BRPI0720834A2 - Método para produzir superfícies eletricamente condutivas sobre um substrato eletricamente não-condutivo - Google Patents

Description

“MÉTODO PARA PRODUZIR SUPERFÍCIES ELETRICAMENTE CONDUTIVAS SOBRE UM SUBSTRATO ELETRICAMENTE NÃO- CONDUTIVO”

A invenção refere-se a um método para produzir superfícies eletricamente condutivas em um substrato não condutivo.

O método de acordo com a presente invenção é adequado para, por exemplo, produzir trilhas condutoras sobre placas de circuito impresso, antenas RFID, antenas transponder ou outras estruturas de antena, módulos de cartão de chip, cabos chatos, aquecedores de assento, condutores de lâmina, trilhas condutoras em pilhas solares ou em telas de LCD/plasma, dispositivos interconectados moldados 3D, circuitos integrados, elementos resistivos, capacitivos ou indutivos, diodos, transistores, sensores, atuadores, componentes ópticos, dispositivos receptores/transmissores, superfícies decorativas ou funcionais em produtos, que são usadas para blindar radiação eletromagnética, para condução térmica ou como embalagem, folhas metálicas finas ou revestimentos de suportes poliméricos em um ou dois lados. Produtos eletroliticamente revestidos em qualquer forma podem também ser produzidos pelo método.

Um método para produzir superfícies eletricamente condutivas em um substrato é conhecido, por exemplo, pela US-B 6.177.151. As partículas eletricamente condutivas, que são contidas em um material matriz, são, neste caso, transferidas de um suporte sobre o substrato. A transferência é realizada por irradiação com um laser. O laser liqüefaz o material matriz, de modo que o material de transferência é transferido para sobre o substrato. O material de transferência e o material matriz inicialmente formam um revestimento sólido sobre o suporte. Se o ponto de fusão do material matriz situar-se abaixo da temperatura ambiente, é descrito congelamento do suporte com o material matriz, de modo que o material matriz toma-se sólido.

O WO 99/44402 igualmente descreve um método para produzir superfícies eletricamente condutivas em um substrato. Um suporte, sobre o qual o material de revestimento é aplicado, é neste caso trazido em contato com um substrato ou nas vizinhanças do substrato. O material de revestimento é fundido por um feixe de laser e o material fundido é 5 transferido para sobre o substrato. Uma grande consumo de energia é necessário neste caso, de modo que o inteiro material de revestimento seja fundido.

Uma desvantagem de ambos os métodos é que as estruturas desse modo produzidas sobre o substrato não têm uma superfície 10 eletricamente condutiva contínua. A fim de gerar estruturas eletricamente condutivas, é portanto necessário transferir uma grande quantidade de material eletricamente condutivo ou selecionar uma espessura de camada correspondentemente grande, a fim de que uma estrutura eletricamente condutiva contínua seja obtida.

Um dispositivo para impressão em um substrato é descrito, por

exemplo, em DE-A 37 02 643. A tinta de impressão é neste caso aplicada sobre uma película de tinta correndo em tomo de uma pluralidade de rolos. A tinta de impressão é aquecida com o auxílio de um laser. Isto cria uma bolha de gás, que toma-se progressivamente maior e então arrebenta sob sua 20 pressão. As gotículas de tinta são desse modo projetadas contra o substrato. Uma superfície eletricamente condutiva, entretanto, não pode ser gerada por este método.

Outras desvantagens dos métodos conhecidos pela arte anterior são a fraca adesão e falta de homogeneidade e continuidade da camada 25 transferida. Isto é geralmente atribuível ao fato de que os materiais transferidos, que são destinados a gerar as trilhas condutoras, compreendem interrupções ou curtos circuitos em sua estrutura de trilha condutora. O embutimento de material matriz é problemático, acima de tudo quando utilizando-se partículas muito pequenas (partículas na faixa de micro a nanômetro). Uma camada de óxido presente nas partículas eletricamente condutivas exacerbará este efeito mesmo mais. Um revestimento de metal contínuo, homogêneo pode, portanto, ser produzido somente com grande dificuldade ou não em absoluto, de modo que não há confiabilidade de processo.

r

E um objetivo da invenção fornecer um método alternativo, pelo qual superfícies estruturadas ou de área total eletricamente condutivas possam ser produzidas em um suporte, estas superfícies sendo homogêneas e continuamente eletricamente condutivas.

O objetivo é alcançado por um método para produzir

superfícies eletricamente condutivas, compreendendo as seguintes etapas:

a) transferir uma dispersão contendo partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis de um suporte para o substrato, irradiando-se o suporte com um laser,

b) pelo menos parcialmente secar e/ou curar a dispersão

transferida para sobre substrato, a fim de formar uma camada de base,

c) revestir sem corrente e/ou galvanicamente a camada de

base.

Suportes rígidos ou flexíveis, por exemplo, são adequados 20 como suportes sobre os quais a superfície eletricamente condutiva é aplicada. O suporte é preferivelmente eletricamente não-condutivo. Isto significa que a resistividade é mais do que IO9 ohm x cm. Suportes adequados são, por exemplo, polímeros reforçados ou não reforçados, tais como aqueles convencionalmente usados para placas de circuito impresso. Polímeros 25 adequados são resinas epóxi ou resinas epóxi modificadas, por exemplo, resinas de Bisfenol A ou Bisfenol B, resinas epóxi-novolac, resinas epóxi bromadas, resinas epóxi reforçadas por aramida ou reforçada por fibra de vidro ou reforçadas por papel (por exemplo, FR4), plásticos reforçados por fibra de vidro, polímeros de cristal líquido (LCP), sulfetos de polifenileno (PPS), polioximetilenos (POM), poliaril éter cetonas (PAEK), poliéter éter cetonas (PEEK), poliamidas (PA), policarbonatos (PC), tereftalatos de polibutileno (PBT), tereftalatos de polietileno (PET), poliimidas (PI), resinas de poliimida, ésteres de cianato, resinas de bismaleimida-triazina, náilon, 5 resinas de vinil éster, poliésteres, resinas de poliéster, poliamidas, polianilinas, resinas de fenol, polipirróis, naftalato de polietileno (PEN), polimetil metacrilato, polietileno dioxitiofeno, papel de aramida revestido com resina fenólica, politetrafluoroetileno (PTFE), resinas de melamina, resinas de silicone, resinas de flúor, éteres de polifenileno alilados (APPE), 10 imidas de poliéter (PEI), óxidos de polifenileno (PPO), polipropilenos (PP), polietilenos (PE), polissulfonas (PSU), poliéter sulfonas (PES), poliaril amidas (PAA), cloretos de polivinila (PVC), poliestirenos (PS), acrilonitrila- butadieno-estireno (ABS), acrilato de acrilonitrila-estireno (ASA), estireno acrilonitrila (SAN) e misturas (combinações) de dois ou mais dos polímeros 15 supracitados, que possam estar presentes em uma larga variedade de formas. Os substratos podem compreender aditivos conhecidos da pessoa hábil na arte, por exemplo, retardantes de chama.

Em princípio, todos os polímeros mencionados abaixo, com respeito ao material de matriz, podem também ser usados. Outros substratos igualmente convencionais da indústria de circuitos impressos são também adequados.

Materiais compósitos, polímeros semelhantes a espuma, Styropor®, Styrodur®, poliuretanos (PU), superfícies cerâmicas, têxteis, polpa, placa, papel, papel revestido com polímero, madeira, materiais minerais, silício, vidro, tecido vegetal e tecido animal são além disso substratos adequados.

Em uma primeira etapa, uma dispersão, que contém partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis, é transferida de um suporte para sobre o substrato. A transferência é realizada irradiando-se a dispersão sobre o suporte com um laser. Antes de a dispersão com as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis contidas ali ser transferida, ela é preferivelmente aplicada longe da superfície do suporte. Como uma alternativa, é naturalmente também possível que a dispersão seja aplicada sobre o suporte de uma maneira estruturada. A aplicação da dispersão longe da superfície, entretanto, é preferida.

