷結構化或全區域的基層時施用含有導電粒子的分 散體時在壁上形成孔。對于足夠薄的載體，不是必須用分散體涂覆孔壁， 這是因為通過足夠長的涂覆時間，也通過從載體上側和下側向孔中 一起生 長的金屬層，在無電涂覆和/或電解涂覆期間在孔內部形成了金屬層，從而 形成在載體上側和下側上的導電的結構化或全區域表面的電連接。除了本 發明方法之外，也可以使用本領域技術人員公知的其它方法對孔和/或盲洞 進行金屬涂覆。
為了在栽體上獲得機械穩定的結構化或全區域的基層，優選用于在載 體上施用結構化或全區域基層的分散體在涂覆之后至少部分地固化。根據 基質材料，固化如上所述例如通過熱、光(UV/Vis)和/或輻射的作用進行， 例如紅外輻射、電子輻射、Y-輻射、X-輻射、微波。為了引發固化反應， 可以有時加入合適的活化劑。固化也可以通過不同方法的組合進行，例如通過uv輻射和加熱方法的組合。固化方法可以同時組合或接連組合。例如， 所述層可以先僅僅部分地通過uv輻射固化，使得所形成的結構不再流開。 然后通過熱的作用固化所述層。在這種情況下，加熱可以直接在uv固化之 后和/或在電解金屬涂覆之后進行。在如上所述在優選實施方案中至少部分 固化后，導電粒子被至少部分地暴露。為了生產連續的導電表面，在暴露 導電粒子之后，通過無電涂覆和/或電解涂覆而在結構化或全區域的基層上 形成至少一層金屬層。在這種情況下，涂覆可以通過本領域技術人員公知 的任何方法進行。此外，任何常規的金屬涂層可以使用涂覆方法施用。在 這種情況下，用于涂覆的電解質溶液的組成取決于要用于在基材上涂覆導 電結構的金屬。原則上，與分散體中的最低級的貴金屬相同等級或更高等 級的所有金屬可以用于無電涂覆和/或電解涂覆。通過無電涂覆沉積在導電 表面上的常規金屬是例如金、鎳、鈀、鉑、銀、錫、銅或鉻。 一層或多層 沉積層的厚度處于本領域技術人員公知的常規范圍內，對于本發明而言不
是關鍵的。
適用于涂覆導電結構的電解質溶液是本領域技術人員公知的，例如參
見Werner Jilek， GustlKeller， Handbuch der Leiterplattentechnik[印刷電 路技術手冊j， EugenG. Leuze Verlage, 2003，第4版，332-352頁。
為了在載體上書寫導電的結構化或全區域的表面，載體首先被送到含 有電解質溶液的浴中。栽體然后經過浴輸送，其中通過至少一個陰極接觸 在先前施用的結構化或全區域基層中所含的導電粒子。在這里，可以使用 本領域技術人員公知的任何合適的常規陰極。只要陰極與結構化或全區域 的表面接觸，金屬離子就從電解質溶液沉積以在所述表面上形成金屬層。
用于電解涂覆結構化或全區域的導電基層的合適設備通常包括至少一 個浴、 一個陽極和一個陰極，所述浴含有含至少一種金屬鹽的電解質溶液。 來自電解質溶液的金屬沉積在基材的導電表面上，形成金屬層。為此，至
少一個陰極與要涂覆的基材基層接觸，同時經由浴輸送基材。
在這種情況下，所有本領域技術人員公知的電解方法適用于電解涂覆。 這些電解方法例如是其中通過與待涂覆材料接觸的一個或多個輥形成陰極
21的那些方法。陰極也可以設計成分段輥的形式，其中至少與待涂覆材料連 通的輥段相應地以陰極方式連接。為了能可以再次除去在輥上沉積的金屬， 在分段輥的情況下，可以以陽極方式連接不與待涂覆的基層接觸的段，使 得在它們上沉積的金屬沉積回電解質溶液中。
