[发明专利]聚合物成型体和电路板装备以及它们的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在表面上带有传导性的尤其是导电的结构的聚合物成型体，以及一种用于制造这种聚合物成型体的方法。本发明的另一方面涉及用于在聚合物成型体的表面上产生传导性的尤其是导电的结构的仪器的使用。此外，本发明涉及一种含有碳纳米管(CNT)的粘合剂的使用，用于将电子结构元件与其它导电的构件或成型件导电地连接。

此外，本发明涉及一种电路板装备，所述电路板装备包括至少一个电路板，所述至少一个电路板带有至少一个导电的迹线。优选的是，所述至少一个导电的迹线包括金属层和/或至少一个电子结构元件。

本发明还涉及用于制造依据本发明的电路板装备的方法。

背景技术

长期以来就公知导电的塑料。US 4,404,125介绍了一种通过将碳纤维，必要时与传导性的炭黑一起，掺和到热塑性塑料中的这种塑料的制造方式。在US 4,664,971中，将导电的金属纤维置入到碳纤维部位上。在所有这些塑料混合物中，需要大量导电的附加物质，这些附加物质通常处于重量比为10％-30％的范围中。尽管如此，该塑料的导电性，尤其在表面上，对于很多技术上的应用还不够。

WO 02/19346介绍了镀有金属层的碳纤维的使用，用于制造导电的塑料。在这种情况下，例如使用高能激光，以使得位于表面上的塑料蒸发，并且使得位于其下的导电附加物质层暴露出来。缺点是在此在塑料的整个体积上、还有横向于经激光处理的轨迹和超出经激光处理的轨迹地经常出现传导性，以及所导致的在布置并列的迹线时的问题。

为了实现良好的导电性，在所有这些方法中都需要足够量的附加物质，并且传导性基本上平均地分布在塑料成型件的体积上。但是，通常与升高的充填度相联系的是机械特性的退化，从而在高充填度的情况下例如韧性以及抗拉强度和断裂强度都明显降低。

用于在表面上产生导电结构的其它可行方案由T.Dekker(CarbonNanotubes as Molecular Quantum Wires，Physics Today，第22页-第28页，1999)所介绍。在这种情况下，将碳纳米管从气相中沉积在基底上。这种方法同样关联着很高的技术开支。

US 2006/0062983A1公开了一种方法，在其中，含碳纳米管的聚合物薄膜被施加到基底上。该含碳纳米管的聚合物薄膜是传导性的。

WO 2007/114645公开了一种用于将含碳纳米管的聚合物层施加到基底上的方法，在使用含水的弥散体(Dispersion)的情况下，该聚合物层含有碳纳米管。

电子电路通常通过将铜层施加在基底上来制造，其中，将对电子电路来说不需要的铜层部分通过化学过程腐蚀掉。这种电子电路的制造方式通常是非常昂贵的，并且包括很多方法步骤。

在产生传导性结构时，尤其可以使用电镀方法。为了使这种方法也能用于塑料表面，在能在电镀路径上沉积金属层之前，必须首先在塑料表面上施加导电层。合适于此的方法是公知的并且包括多个开支大且麻烦的单个步骤。因此，会有利的是，能够直接对塑料表面加以电镀。

在使用电镀方法的情况下产生的塑料构件的改型方案是模塑互连器件(MID)。在该注塑而成的构件中，将金属迹线施加到塑料载体上。该模塑互连器件能够以不同的方式来制造。一种可能性在于，电路载体以双组分注塑成型的方式制造。在这种情况下，一种塑料形成基体，另一种塑料可以金属化并且描绘出迹线布局。在SKW法中，首先，将迹线结构注塑成由不能金属化的成分构成的凹陷部。接着，将该区域填满能金属化的成分。在随后的步骤中，将相应的金属施加到能金属化的塑料上。在这种情况下，首先使能金属化的塑料的表面活化。电镀地将铜施加到该表面上直至期望的厚度。

另一个技术上的问题是电子构件或电子结构元件在电路板上的固定。在这种情况下，构件或者结构元件必须以简单的方式如此程度地固定，以使得能够实现突出的或最优的电特性。对此合适的粘合剂例如由EP 0 914 027或EP 0 870 418所公知。为了在迹线和电子结构元件之间产生导电的连接，在这种情况下将导电物质添加给塑料。当然，这种粘接部常常达不到期望的传导性和强度，并且尤其存在着对新的粘合剂组合物和/或接合部的需求，所述新的粘合剂组合物和/或接合部突出地或理想地与电路板特性共同作用。

发明内容