Todos os materiais transparentes para a radiação laser em questão são adequados como um suporte, por exemplo, plástico ou vidro. Quando laseres IR são empregados, por exemplo, é assim possível utilizarem- se folhas de poliolefma, folhas PET, folhas de poliimida, folhas de poliamida, folhas PEN, folhas de poliestireno, ou vidro.

O substrato pode ser rígido ou flexível. O suporte pode além disso ser na forma de uma mangueira ou folha sem fim, luva ou como um suporte plano.

Fontes de feixe laser adequadas, para gerar o feixe de laser, são comercialmente disponíveis. Todas as fontes de feixe de laser podem em princípio ser usadas. Tais fontes de feixe de laser são, por exemplo, laseres de gás, estado sólido, diodo ou excímeros, pulsados ou de onda contínua. Estas podem respectivamente ser usadas contanto que o suporte em questão seja transparente para a radiação e dispersão laser, que contenha as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis e seja aplicada sobre o suporte, absorva a radiação laser suficientemente, a fim de gerar bolha de cavitação na camada de base, pela conversão de energia de luz em energia térmica.

Os laseres IR pulsados ou de onda contínua (cw) são preferivelmente usados como a fonte de laser, por exemplo, laseres Nd-YAG, laseres Yb:YAG, laseres de fibra ou diodo. Estes são disponíveis economicamente e com alta potência. Os laseres de IR de onda contínua (cw) são particularmente preferidos. Como uma função da absorvibilidade da dispersão que contém as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis, entretanto, é também possível utilizarem-se laseres com comprimentos de onda na faixa de frequência visível ou UV. Adequados para isto, por exemplo, são os laseres Ar, laseres HeNe, leisers IR de estado sólido multiplicado em frequência ou laseres de excímero, tais como laseres ArF, laseres KrF, laseres XeCl ou laseres XeF. Em função da fonte de feixe de laser, a potência do laser e a óptica e moduladores usados, o diâmetro focal do feixe de laser situa-se na faixa entre 1 μιη e 100 μηι. A fim de gerar a estrutura da superfície, é também possível arranjar uma máscara no trajeto do feixe do laser ou empregar um método de formação de imagem conhecido da pessoa hábil na arte.

Em uma forma de realização preferida, as partes desejadas da dispersão aplicada sobre o suporte e contendo as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis são transferidas para o substrato por meio de um laser focalizado sobre a dispersão.

A fim de realizar o método de acordo com a invenção, o feixe de laser e/ou o suporte e/ou o substrato podem ser movidos. O feixe de laser pode, por exemplo, ser movido por óptica conhecida da pessoa hábil na arte tendo espelhos rotativos. O suporte pode, por exemplo, ser configurado como uma folha sem fim girando, que é revestida continuamente com a dispersão contendo as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis. O substrato pode, por exemplo, ser movido por meio de um estágio XY ou como uma folha sem fim com um dispositivo de desenrolar e enrolar.

Uma vantagem do método de acordo com a presente invenção é que, além das estruturas de circuito bidimensionais, por exemplo, é também possível produzir estruturas de circuito tridimensional, por exemplo, dispositivos interconectados moldados 3D. É também possível prover o interior dos pacotes de dispositivo com trilhas condutoras tendo uma estrutura extremamente fina. Quando produzindo objetos tridimensionais, por exemplo, cada superfície pode ser processada em sucessão trazendo-se o objeto para a posição correta ou apropriadamente conduzindo o feixe de laser.

A dispersão, que é transferida do suporte para o substrato, geralmente contém partículas revestíveis sem corrente e/ou galvanicamente em um material matriz. As partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis podem ser partículas de geometria arbitrária, produzidas de qualquer material eletricamente condutivo, misturas de diferentes materiais eletricamente condutivos ou então misturas de materiais eletricamente condutivos e não-condutivos. Materiais eletricamente condutivos são, por exemplo, carbono, tal como negro de fumo, grafite, grafenos ou nanotubos de carbono, complexos de metal eletricamente condutivos, compostos orgânicos condutivos ou polímeros ou metais condutivos. Zinco, níquel, cobre, estanho, cobalto, manganês, ferro, magnésio, chumbo, cromo, bismuto, prata, ouro, alumínio, titânio, paládio, platina, tântalo e suas ligas são preferidos, ou misturas que contenham pelo menos um destes metais. Ligas adequadas são, por exemplo, CuZn, CuSn, CuNi, SnPb, SnBi, XnCo, NiPb, ZnFe, ZnNi, ZnCo e ZnMn. Alumínio, ferro, cobre, níquel, zinco, carbono e suas misturas são particularmente preferidos.

As partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestidas preferivelmente têm um diâmetro médio de partícula de 0,001 a 100 μηι, preferivelmente de 0,005 a 50 μιη e, particularmente preferível de 0,01 a 10 μηι. O diâmetro médio de partícula pode ser determinado por meio de medição de difração laser, por exemplo, empregando-se um dispositivo Microtac X100. A distribuição dos diâmetros de partícula depende de seu método de produção. A distribuição do diâmetro tipicamente compreende somente um máximo, embora uma pluralidade de máximos seja também possível.

A superfície das partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis pode ser provida pelo menos parcialmente com um revestimento. Revestimentos adequados podem ser inorgânicos ou orgânicos por natureza. Os revestimentos orgânicos são, por exemplo, SiO2, fosfatos ou fosfetos. As partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis podem, naturalmente, também ser revestidas com um metal ou óxido metálico. O metal pode igualmente estar presente em uma forma parcialmente oxidada.

Se dois ou mais diferentes metais forem destinados a formar as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis, então isto pode ser

r

realizado usando-se uma mistura destes metais. E particularmente preferível que o metal seja selecionado do grupo consistindo de alumínio, ferro, cobre, níquel e zinco.

As partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis podem, contudo, também conter um primeiro metal e um segundo metal, o segundo metal estando presente na forma de uma liga, com o primeiro metal ou um ou mais de outros metais, ou as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis contêm duas diferentes ligas.

Além da escolha de partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis, o formato das partículas eletricamente condutivas também tem um efeito sobre as propriedades da dispersão, após o revestimento. Com respeito ao formato, numerosas variantes conhecidas da pessoa hábil na arte são possíveis. O formato das partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis pode, por exemplo, ser em agulha, cilíndrico, conformado em plaqueta ou esférico. Estes formatos de partícula representam formatos idealizados e o formato real pode diferir mais ou menos fortemente deles, por exemplo, devido à produção. Por exemplo, partículas conformadas em gota de lágrima são um desvio real do formato esférico idealizado no escopo da presente invenção.

As partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis com vários formatos de partícula são comercialmente disponíveis.

Quando misturas de partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis são usadas, os parceiros da mistura individuais podem também ter diferentes formatos de partícula e/ou tamanhos de partícula. E também possível utilizarem-se misturas de somente um tipo de partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis com diferentes tamanhos de partícula e/ou formatos de partícula. No caso de diferentes formatos de partícula e/ou tamanhos de partícula, os metais alumínio, ferro, cobre, níquel e zinco, bem como carbono, são igualmente preferidos.

Quando misturas de formatos de partícula são usados, misturas de partículas esféricas com partículas conformadas em plaqueta são preferidas. Em uma forma de realização, por exemplo, partículas esféricas de carbonila-ferro são usadas com partículas de ferro e/ou cobre conformadas em plaqueta e/ou partículas de carbono de diferentes geometrias.

Como já mencionado acima, as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis podem ser adicionadas à dispersão na forma de seu pó. Tais pós, por exemplo, pó metálico, são mercadorias comercialmente disponíveis ou podem prontamente ser produzidas por meio de métodos conhecidos, por exemplo, por deposição eletrolítica ou redução química de soluções de sais metálicos ou por redução de um pó oxídico, por exemplo, por meio de hidrogênio, por pulverização ou atomização de uma fusão metálica, particularmente em refrigerantes, por exemplo, gases ou água. A atomização de gás e água e a redução dos óxidos metálicos são preferidas. Os pós metálicos com o tamanho de partícula preferido podem também ser produzidos moendo-se pó metálico mais grosseiro. Um moinho de bolas, por exemplo, é adequado para isto.