在一個實施方案中，至少一個陰極包含至少一個具有至少一個導電部 分的帶，其環繞在至少兩個可旋轉軸的周圍。這些軸設計成具有合適的與 相應基材匹配的橫截面。這些軸優選以圓柱形式設計，可以例如具有運行 所述至少一個帶的槽。對于所述帶的電接觸，至少一個軸優選以陰極方式 連接，這些軸設計使得電流從軸的表面輸送到所述帶。當這些軸具有運行 至少一個所述帶的槽時，基材可以同時經由軸和帶接觸。但是，也可以僅 僅槽是導電的，而在槽之間的軸區域是由絕緣材料制成的，從而防止基材 也經由軸發生電接觸。軸的電流供應例如經由滑環進行，但是也可以使用 能將電流輸送到旋轉軸的任何其它合適的設備。
因為陰極包含至少一個具有至少一個導電部分的帶，所以即使對于具 有短導電結構的基材，特別是沿著基材的輸送方向，也提供足夠厚的涂層。 這是可能的，因為由于作為帶的陰極結構設計，即使短的導電結構也與陰 極接觸更長的時間。
另外，也可以涂覆在作為接觸帶的陰極上的導電結構區域，至少兩個 帶優選彼此接連偏離排列。在這種情況下，排列通常使得在第一個帶之后 偏離排列的第二個帶與在接觸笫一帶時發生金屬沉積的區域中的導電結構 接觸。更大的涂層厚度可以通過接連設計多于兩個帶來實現。
可以實現在輸送方向上更短的結構，這是因為各個接連偏離排列的帶 是經由至少一個共同的軸指引的。
所述至少 一個帶可以例如也具有網絡結構，使得要在基材上涂覆的導 電結構的僅僅小區域相應地被帶覆蓋。在網絡的孔中進行涂覆。也可以在 有網絡的區域中涂覆導電結構，即使對于帶設計成網絡結構的情況，有利 的是至少兩個帶相應地接連偏離排列。
22至少一個帶也可以交替地含有導電區域和不導電區域。在這種情況下， 所述帶可以另外在至少一個陽極連接的軸周圍環繞，但是應當小心的是導 電區域的長度小于陰極連接的軸和相鄰陽極連接的軸之間的距離。以此方 式，與待涂基材接觸的帶區域以陰極方式連接，而不與基材接觸的帶區域 以陽極方式連接。這方面的優點是在陽極連接期間再次除去了在陰極連接 期間沉積在帶上的金屬。為了在陰極連接的同時除去已沉積在帶上的所有 金屬，陽極連接的區域優選比陰極連接的區域更長或至少相等。這是可以 實現的，因為一方面陽極連接的軸具有比陰極連接的軸更大的直徑，另一 方面由于陽極連接的軸具有相等或更小的直徑，所以可以提供與陰極連接 的軸至少同樣多的軸，陰極連接的軸的空間與陽極連接的軸的空間優選具 有相同的尺寸。
或者，代替所述帶，陽極也可以包含至少兩個安裝在相應軸上的盤， 使得它們可以旋轉，所述盤彼此咬合。這可以使得特別沿著基材輸送方向 短的導電結構具有足夠厚和均勻的涂層。這些盤通常具有與相應基材匹配 的橫截面。這些盤優選具有圓形橫截面。軸可以具有任何橫截面。但是， 軸優選設計成圓柱形。
為了能涂覆比兩個相鄰盤更寬的結構，多個盤彼此接連地在每個軸上 根椐基材的寬度排列。相應地在各個盤之間提供足夠的距離，在此距離中 可以咬合下個軸的盤。在優選實施方案中，在軸上的兩個盤之間的距離對 應于至少盤的寬度。這使得另 一個軸的盤能咬合入在軸上的兩個盤之間的 距離中。
盤的電流供應例如經由軸進行。以此方式，例如可以使軸與位于浴之 外的電源連接。這種連接通常經由滑環進行。但是，任何其它用于輸送電 壓的連接也可以從靜態電源輸送到旋轉元件。除了經由軸供應電壓之外， 也可以經過它們的外周向接觸盤提供電流。例如，滑動式接觸例如刷子可 以接觸在基材另 一側上的接觸盤。
