[发明专利]激光直接结构化材料的改善的无电镀性能

说明书

技术领域

本发明涉及热塑性组合物，尤其涉及能够用于激光直接结构化方法（laser direct structuring process）中的热塑性组合物。本发明也涉及制造这些组合物以及包含这些组合物的制品的方法。

背景技术

电气元件可以作为带有所需印刷导体的注塑设备（模制注射设备，molded injection device）（MID）而提供，即，当在MID技术中制造时使用不同的方法，例如，掩蔽方法，双组分注射模制（注塑，注射成型，injection molding）接着电镀（或无电镀（化学镀，electroless plating）），这是因为对于一些情况，将化学镀用于双组分注射模制。与由玻璃纤维增强的塑料等制成的常规电路板相比，以这种方式制造的MID元件是三维模制的部件，其具有集成的印刷导体设计，并且还可以有电子或机电部件。使用这种类型的MID元件，即使元件仅具有印刷的导体并且用于代替电气或电子器件中的常规布线，节约空间，使相关的器件（设备）制造得更小，并通过减少组件数和接触步骤而降低制造成本。这些MID设备大量用于手机，PDA和笔记本电脑应用中。

冲压金属（stamp metal）、柔性印刷电路板（FPCB）安装和双射成型法（two-shot molding method）是制备MID的三种现有技术。然而，冲压和FPCB安装方法在图案几何形状中具有局限性，而且模具（tooling）昂贵，并且还改变RF图案，导致高花费且耗时地改进模具。已经将双射成型（双组分注射模制）工艺用于生产具有真实三维结构的3D-MID。可以利用随后的化学腐蚀、化学表面活化和选择性金属涂覆来形成天线。该方法涉及到高初始成本，并且仅对于大生产数目而言是经济上可行的。双射成型也不是环境友好的方法。所有这些方法都是基于模具的技术，它们具有有限的灵活性、长开发周期，困难的设计原型（prototype），昂贵的设计变化，以及有限的小型化。

因此，利用激光直接结构化（激光直接成型，LDS）方法形成MID越来越流行。在LDS方法中，计算机控制的激光束在MID上移动从而活化要设置导电通路的位置上的塑料表面。利用激光直接结构化方法，可以获得较小的导电通路宽度（如150微米以下）。此外，导电通路之间的间隔也可以较小。因此，由该方法形成的MID节约了最终用途应用中的空间和重量。激光直接结构化的另一个优点是它的灵活性。如果改变电路设计，仅仅是对控制激光的计算机进行重新编程的问题。

目前，用于LDS材料的添加剂通常是尖晶石基金属氧化物，（如铜铬氧化物）、金属盐类（如碱式磷酸铜）、有机金属络合物等。这些LDS添加剂可以用于很多树脂，如聚碳酸酯（PC）、聚碳酸酯/丙烯腈丁二烯苯乙烯（PC/ABS）、聚苯醚（PPO）、尼龙等中，以生产工程塑料显影组合物（engineered plastic development composition）。然而目前的LDS添加剂是昂贵的，增加了与使用该技术相关的成本。

因此，提供具有良好镀覆性能同时利用较少LDS添加剂的LDS组合物从而降低与材料相关的成本将是有益的。提供由于良好性能和较低成本而能够用于较宽系列应用中的LDS材料组合物也将是有益的。提供能够用于激光直接结构化方法中的热塑性组合物也将是有益的。

发明内容

本发明提供一种能够用于激光直接结构化方法中的可着色热塑性组合物（colorable thermoplastic composition）。本发明的组合物包含热塑性基础树脂、激光直接结构化添加剂和白色颜料。组合物可用于多种应用，如个人电脑、笔记本电脑和便携式电脑、手机天线和其他这类通讯设备、医疗应用、RFID应用、和汽车应用。

因此，在一方面，本发明提供一种热塑性组合物，包含：按重量计65至92%的热塑性基础树脂；按重量计0.5至20%的激光直接结构化添加剂；以及按重量计0.5至15%的至少一种白色颜料，该白色颜料选自TiO₂，包括涂覆和未涂覆的锐钛矿、金红石，ZnO，BaSO₄，CaCO₃，BaTiO₃；其中，该热塑性组合物在利用激光活化后能够被镀覆。