Além da atomização de gás e água, o processo de pó de carbonila-ferro para produzir pó de carbonila-ferro é preferido no caso de ferro. Isto é feito por decomposição térmica de pentacarbonila de ferro. Isto é descrito, por exemplo, em Ullman5S Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5a. Edição, Vol. A14, ág. 599. A decomposição de pentacarbonila de ferro pode, por exemplo, ocorrer em temperaturas elevadas e pressões elevadas em um decompositor aquecível, que compreenda um tubo de um material refratário, tal como vidro de quartzo ou aço V2A em uma posição preferivelmente vertical, que é incluída por um instrumento de aquecimento, por exemplo, consistindo de banhos de aquecimento, arames de aquecimento ou uma camisa de aquecimento, através dos quais um meio de aquecimento escoe.

De acordo com um método similar, o pó de carbonil-níquel pode também ser usado.

As partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis conformadas em plaqueta podem ser controladas por condições otimizadas no processo de produção ou obtidos em seguida por tratamento mecânico, por exemplo, por tratamento em um moinho de bolas agitador.

Expresso em termos do peso total do revestimento seco, a proporção de partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis preferivelmente situa-se na faixa de 20 a 98 % em peso. Uma faixa preferida para a proporção das partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis é de 30 a 95 % em peso, expressos em termos do peso total do revestimento seco.

Por exemplo, aglutinantes com um grupo âncora de pigmento- afim, polímeros naturais e sintéticos e seus derivativos, resinas naturais, bem como resinas sintéticas e seus derivativos, borracha natural, borracha sintética, proteínas, derivativos de celulose, óleos de secagem e não-secagem etc. são adequados como um material matriz. Eles podem - mas não precisam - ser química ou fisicamente curativos, por exemplo, curativos por ar, curativos por radiação ou curativos por temperatura.

O material matriz é preferivelmente um polímero ou mistura

polimérica.

Os polímeros preferidos como um material matriz são, por exemplo, ABS (acrilonitrila-butadieno-estireno); ASA (acrilato de acrilonitrila-estireno); acrilatos acrílicos; resinas alquídicas; alquil vinil acetatos; copolímeros de alquil vinil acetato, em particular metileno vinil acetato, etileno vinil acetato, butileno vinil acetato; copolímeros de alquileno vinil cloreto; amino resinas; resmas aldeídicas e de cetona; celuloses e derivativos de celulose, em particular hidroxialquil celuloses, ésteres de celulose, tais como acetatos, propionatos, butiratos, carboxialquil celuloses, nitrato de celulose; epóxi acrilato; resinas epóxi; resinas epóxi modificadas, por exemplo, resinas de Bisfenol A ou Bisfenol F bifuncionais ou polifuncionais, resinas epóxi-novolac, resinas epóxi bromadas, resinas epóxi cicloalifáticas; resinas epóxi alifáticas, glicidil éteres, vinil éteres, copolímeros de etileno-ácido acrílico; resinas hidrocarbonadas; MABS (ABS transparente também contendo unidades acrilato); resinas de melamina, copolímeros de anidrido ácido maleico; metacrilatos; borracha natural; borracha sintética; borracha de cloro; resinas naturais; resinas de colofônio; goma-laca; resinas fenólicas; poliésteres; resinas de poliéster tais como resinas de fenil éster; polissulfonas; poliéter sulfonas; poliamidas; poliimidas; polianilinas; polipirróis; tereftalato de polibutileno (PBT); policarbonato (por exemplo, Makrolon® da Bayer AG); poliéster acrilatos; polieter acrilatos; polietileno; polietileno tiofeno; polietileno naftalatos; polietileno tereftalato (PET); polietileno tereftalato glicol (PETG); polipropileno; polimetil metacrilato (PMMA); óxido de polifenileno (PPO); poliestirenos (PS), politetrafluoroetileno (PTFE); politetraidrofurano; poliéteres (por exemplo, polietileno glicol, polipropileno glicol); compostos de polivinila, em particular polivinil cloreto (PVC), copolímeros de PVC, PVdC, polivinil acetato, bem como seus copolímeros, polivinil álcool opcionalmente parcialmente hidrolisado, polivinil acetais, polivinil acetatos, polivinil pirrolidona, polivinil éteres, polivinil acrilatos e metacrilatos em solução e como uma dispersão, bem como seus copolímeros, copolímeros de poloiacrilatos e poliestireno; poliestireno (modificado ou não para ser a prova de choque); poliuretanos, não-reticulados ou reticulados com isocianatos; poliuretano acrilato; copolímeros de estireno acrílico; copolímeros em bloco de estireno butadieno (por exemplo, Styroflex® ou Styrolux® da BASF AG, K-Resin(TM) de CPC); proteínas, por exemplo, caseína; SIS; resina de triazina, resina de triazina bismaleimida (BT), resina de éster de cianato (CE), polifenileno éteres alilados (APPE). Misturas de dois ou mais polímeros podem também formar o material matriz.

Polímeros particularmente preferidos como um material matriz são acrilatos, resinas acrílicas, derivativos de celulose, metacrilatos, resinas metacrílicas, melamina e amino resinas, polialquilenos, poliimidas, resinas epóxi, resinas epóxi modificadas, por exemplo, resinas de Bisfenol A ou Bisfenol F bifuncionais ou polifuncionais, resinas epóxi-novolac, resinas epóxi bromadas, resinas epóxi cicloalifáticas; resinas epóxi alifáticas, glicidil éteres, vinil éteres e resinas fenólicas, poliuretanos, poliésteres, polivinil acetais, polivinil acetatos, poliestirenos, copolímeros depoliestireno, poliestireno acrilatos, copolímeros em bloco de estireno butadieno, alquenil vinil acetatos e copolímeros de vinil cloreto, poliamidas e seus copolímeros.

Como um material matriz para a dispersão na produção de placas de circuito impresso, é preferível utilizarem-se resinas de cura térmica ou radiação, por exemplo, resmas epóxi modificadas, tais como resinas de Bisfenol A ou Bisfenol F bifuncionais ou polifuncionais, resinas epóxi- novolac, resinas epóxi bromadas, resinas epóxi cicloalifáticas; resinas epóxi alifáticas, glicidil éteres, ésteres de cianato, vinil éteres, resinas fenólicas, poliimidas, resinas de melamina e amino resinas, poliuretanos, poliésteres e derivativos de celulose.

Expressa em termos do peso total do revestimento seco, a proporção dos componentes aglutinantes orgânicos é preferivelmente de 0,01 a 60 % em peso. A proporção é preferivelmente de 0,1 a 45 % em peso, mais preferivelmente de 0,5 a 35 % em peso. A fim de ser-se capaz de aplicar a dispersão contendo as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis e o material matriz sobre o suporte, um solvente ou mistura de solvente pode além disso ser adicionado à dispersão, a fim de ajustar a viscosidade da dispersão adequada para o respectivo método de aplicação. Solventes adequados são, por exemplo, hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos (por exemplo, n-octano, cicloexano, tolueno, xileno), álcoois (por exemplo, metanol, etanol, 1- propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, amil álcool), álcoois polivalentes tais como glicerol, etileno glicol, propileno glicol, neopentil glicol, alquil ésteres (por exemplo, metil acetato, etil acetato, propil acetato, butil acetato, isobutil acetato, isopropil acetato, 3-metil butanol), alcóxi álcoois (por exemplo, metoxipropanol, metoxibutanol, etoxipropanol), alquil benzenos (por exemplo, etil benzeno, isopropil benzeno), butil glicol, dibutil glicol, alquil glicol acetatos (por exemplo, butil glicol acetato, dibutil glicol acetato, propileno glicol metil éter acetato), diacetona álcool, diglicol dialquil éteres, diglicol monoalquil éteres, dipropileno glicol dialquil éteres, dipropileno glicol monoalquil éteres, diglicol alquil éter acetatos, dipropileno glicol alquil éter acetato, dioxano, dipropileno glicol e éteres, dietileno glicol e éteres, DBE (ésteres dibásicos), éteres (por exemplo, dietil éter, tetraidrofurano), etileno cloreto, etileno glicol, etileno glicol acetato, etileno glicol dimetil éster, cresol, lactonas (por exemplo, butirolactona), cetonas (por exemplo, acetona, 2-butanona, cicloexanona, metil etil cetona (MEK), metil isobutil cetona (MIBK)), dimetil glicol, cloreto de metileno, metileno glicol, metileno glicol acetato, metil fenol (orto, meta, para-cresol), pirrolidonas (por exemplo, N-metil-2-pirrolidona), propileno glicol, propileno carbonato, tetracloreto de carbono, tolueno, trimetilol propano (TMP), hidrocarbonetos aromáticos e misturas, hidrocarbonetos alifáticos e misturas, monoterpenos alcoólicos (por exemplo, terpineol), água e misturas de dois ou mais destes solventes.