為了經由軸向盤供應電流，例如，軸和盤優選至少部分地由導電材料 制成。但是，除此之外，軸也可以由絕緣材料制成，并且為了向各個盤供
23應電流，例如由導體例如電線制成。在這種情況下，各個電線然后各自與 接觸盤連接，使得向接觸盤供應電壓。
在優選的實施方案中，盤具有單獨的部分，它們彼此是電絕緣的，分 布在周長上。這些彼此電絕緣的部分可以優選既以陰極方式也以陽極方式 連接。所以，與基材接觸的部分可以以陰極方式連接，并且只要不再與基 材接觸，此部分就以陽極方式連接。以此方式，在陰極連接期間在所述部 分上沉積的金屬再次在陽極連接期間被除去。各個部分的電壓供應通常經 由軸進行。
除了通過反轉軸或帶的極性除去沉積在軸和盤或者帶上的金屬之外， 其它清潔方案也是可能的，例如化學或機械清潔方法。
入電解質溶液的導電材料。合適的材料是例如金屬；石墨；導電聚合物， 例如聚噻吩；或金屬/塑料復合材料。優選的材料是不銹鋼和/或鈦。
多個具有不同電解質溶液的浴也可以串聯連接，使得在待涂覆的基層 上沉積多種不同的金屬。此外，也可以首先以無電方式、然后以電解方式 在基層上沉積金屬。在這種情況下，不同的金屬或相同的金屬可以通過無 電沉積和電解沉積來沉積。
電解涂覆設備可以另外具有能旋轉基材的裝置。在這種情況下，此裝 置的用于使基材旋轉的旋轉軸垂直于待涂覆的基材的表面。沿著基材方向 起初寬且短的導電結構通過旋轉而排直，使得它們在旋轉后沿著輸送方向 是窄且長的。
通過本發明方法沉積在導電結構上的金屬層的層厚度取決于接觸時 間，這由基材穿過設備的速度和順序排列的陰極的數目以及操作設備的電 流強度決定。更長的接觸時間可以例如通過將多個設備根據本發明在至少 一個浴中串聯連接來實現。
為了允許同時涂覆上側和下側，兩個帶或者安裝有盤的兩個輥或兩個 軸例如可以各自排列，使得待涂覆的基材可以在它們之間牽引通過。當要涂覆長度超過浴長度的箔(所謂的無盡頭箔，它們先從輥上解巻， 經由電解涂覆設備牽引，然后再次巻繞)時，它們也可以例如經由之字型 或在多個電解涂覆設備周圍環繞的形式牽引通過浴，這例如可以然后也彼 此疊放或順序排列。
電解涂覆設備可以根據需要配備有任何本領域技術人員公知的輔助設 備。這些輔助設備是例如泵、過濾器、化學品供應裝置、巻繞和解巻繞裝 置等。
可以使用本領域技術人員公知的所有處理電解質溶液的方法以縮短保 持間隔。這些處理方法例如也是其中電解質溶液自再生的系統。
本發明的設備也可以例如按照脈沖方法操作，參見Werner Jilek， Gustl Keller ， Handbuch der Leiterplattentechnik[印刷電路才支術手冊，Eugen G. Leuze Verlage，第4巻，192、 260、 349、 351、 352、 359頁。
續、半連續或不連續的方式操作。本發明方法的僅僅單獨步驟也可以連續 地進行，而其它步驟不連續地進行。
本發明方法例如適用于生產在印刷電路板上的導電線路。這種印刷電 路板是例如具有多層內和外水平的那些，微導通孔，芯片直接貼裝，軟質 和硬質印刷電路板，并且例如安裝在產品如電腦、電話、電視、電子汽車 元件、鍵盤、收音機、錄音機、CD、 CD-ROM和DVD播放機、游戲機、 檢測和調節設備、傳感器、電子廚房設備、電動玩具等中。