Solventes preferidos são álcoois (por exemplo, etanol, 1- propanol, 2-propanol, butanol), alcoxiálcoois (por exemplo, metóxi propanol, etóxi propanol, butil glicol, dibutil glicol), butirolactona, diglicol dialquil éteres, diglicol monoalquil éteres, dipropileno glicol dialquil éteres, dipropileno glicol monoalquil éteres, ésteres (por exemplo etil acetato, butil acetato, butil glicol acetato, dibutil glicol acetato, diglicol alquil éter acetatos, dipropileno glicol alquil éter acetatos, DBE, propileno glicol metil éter acetato), éteres (por exemplo, tetraidrofurano), álcoois polivalentes tais como glicerol, etileno glicol, propileno glicol, neopentil glicol, cetonas (por exemplo, acetona, metil etil cetona, metil isobutil cetona, cicloexanona), hidrocarbonetos (por exemplo, cicloexano, etil benzeno, tolueno, xileno), N- metil-2-pirrolidona, água e suas misturas.

No caso de materiais matriz líquidos (por exemplo, resinas epóxi líquidas, ésteres acrílicos), a respectiva viscosidade pode alternativamente ser ajustada via a temperatura durante a aplicação, ou via uma combinação de um solvente e temperatura.

A dispersão pode, além disso, conter um componente dispersante. Este consiste de um ou mais dispersantes.

Em princípio, todos os dispersantes conhecidos de uma pessoa hábil na arte para aplicação em dispersões e descritos na arte anterior são adequados. Dispersantes preferidos são tensoativos ou misturas de tensoativos, por exemplo, tensoativos aniônicos, catiônicos, anfotéricos ou não-iônicos. Os tensoativos catiônicos e aniônicos são descritos, por exemplo, na “Encyclopedia of Polymer Science and Technology”, J. Wiley & Sons (1966), Vol. 5, págs. 816-818, e em “Emulsion Polymerisation and Emulsion Polymers”, ed. P. Lovell e M. El-Asser, Wiley & Sons (1997), pgs. 224 - 226. É contudo também possível utilizarem-se polímeros conhecidos de uma pessoa hábil na arte tendo grupos âncora de pigmento-afim como dispersantes.

O dispersante pode ser usado na faixa de 0,01 a 50 % em peso, expresso em termos do peso total da dispersão. A proporção é preferivelmente de 0,1 a 25 % em peso, particularmente preferível de 0,2 a 10 % em peso.

A dispersão de acordo com a presente invenção pode além disso conter um componente de carga. Este pode consistir de uma ou mais 5 cargas. Por exemplo, o componente de carga da massa metalizável pode conter cargas em forma de fibra, camada ou partícula, ou suas misturas. Estas são preferivelmente produtos comercialmente disponíveis, por exemplo, cargas de carbono e mineral.

E além disso possível utilizarem-se cargas ou reforçadores, tais como vidro em pó, fibras minerais, pelos, hidróxido de alumínio, óxidos metálicos tais como óxido de alumínio ou óxido de ferro, mica, pó de quartzo, carbonato de cálcio, sulfato de bário, dióxido de titânio ou volastonita.

Outros aditivos podem além disso ser usados, tais como agentes tixotrópicos, por exemplo, sílica, silicatos, por exemplo, aerossóis ou 15 bentonitas, ou agentes tixotrópicos orgânicos e espessantes, por exemplo, ácido poliacrílico, poliuretanos, óleo de rícino hidratado, corantes, ácidos graxos, amidas de ácido graxo, plastificantes, agentes reticulantes, agentes desespumantes, lubrificantes, dessecantes, reticuladores, fotoiniciadores, sequestrantes, ceras, pigmentos, partículas poliméricas condutivas.

A proporção do componente de carga é preferivelmente de

0,01 a 50 % em peso, expressos em termos do peso total do revestimento seco. De 0,1 a 30 % em peso são ainda preferidos e de 0,3 a 20 % em peso são particularmente preferidos.

Pode além disso haver auxiliares de processamento e 25 estabilizadores na dispersão de acordo com a presente invenção, tais como estabilizadores UV, agentes lubrificantes, inibidores de corrosão e retardantes de chama. Sua proporção é usualmente de 0,01 a 5 % em peso, expressos em termos do peso total da dispersão. A proporção é preferivelmente de 0,01 a 3 % em peso. Se as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis da dispersão sobre o suporte não puderem elas próprias absorverem suficientemente a energia da fonte de energia, por exemplo, o laser, absorventes podem ser adicionados à dispersão. Dependendo da fonte de feixe laser usada, pode ser necessário selecionarem-se diferentes absorventes. Neste caso o absorvente é adicionado à dispersão ou uma camada absorvente separada adicional é aplicada entre o suporte e a dispersão. No último caso, a energia é absorvida localmente na camada de absorção e transferida para a dispersão por condução térmica.

Absorventes adequados para radiação laser têm uma alta absorção na faixa do comprimento de onda do laser. Em particular, absorventes que têm uma alta absorção perto do infravermelho e na faixa VIS de onda mais longa do espectro infravermelho são adequados. Tais absorventes são adequados em particular para absorver a radiação de laseres de estado sólido de elevada potência, por exemplo, laseres Nd-YAG ou laseres de diodo IR. Exemplos de absorventes adequados para corantes de irradiação laser absorvendo fortemente na faixa espectral infravermelha, por exemplo, ftalocianinas, naftalocianinas, cianinas, quinonas, corantes de complexo metálico, tais como ditiolenos ou corantes fotocrômicos.

Outros absorventes adequados são pigmentos inorgânicos, em particular pigmentos inorgânicos intensamente coloridos, tais como óxidos de cromo, óxidos de ferro, hidratos de óxido de ferro ou carbono, por exemplo, na forma de negro de fumo, grafite, grafenos ou nanotubos de carbono.

Tipos finamente divididos de carbono e hexaboreto de lantânio finamente dividido (LaBe) são particularmente adequados como absorventes para radiação laser.

Em geral, de 0,005 a 20 % em peso de absorvente são usados, expressos em termos de peso de partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis da dispersão. Preferivelmente, de 0,01 a 15 % em peso de absorvente e particularmente preferível de 0,1 a 10 % em peso são usados, expressos em termos do peso das partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis na dispersão.

A quantidade de absorvente será selecionada pela pessoa hábil 5 na arte de acordo com as propriedades respectivamente desejadas da camada de dispersão. Neste contexto, a pessoa hábil na arte além disso considerará o fato de que os absorventes adicionados afetam não somente a taxa e eficiência da transferência da dispersão pelo laser, mas também outras propriedades tais como, por exemplo, a adesão da dispersão no suporte, a cura ou a 10 revestibilidade não elétrica e/ou eletrolítica da camada de base.

No caso de uma camada de absorção separada, no caso mais favorável esta consiste do absorvente e um material reticulado termicamente estável, opcionalmente reticulado, de modo que não seja ele próprio decomposto sob o efeito da luz laser. A fim de induzir conversão eficaz de 15 energia de luz em energia térmica e obter fraca condução térmica para dentro da camada de base, a camada de absorção deve ser aplicada tão fina quanto possível e o absorvente deve estar presente em uma concentração tão alta quanto possível, sem prejudicialmente afetar as propriedades da camada, por exemplo, adesão ao suporte. Concentrações adequadas do absorvente na 20 camada de absorção são, neste caso, pelo menos de 25 a 95 % em peso, de 50 a 85 % em peso sendo preferidos.

A energia, que é necessária a fim de transferir a parte das dispersões contendo as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis, pode ser aplicada sobre o sítio revestido com a dispersão ou sobre 25 o lado oposto da dispersão, em função do laser usado e/ou do material de que o suporte é feito. De acordo com exigências, uma combinação das duas variantes do método pode ser usada.

As partes da dispersão podem ser transferidas do suporte para sobre o substrato, em um lado ou em ambos os lados. Os dois lados podem, neste caso, ser revestidos sucessivamente em ambos os lados com a dispersão durante a transferência, ou em ambos os lados simultaneamente, por exemplo, utilizando-se duas fontes de laser e dois suportes revestidos com a dispersão.

A fim de aumentar a produtividade, é possível utilizar-se mais do que uma fonte de laser.

Em uma forma de realização preferida do método de acordo com a presente invenção, a dispersão é aplicada sobre o suporte antes de a dispersão ser transferida do suporte para sobre o substrato. A aplicação é realizada, por exemplo, por um método de revestimento conhecido da pessoa hábil na arte. Tais métodos de revestimento são, por exemplo, fundição, pintura, bisturi, escovação, pulverização, imersão ou similar. Como uma alternativa, a dispersão contendo as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis é impressa sobre o suporte por qualquer método de impressão. O método de impressão, pelo qual a dispersão é impressa, é por exemplo um método de impressão por rolo ou lâmina, por exemplo, uma seritipia, impressão em baixo relevo, impressão flexográfica, topografia, impressão por almofada, impressão jato de tinta, impressão offset ou método de impressão magnetográfica. Qualquer outro método de impressão conhecido da pessoa hábil na arte pode, entretanto, também ser usado.

Em uma forma de realização preferida, a dispersão não é totalmente secada e/ou curada sobre o suporte, mas, em vez disso, é transferida no estado úmido para sobre o substrato. Isto toma possível, por exemplo, utilizar-se um mecanismo de impressão continuamente operado, em que a dispersão pode ser constantemente reabastecida no suporte. Com este controle de processo, uma produtividade muito elevada pode ser conseguida. Os mecanismos de impressão que são continuamente tingidos são conhecidos da pessoa hábil na arte, por exemplo, pela DE-A 37 02 643. A fim de evitar que partículas da dispersão sedimentem-se, é preferível que a dispersão seja agitada e/ou bombeada em tomo em um recipiente de armazenagem antes da aplicação no suporte. A fim de ajustar a viscosidade da dispersão, é além disso preferível que o recipiente de armazenagem, em que a dispersão é contida, possa ser termicamente regulado.

Em uma forma de realização preferida, o suporte é configurado como uma correia sem fim transparente para a radiação laser em questão, que é movida, por exemplo, por rolos de transporte situando-se internamente. Como uma alternativa, é também possível configurar-se o suporte como um cilindro, em cujo caso o cilindro pode ser movido via rolos de transporte situando-se internamente ou é diretamente acionado. O revestimento do suporte com a dispersão contendo as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis é então realizado, por exemplo, por um método conhecido pela pessoa hábil na arte, por exemplo, com um rolo ou um sistema de rolos de um recipiente de armazenagem, em que a dispersão resida. Por rotação do rolo ou do sistema de rolo, a dispersão é absorvida e aplicada sobre o suporte. Movendo-se o suporte além do rolo de revestimento, uma camada de dispersão de superfície total é aplicada sobre o suporte. A fim de transferir a dispersão para sobre o substrato, a fonte de feixe laser é disposta sobre o lado interno da correia sem fim do cilindro. A fim de transferir a dispersão, o feixe de laser é focalizado sobre a camada de dispersão, choca-se com a dispersão através do suporte que é transparente para ele e, na posição onde ele choca a dispersão, ele transfere a dispersão para sobre o substrato. Uma tal mecanismo de aplicação é descrito, por exemplo, em DE-A 37 02 643. A dispersão é transferida, por exemplo, pela energia do feixe de laser evaporando a dispersão pelo menos parcialmente e a dispersão sendo transferida pela bolha de gás resultante. A dispersão não transferida para sobre o substrato da dispersão pode ser reutilizada em uma subsequente etapa de revestimento.

A espessura da camada da camada de base, que é transferida sobre o substrato por meio da transferência pelo laser, preferivelmente varia na faixa de entre 0,01 e 50 μηι, mais preferivelmente entre 0,05 e 30 μηι e particularmente preferível entre 0,1 e 20 μηι. A camada de base pode ser aplicada na superfície total ou em uma maneira estruturada.

A aplicação estruturada da dispersão sobre o suporte é vantajosa quando estruturas particulares são destinadas a serem produzidas em números de grande bateladas e o grau de dispersão que necessita ser aplicado no suporte é reduzido pela aplicação estruturada. Mais produção de custo eficaz pode ser conseguida desta maneira.

A fim de obter-se uma camada de base mecanicamente estável, estruturada ou de superfície total sobre o substrato, é preferível que a dispersão com que a camada de base estruturada ou de superfície total seja aplicada sobre o substrato, para ser curada pelo menos parcialmente após a aplicação. Em função do material matriz, por exemplo, a cura é realizada pela ação de calor, luz (UV/Vis) e/ou radiação, por exemplo, radiação infravermelha, radiação eletrônica, radiação gama, radiação-X, microondas. A fim de iniciar a reação de cura, um ativador adequado pode necessitar ser adicionado. A cura pode também ser conseguida por uma combinação de diferentes métodos, por exemplo, por uma combinação de radiação UV e calor. Os métodos de cura podem ser combinados simultânea ou sucessivamente. Por exemplo, a camada pode primeiro ser somente parcialmente curada por radiação UV, de modo que as estruturas formadas não mais espalhem-se. A camada pode subsequentemente ser curada pela ação de calor. O aquecimento pode neste caso ocorrer diretamente após a cura UV e/ou após a metalização eletrolítica. Após pelo menos parcialmente secar e/ou curar a estrutura aplicada por energia laser sobre o substrato alvo, em uma variante preferida as partículas eletricamente condutivas podem ser pelo menos parcialmente expostas. A fim de gerar a superfícies eletricamente condutivas contínua sobre o substrato, após as partículas eletricamente condutivas serem expostas, pelo menos uma camada metálica é formada por revestimento sem eletricidade e/ou eletrolítico sobre a camada de base estruturada ou de superfície total. O revestimento pode neste caso ser realizado utilizando-se qualquer método conhecido da pessoa hábil na arte. Qualquer revestimento metálico convencional pode, além disso, ser aplicado 5 utilizando-se o método de revestimento. Neste caso, a composição da solução eletrolítica, que é usada para o revestimento, depende do metal com que as estruturas eletricamente condutivas sobre o substrato que se pretende revestir. Em princípio, todos os metais são mais nobres ou igualmente nobres que o metal pelo menos nobre da dispersão podem ser usados para o revestimento 10 não-elétrico e/ou eletrolítico. Metais convencionais que são depositados sobre superfícies eletricamente condutivas por revestimento não-elétrico e/ou eletrolítico são, por exemplo, ouro, níquel, paládio, platina, prata, estanho, cobre ou cromo. As espessuras da uma ou mais camadas depositadas situam- se nas faixas convencionais conhecidas da pessoa hábil na arte.

Soluções eletrolíticas adequadas, que são usadas para revestir

estruturas eletricamente condutivas, são conhecidas da pessoa hábil na arte, por exemplo, por Wemer Jillek, Gustl Keller, Handbuch der Leiterplattentechnik [Manual de tecnologia de circuito impresso]. Eugen G. Leuze Verlag, 2003, volume 4, páginas 332 a 352.

Uma vez que, após transferir a dispersão para sobre o substrato

e pelo menos parcialmente secar ou curar o material matriz, as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis na maior parte situam-se dentro da matriz, de modo que uma superfície eletricamente condutiva não tenha sido ainda gerada, é necessário que a camada de base estruturada ou de superfície 25 total, aplicada sobre o substrato, seja revestida com um material eletricamente condutivo. Isto é geralmente realizado por revestimento não-elétrico e/ou eletrolítico.