在軟質電路載體上的導電結構也可以用本發明方法涂覆。這些軟質電 路載體是例如由上述關于載體所述的材料制成的塑料膜，在塑料膜上印有 導電結構。本發明方法還適用于生產RFID天線、應答器天線或其它天線結 構，芯片卡^t件，扁平電纜，座位加熱器，箔導體，在太陽能電池或LCD/ 等離子顯示屏中的導電線路，電容器，箔電容，電阻，轉換器，保險絲， 或用于生產任何形式的電子涂覆產品，例如被金屬在一側或兩側鍍覆的具 有確定層厚度的聚合物載體，3D模塑的互連設備，或用于生產在產品上的裝飾性或功能性表面，它們用于例如屏蔽電磁輻射、用于導熱或作為包裝 材料。另外可以生產在整體電子元件上的觸點或觸墊或互連線。
另外，也可以生產具有有機電子元件連接的天線，以及在由用于電磁 屏蔽的不導電材料制成的表面上的涂層。
此外，也可以應用于燃料電池中的偶極板的流動領域。
此外，可以生產全區域或結構化的導電層，用于由上述不導電基材制 成的成型制品的后續裝飾性金屬涂覆。
本發明方法的應用范圍允許便宜地生產金屬涂覆的、甚至不導電的基 材，特別用作開關和傳感器、氣體阻隔器或裝飾部件，特別是用于汽車、 衛生用品、玩具、家用和辦公領域的裝飾性部件，以及包裝材料和箔。本 發明還應用于支票、信用卡、身份文件等的安全印刷領域。織物可以通過
本發明方法以電子和磁力方式被功能化(天線，傳送器，RFID和應答器天 線，傳感器，加熱元件，抗靜電(即使對于塑料)，屏蔽等)。
另外可以生產薄的金屬箔，或在一側或兩側被鍍覆的聚合物栽體，金 屬涂覆的塑料表面，例如裝飾條或外用鏡子。
本發明方法也可以用于洞、通孔、盲洞等的金屬涂覆，例如在印刷電 路板、RFID天線或應答器天線、扁平電纜、具有與上側和下側貫穿史接觸 的視窗的箔導體。當使用其它基材時也是如此。
本發明方法生產的金屬涂覆的制品(如果它們含有可磁化的金屬)也 可以用于可磁化的功能部件領域中，例如磁性桌、磁性游戲、在例如冰箱 門上的磁性表面。它們也可以用于要求優良熱傳導性的領域，例如在用于 座位加熱器的箔、地板加熱和絕緣材料中。
根據本發明方法被金屬涂覆的表面的優選用途是其中以此方式生產的 產品用作印刷電路板、RFID天線、應答器天線、座位加熱器、扁平電纜、 無接觸式芯片卡、薄金屬箔或在一側或兩側被鍍覆的聚合物栽體、箔導體、 在太陽能電池或LCD/等離子屏幕中的導電線路，或作為裝飾應用，例如用 于包裝材料。在電解涂覆之后，基材可以根據本領域技術人員公知的所有步驟進一 步加工。例如，現存的電解質殘留物可以通過洗滌從基材除去，和/或可以 干燥基材。
本發明方法的優點是即使當使用能氧化的材料作為導電粒子時也能進 行充分的涂覆。
權利要求
1. 一種在載體上生產導電的結構化或全區域的表面的方法，此方法包括以下步驟a)使用分散體將結構化或全區域的基層施用到載體上，所述分散體含有在基體材料中的導電粒子，b)至少部分地固化和/或干燥所述基體材料，c)通過至少部分地破壞已固化或已干燥的基體，至少部分地暴露出導電粒子，d)通過無電涂覆和/或電解涂覆而在結構化或全區域的基層上形成金屬層。
2. 權利要求l的方法，其中在步驟c)中導電粒子的暴露是以化學方式、 物理方式或才幾械方式進行的。
3. 權利要求1或2的方法，其中在步驟c)中導電粒子的暴露是使用氧 化劑進行的。
4. 權利要求3的方法，其中氧化劑是高錳酸鉀，錳酸鉀，高錳酸鈉， 錳酸鈉，過氧化氫或其加合物，過硼酸鹽，過碳酸鹽，過硫酸鹽，過氧二 硫酸鹽，次氯酸鈉或高氯酸鹽。