A fim de ser-se capaz de revestir não-eletricamente e/ou eletroliticamente a camada de base estruturada ou de superfície total sobre o substrato, é primeiro necessário secar ou curar a camada de base pelo menos parcialmente. A camada de base estruturada ou de superfície total é secada ou curada de acordo com métodos convencionais. Por exemplo, o material matriz pode ser curado quimicamente, por exemplo, por polimerização, poliadição ou policondensação do material matriz, por exemplo, usando-se radiação UV, radiação eletrônica, radiação por microondas, radiação IR ou temperatura, ou fisicamente secada evaporando-se o solvente. Uma combinação de secagem física e química é também possível.

Após a secagem ou cura pelo menos parcial, de acordo com a presente invenção, as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis, contidas na dispersão, podem ser pelo menos parcialmente expostas, a fim de diretamente obter sítios de nucleação sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis, em que os íons metálicos podem ser depositados durante o subsequente revestimento não-elétrico e/ou eletrolítico, a fim de formar uma camada metálica. Se as partículas consistirem de materiais que são prontamente oxidados, pode também ser necessário remover a camada de óxido pelo menos parcialmente antecipadamente. Dependendo da maneira pela qual o método é realizado, por exemplo, quando utilizando-se soluções eletrolíticas ácidas, a remoção da camada de óxido pode já ocorrer simultaneamente quando a metalização é realizada, sem uma etapa adicional de processo sendo necessária.

As partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis podem ser expostas mecanicamente, por exemplo, por escovação, esmerilação, moagem, jato de areia ou jato com dióxido de carbono supercrítico, fisicamente, por exemplo, por aquecimento, laser, luz UV, descarga de coroa ou plasma, ou quimicamente. No caso de exposição química, é preferível utilizar um produto químico ou mistura de produtos químicos que seja compatível com o material matriz. No caso da exposição química, o material matriz pode ser pelo menos parcialmente dissolvido na superfície e retirado por lavagem, por exemplo, por um solvente, ou a estrutura química do material matriz pode ser pelo menos parcialmente rompida por meio de reagentes adequados, de modo que as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis sejam expostas. Os reagentes que fazem o material matriz intumescer são também adequados para expor as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis. A intumescência cria cavidades em que os íons metálicos a serem depositados podem penetrar oriundos da solução eletrolítica, de modo que um número maior de partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis pode ser metalizado. A ligação, homogeneidade e continuidade da camada metálica subsequentemente depositada sem eletricidade e/ou eletroliticamente são significativamente melhores do que nos métodos descritos na arte anterior. A taxa de processo da metalização é também mais elevada por causa do maior número de partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis expostas, de modo que podem ser conseguidas vantagens de custo adicionais.

Se o material matriz for por exemplo uma resina epóxi, uma resina epóxi modificada, um epóxi-Novolac, um poliacrilato, ABS, um copolímero de estireno-butadieno ou um poliéter, as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis são preferivelmente expostas utilizando-se um oxidante. O oxidante rompe as ligações do material matriz, de modo que o aglutinante pode ser dissolvido e as partículas podem, desse modo, ser expostas. Oxidantes adequados são, por exemplo, manganatos tais como, por exemplo, permanganato de potássio, manganato de potássio, permanganato de sódio, manganato de sódio, peróxido de hidrogênio, oxigênio, oxigênio na presença de catalisadores, tais como, por exemplo, sais de manganês, sais de molibdênio, sais de bismuto, sais de tungstênio e sais de cobalto, ozônio, pentóxido de vanádio, bióxido de selênio, solução de polissulfeto de amônio, enxofre na presença de amônia ou aminas, bióxido de manganês, ferrato de potássio, dicromato/ácido sulfurico, ácido crômico em ácido sulfürico ou em ácido acético ou em anidrido acético, ácido nítrico, ácido iodídrico, ácido bromídrico, dicromato de piridínio, complexo de ácido crômico-piridina, anidrido do ácido crômico, óxido de cromo(VI), ácido periódico, tetracetato de chumbo, quinona, metilquinona, antraquinona, bromo, cloreto, flúor, 5 soluções de sal de ferro(III), soluções de dissulfato, percarbonato de sódio, sais de ácidos oxoálicos, tais como, por exemplo, cloratos ou bromatos ou iodatos, sais de ácidos perálicos, tais como, por exemplo, periodato de sódio ou perclorato de sódio, perborato de sódio, dicromatos tais como, por exemplo, dicromato de sódio, sais de ácido persulfürico, tais como 10 peroxodissulfato de potássio, peroxomonossulfato de potássio, clorocromato de piridínio, sais de ácidos hipoálicos, por exemplo, hipocloreto de sódio, dimetil sulfóxido na presença de reagentes eletrolíticos, hidroperóxido de terc-butila, 3-cloroperbenzoato, 2,2-dimetilpropanal, periodinano Des-Martin, cloreto de oxalila, aduto de uréia peróxido de hidrogênio, uréia peróxido de 15 hidrogênio, ácido 2-iodoxibenzóico, peroxomonossulfato de potássio, ácido m-cloroperbenzóico, N-metilmorfolino-N-óxido, 2-metilprop-2-

ilhidroperóxido, ácido peracético, pivaldeído, tetraóxido de ósmio, oxônio, sais de rutênio (III) e (IV), oxigênio na presença de 2,2,6,6- tetrametilpiperidinil-N-óxido, triacetoxiperiodinano, ácido trifluoroperacético, 20 trimetil acetaldeído, nitrato de amônio. A temperatura durante o processo pode opcionalmente ser aumentada a fim de melhorar o processo de exposição.

Preferidos são manganatos, por exemplo, permanganato de potássio, manganato de potássio, permanganato de sódio, manganato de 25 sódio, peróxido de hidrogênio, N-metilmorfolino-N-óxido, percarbonatos, por exemplo, percarbonato de sódio ou potássio, perboratos, por exemplo, perborato de sódio ou potássio, persulfatos, por exemplo, persulfato de sódio ou potássio, peroxodi- e monossulfatos de potássio e amônio, cloridreto de sódio, adutos de peróxido de hidrogênio, sais de ácidos oxoálicos tais como, por exemplo, eloratos, bromatos ou iodatos, sais de ácidos perálicos, tais como, por exemplo, periodato de sódio ou perclorato de sódio, peroxidissulfato de tetrabutilamônio, quinona, soluções de sal de ferro(III), pentóxido de vanádio, dicromato de piridínio, ácido clorídrico, bromo, cloro, 5 dicromatos.

Particularmente preferidos são permanganato de potássio, manganato de potássio, permanganato de sódio, manganato de sódio, peróxido de hidrogênio e seus adutos, perboratos, percarbonatos, persulfatos, peroxodissulfatos, hipocloreto de sódio e percloratos.

A fim de expor as partículas sem corrente e/ou galvanicamente

revestíveis em um material matriz que contenha, por exemplo, estruturas éster, tais como resinas de poliéster, acrilatos de poliéster, acrilatos de poliéter, uretanos de poliéster, é preferível, por exemplo, utilizar produtos químicos ácidos ou alcalinos e/ou misturas químicas. Produtos químicos 15 ácidos e/ou misturas químicas preferidos são, por exemplo, ácidos concentrados ou diluídos, tais como ácido clorídrico, ácido sulfurico, ácido fosfórico ou ácido nítrico. Ácidos orgânicos tais como ácido fórmico ou ácido acético podem também ser adequados, dependendo do material matriz. Produtos químicos alcalinos e/ou misturas químicas adequados são, por 20 exemplo, bases tais como hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de amônio ou carbonatos, por exemplo, carbonato de sódio ou carbonato de cálcio. A temperatura durante o processo pode opcionalmente ser aumentada a fim de melhorar o processo de exposição.

Os solventes podem também ser usados para expor as 25 partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis no material matriz. O solvente deve ser adaptado ao material matriz, uma vez que o material matriz deve dissolver-se no solvente ou ser intumescido pelo solvente. Quando empregando-se um solvente em que o material matriz dissolve-se, a camada de base é trazida em contato com o solvente somente por um curto tempo, de modo que a camada superior do material matriz seja solvatada e, desse modo, dissolvida. Solventes preferidos são xileno, tolueno, hidrocarbonetos halogenados, acetona, metil etil cetona (MEK), metil isobutil cetona (MIBK), dietileno glicol monobutil éter. A temperatura durante o processo de dissolução pode opcionalmente ser aumentada a fim de melhorar o comportamento de dissolução.

Além disso, é também possível expor as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis utilizando-se um método mecânico. Métodos mecânicos adequados são, por exemplo, escovação, esmerilação, polimento com um abrasivo ou pressão de jato com um jato de água, jateamento com areia ou jateamento com bióxido de carbono supercrítico. A camada de topo da camada de base estruturada curada, impressa é respectivamente removida por um tal método mecânico. As partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis contidas no material matriz são desse modo expostas.

Todos os abrasivos conhecidos da pessoa hábil na arte podem ser usados como abrasivos para polimento. Um abrasivo adequado é, por exemplo, pó de pedra pomes. A fim de remover a camada de topo da dispersão curada por jateamento de pressão com um jato de água, o jato de água preferivelmente contém pequenas partículas sólidas, por exemplo, pó de pedra pomes (AI2O3) com uma distribuição de tamanho de partícula médio de 40 a 120 μιη, preferivelmente de 60 a 80 μηι, bem como pó de quartzo (SiO2) com um tamanho de partícula > 3 μιη.

Se as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis contiverem um material que possa prontamente ser oxidado, em uma variante de método preferida, a camada de óxido é pelo menos parcialmente removida antes de a camada metálica ser formada sobre a camada de base estruturada ou de superfície total. A camada de óxido pode neste caso ser removida química e/ou mecanicamente, por exemplo. Substâncias adequadas com que a camada de base pode ser tratada, a fim de quimicamente remover uma camada de óxido das partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis são, por exemplo, ácidos tais como ácido sulfúrico concentrado ou diluído ou ácido clorídrico, ácido cítrico, ácido fosfórico, ácido amidossulfônico, ácido fórmico e ácido acético concentrados ou diluídos.

Métodos mecânicos adequados para remover a camada de óxido das partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis são geralmente os mesmos que os métodos mecânicos para expor as partículas.

A fim de que a dispersão que é aplicada sobre o suporte ligue- se firmemente ao suporte, em uma forma de realização preferida o último é limpado por um método seco, um método químico úmido e/ou um método mecânico, antes de aplicar a camada de base estruturada ou de superfície total. Pelos métodos químico e mecânico úmidos, é em particular também possível asperizar a superfície do suporte, a fim de que a dispersão ligue-se nela melhor. Um método químico úmido adequado é, em particular, lavar o suporte com reagentes ácidos ou alcalinos ou com solventes adequados. Água pode também ser usada em conjunto com ultra-som. Reagentes ácidos ou alcalinos são, por exemplo, ácido clorídrico, ácido sulfurico ou ácido nítrico, ácido fosfórico ou hidróxido de sódio, hidróxido de potássio ou carbonatos tais como carbonato de potássio. Solventes adequados são os mesmos que aqueles que podem ser contidos na dispersão aplicando-se a camada de base. Solventes preferidos são álcoois, cetonas e hidrocarbonetos, que não precisam ser selecionados em função do material de suporte. Os oxidantes que já foram mencionados para a ativação podem também ser usados. Como uma alternativa, uma camada de ligação adequada adicional, uma camada de revestimento base, pode ser aplicada sobre o substrato por um método de revestimento conhecido da pessoa hábil na arte, antes de a dispersão ser transferida pela utilização do laser.

Métodos mecânicos com que o suporte pode ser limpado antes de aplicar a camada de base estruturada ou de superfície total são geralmente aqueles que podem ser usados para expor as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis e remover a camada de óxido das partículas.

Os métodos de limpeza a seco, em particular, são adequados 5 para remover pó e outras partículas que podem afetar a ligação da dispersão no suporte e para asperizar a superfície. Estes são, por exemplo, remoção de pó por meio de escovas e/ou ar desionizado, descarga coroa ou plasma de baixa pressão, bem como remoção de partículas por meio de rolos e/ou roletes, que são providos com uma camada adesiva.

Por descarga corona e plasma de baixa pressão, a tensão de

superfície do substrato pode ser seletivamente aumentada, os resíduos orgânicos podem ser limpados da superfície de substrato e, portanto, tanto o umedecimento com a dispersão como a ligação da dispersão podem ser melhorados.

A fim de melhorar a adesão da camada de base aplicada no

substrato, de acordo com as necessidades, o substrato pode ser provido com uma ligação ou camada adesiva adicional, por métodos conhecidos da pessoa hábil na arte, antes da camada de base ser transferida.

Além de revestir o substrato em um lado, com o método de 20 acordo com a presente invenção, é também possível prover o suporte com uma camada de base de superfície estruturada ou total eletricamente condutiva em seu lado superior e seu Iado inferior. Com o auxílio de contatos atravessantes, as camadas de base eletricamente condutivas estruturadas ou de superfície total sobre o lado superior e o lado inferior do suporte podem ser 25 eletricamente conectadas entre si. Para contato atravessante, por exemplo, uma parede de um furo no suporte é provida com uma superfície eletricamente condutiva. A fim de produzir o contato atravessante, é possível formar furos no suporte, por exemplo, sobre as paredes cuja dispersão, que contém as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis, é igualmente depositada durante a transferência. Para um suporte suficientemente fino, por exemplo, uma folha PET, não é necessário revestir as paredes dos furos com a dispersão, uma vez que, com um tempo de revestimento suficientemente longo, uma camada metálica também se forma 5 dentro do furo durante o revestimento sem corrente e/ou galvânico pelas camadas metálicas desenvolvendo-se juntas dentro do furo pelos lados superior e inferior do suporte. Uma conexão elétrica é, desse modo, criada entre as superfícies estruturadas ou de área total eletricamente condutivas sobre os lados superior e inferior do suporte. Além do método de acordo com 10 a presente invenção, é também possível utilizarem-se métodos conhecidos da arte anterior para a produção de furos e/ou furos cegos e sua metalização.

No caso de suportes finos, a furação pode, por exemplo, ser realizada por fendimento, perfuração ou furação a laser.

A fim de revestir a superfície estruturada ou de área total eletricamente condutiva sobre o substrato, o último é primeiro remetido para o banho contendo a solução eletrolítica. O substrato é então transportado através do banho, as partículas eletricamente condutivas contidas na camada de base estruturada ou de superfície total anteriormente aplicada sendo contatadas por pelo menos um catodo, no caso de revestimento eletrolítico. Aqui, qualquer catodo convencional adequado conhecido da pessoa hábil na arte pode ser usado. Contanto que o catodo contate a superfície estruturada ou de área total, íons metálicos são depositados pela solução eletrolítica, para formar uma camada de metal na superfície. Para o contato, é também possível proverem-se linhas auxiliares que são conectadas à camada de base. O contato com o catodo ocorre via a linha auxiliar.

Usualmente, uma camada fina é formada imediatamente por deposição não elétrica sobre a camada de base, quando ela é imersa na solução eletrolítica.

Se a própria camada de base não for suficientemente condutiva, por exemplo, quando utilizando-se pó de carbono carbonila-ferro como partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis, a condutividade requerida para o revestimento eletrolítico é conseguida por esta camada não eletricamente depositada.

Um dispositivo adequado, em que a camada de base eletricamente condutiva estruturada ou de superfície total pode ser eletroliticamente revestida, geralmente compreende pelo menos um banho, um ânodo e um catodo, o banho contendo uma solução eletrolítica contendo pelo menos sal metálico. Os íons metálicos da solução eletrolítica são depositados sobre superfícies eletricamente condutivas do substratos, para formar uma camada metálica. Para este fim, o pelo menos um catodo é trazido em contato com a camada de base do substrato a ser revestido ou com uma linha auxiliar, que fica em contato com a camada de base do substrato a ser revestido, enquanto o substrato é transportado através do banho.

Todos os métodos eletrolíticos conhecidos da pessoa hábil na arte são adequados para o revestimento eletrolítico neste caso.

Se linhas de contato auxiliares forem usadas para o revestimento eletrolítico, estas são geralmente produzidas da mesma maneira que a camada de base. As linhas de contato auxiliares são igualmente preferivelmente secadas e/ou curadas pelo menos parcialmente, após a cura, exposição das partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis, contidas na superfície, pode igualmente ser realizada para as linhas de contato auxiliares. As linhas de contato auxiliares são usadas, por exemplo, de modo que trilhas condutoras mutuamente isoladas, mesmo curtas, possa ser prontamente contatadas. Em uma forma de realização preferida, as linhas de contato auxiliares são removidas novamente após a metalização sem eletricidade e/ou eletrolítica. A remoção pode, por exemplo, ser realizada por ablação a laser, isto é, por remoção com um laser.