5. 權利要求l的方法，其中在步驟c)中導電粒子的暴露是通過能溶解、 蝕刻和/或溶脹基體材料的物質的作用進行的。
6. 權利要求5的方法，其中所述能溶解、蝕刻和/或溶脹基體材料的物 質是酸性或堿性的化學品或化學品混合物，或溶劑。
7. 權利要求l-6中任一項的方法，其中在無電涂覆和/或電解涂覆結構 化或全區域的基層之前，從導電粒子除去可能存在的氧化物層。
8. 權利要求l-7中任一項的方法，其中在使用分散體施用結構化或全區 域的涂層之前，栽體通過干燥方法、濕化學方法和/或機械方法清潔。
9. 權利要求8的方法，其中干燥方法是使用刷子和/或去離子化空氣除 去灰塵、低壓等離子、電暈放電或使用具有粘合劑層的輥或滾筒除去粒子，濕化學方法是用酸性或堿性的化學品或化學品混合物或溶劑洗滌，機械方 法是刷洗、研磨、拋光或用空氣或任選含有粒子的水噴射進行壓力噴射。
10. 權利要求l-9中任一項的方法，其中結構化或全區域的基層通過涂 覆方法來施用。
11. 權利要求10的方法，其中涂覆方法是印刷、流延、輥涂、浸涂或 噴涂方法。
12. 權利要求l-l 1中任一項的方法，其中分散體在施用之前在儲存容器 中攪拌或泵送。
13. 權利要求1-12中任一項的方法，其中將結構化或全區域的基層施用 到載體的上側和下側。
14. 權利要求13的方法，其中位于載體上側和下側的結構化和/或全區 域的基層彼此通過至少 一 個貫穿式接觸來連接。
15. 權利要求14的方法，其中在載體中的至少一個孔的孔壁具有用于 貫穿式接觸的導電表面。
16. 權利要求1-15中任一項的方法，其中在施用分散體之后，結構化或 全區域的基層至少部分地被固化或干燥。
17. 權利要求16的方法，其中根據基體材料，固化或干燥是以化學或 物理方式進行的，或通過這些方式的組合進4亍。
18. 權利要求1-17中任一項的方法，其中用于制造載體的不導電材料是 樹脂浸漬的織物，其被壓制成片或輥，或是未增強的塑料膜。
19. 權利要求1-18中任一項的方法，用于生產印刷電路板上的導體電 路、RFID天線、應答器天線或其它天線結構、芯片卡組件、扁平電纜、座 位加熱器、箔導體、在太陽能電池或LCD/等離子屏中的導電線路，或用于 生產任何形式的電解涂覆的產品。
20. 權利要求1-18中任一項的方法，用于生產在產品上的裝飾性或功能 性表面，這些表面用于屏蔽電磁輻射、用于熱傳導或作為包裝材料。
21. 權利要求1-18中任一項的方法，用于生產薄金屬箔或在一側或兩 側上被金屬鍍覆的聚合物載體。
全文摘要
本發明涉及一種在載體上生產導電的結構化或全區域的表面的方法，其中，在第一步中使用分散體將結構化或全區域的基層施用到載體上，所述分散體含有在基體材料中的導電粒子；在第二步中至少部分地固化和/或干燥所述基體材料；在第三步中通過至少部分地破壞所述基體，至少部分地暴露出導電粒子；和在第四步中通過無電涂覆或電解涂覆而在結構化或全區域的基層上形成金屬層。
文檔編號H05K3/10GK101491166SQ200780026642
公開日2009年7月22日 申請日期2007年6月11日 優先權日2006年6月14日
發明者D·亨切爾, J·卡祖恩, J·普菲斯特, N·施奈德, N·瓦格納, R·洛赫特曼 申請人:巴斯夫歐洲公司