A fim de obter-se uma maior espessura de camada, o dispositivo de revestimento eletrolítico pode, por exemplo, ser equipado com um dispositivo pelo qual o substrato pode ser girado. O eixo geométrico de rotação do dispositivo, pelo qual o substrato pode ser girado, é neste caso dispostos perpendicularmente à superfície do substrato a ser revestida. As estruturas eletricamente condutivas, que são inicialmente largas e curtas, como visto na direção de transporte do substrato, são alinhadas pela rotação, a fim de que elas sejam estreitas e longas quando vistas na direção de transporte após a rotação.

A espessura da camada da camada metálica depositada sobre a estrutura eletricamente condutiva, pelo método de acordo com a presente invenção, depende do tempo de contato que é dado pela velocidade com que o substrato passa através do dispositivo e o número de catodos posicionados em série, bem como pela intensidade de corrente com que o dispositivo é operado. Um tempo de contato mais longo pode ser conseguido, por exemplo, conectando-se uma pluralidade de dispositivos de acordo com a presente invenção em série em pelo menos um banho.

A fim de permitir revestimento simultâneo dos lados superior e inferior, por exemplo, dois rolos de contato, respectivamente, podem ser dispostos de modo que o substrato a ser revestido possa ser guiado entre eles, enquanto simultaneamente sendo contatado por cima e por baixo, de modo que o metal possa ser depositado em ambos os lados.

Quando a intenção é para revestir folhas flexíveis, cujo comprimento excede o comprimento do banho - as chamadas folhas sem fim, que são primeiro desenroladas de um rolo, guiadas através do dispositivo de revestimento eletrolítico e então enroladas totalmente novamente -, elas podem, por exemplo, também ser guiadas através do banho em um formato em ziguezague ou na forma de um meandro em tomo de uma pluralidade de dispositivos de revestimento eletrolítico, que, por exemplo, podem então também ser dispostos em cima um dos outros ou em seguida entre si. O dispositivo de revestimento eletrolítico pode, de acordo com as necessidades, ser equipado com qualquer dispositivo auxiliar conhecido da pessoa hábil na arte. Tais dispositivos auxiliares são, por exemplo, bombas, filtros, instrumentos de suprimento para produtos químicos, instrumentos de enrolamento e desenrolamento etc.

Todos os métodos de tratar a solução eletrolítica conhecida da pessoa hábil na arte pode ser usada a fim de encurtar os intervalos de manutenção. Tais métodos de tratamento, por exemplo, são também sistemas em que a solução eletrolítica auto-regenera.

O dispositivo de acordo com a presente invenção pode também ser operado, por exemplo, no método de pulso conhecido de Wemer Jillek, Gustl Keller, Handbuch der Leiterplattentechnik [Manual de tecnologia de circuito impresso], Eugen G. Leuze Verlag, volume 4, págs. 192, 260, 349, 351, 352, 359.

Após o revestimento eletrolítico, o substrato pode ser processado ainda de acordo com todas as etapas conhecidas da pessoa hábil na arte, Por exemplo, os resíduos eletrolíticos existentes podem ser removidos do substrato por lavagem e/ou o substrato pode ser secado.

O método de acordo com a invenção para produzir superfícies eletricamente condutivas, estruturadas ou de área total em um suporte pode

r

ser operado em um modo contínuo, semicontínuo ou descontínuo. E também possível que as únicas etapas individuais do método sejas realizadas continuamente, enquanto outras etapas sejam realizadas descontinuamente.

Além de produzir uma superfície estruturada, com o método de acordo com a presente invenção é também possível transferir uma pluralidade de camadas sucessivamente sobre o substrato. Após ter realizado o método a fim de produzir uma primeira superfície estruturada, por exemplo, uma camada de isolamento estruturada ou de superfície total pode ser aplicada por um método de impressão, como descrito acima. Desta maneira, por exemplo, é possível gerar uma ponte isolante sobre uma trilha condutora, sobre a qual uma outra trilha condutora pode ser aplicada quando realizando o método de acordo com a presente invenção novamente, de modo que um contato elétrico é possível entre as trilhas condutoras correndo uma sobre a outra somente em pontos predeterminados, em que a superfície estruturada inferior não é coberta por material isolante.

O método de acordo com a presente invenção é adequado, por exemplo, para a produção de trilhas condutoras sobre placas de circuito impresso. Tais placas de circuito impresso são, por exemplo, aquelas com níveis de multicamada internos e externos, micro-via-chip-em-placas, placas de circuito impresso flexíveis e rígidas. Estas são, por exemplo, instaladas em produtos tais como computadores, telefones, televisões, componentes automotivos elétricos, teclados, rádios, vídeo, tocadores de CD, CD-ROM e DVD, consolos de jogos, equipamento de medição e regulagem, sensores, utensílios de cozinha elétricos, brinquedos elétricos etc.

Estruturas eletricamente condutivas sobre suportes de circuito flexível podem também ser revestidas com o método de acordo com a presente invenção. Tais suportes de circuito flexíveis são, por exemplo, películas plásticas feitas dos materiais acima mencionados, mencionados para os suportes, sobre as quais estruturas eletricamente condutivas são impressas. O método de acordo com a presente invenção é além disso adequado para produzir antenas RFID, antenas transponder ou outras estruturas de antena, módulos de cartão com chip, cabos chatos, aquecedores de assento, condutores de lâmina, trilhas condutoras de pilhas solares ou em telas de display de LCD/plasma, capacitores, capacitores de folha, resistores, convectores, fusíveis elétricos ou para produzir produtos eletricamente revestidos em qualquer forma, por exemplo, revestimentos de suportes poliméricos com metal em um ou dois lados com uma espessura de camada definida, dispositivos interconectados moldados 3D ou para produzir superfícies decorativas ou funcionais sobre produtos que são usados, por exemplo, para blindar radiação eletromagnética, para condução térmica ou como embalagem. E deste modo possível produzirem-se pontos de contato ou almofadas de contato ou interconexões sobre um componente eletrônico integrado.

A produção de circuitos integrados, elementos resistivos, capacitivos ou indutivos, diodos, transistores, sensores, acionadores, componentes ópticos e dispositivos receptores/transmissores é também possível com o método de acordo com a presente invenção.

r

E além disso possível produzirem-se antenas com contatos para componentes eletrônicos orgânicos, bem como revestimentos sobre superfícies consistindo de material eletricamente não condutivo para blindagem eletromagnética.

É além disso possível o uso no contexto de campos de fluxo de placas bipolares para aplicação em células de combustível.

É além disso possível produzir uma camada eletricamente condutiva de área total ou estruturada, para subsequente metalização decorativa de artigos conformados, produzidos do substrato eletricamente não condutivo acima mencionado.

A faixa de aplicação do método de acordo com a invenção permite produção barata de substratos metalizados, mesmo não condutivos, particularmente para uso como comutadores e sensores, barreiras de gás ou partes decorativas, em particular partes decorativas para o veículo motorizado, sanitárias, brinquedos setores domésticos e de escritório, e em embalagens bem como folhas. A invenção pode também ser aplicada no campo de impressão de segurança para papel moeda, cartões de crédito, documentos de identidade etc. Os têxteis podem ser elétrica e magneticamente fimcionalizados com o auxílio do método de acordo com a presente invenção (antenas, transmissores, RFID e antenas transponder, sensores, elementos de aquecimento, antiestáticos (mesmo para plásticos), blindagem etc.).

E além disso possível produzirem-se folhas metálicas finas ou revestimentos de suportes poliméricos sobre um ou dois lados, ou superfícies plásticas metalizadas.

O método de acordo com a presente invenção pode igualmente ser usado para a metalização de furos, vias, furos cegos etc., por exemplo, em placas de circuito impresso, antenas RFID ou antenas transponder, cabos chatos, condutores de lâmina a fim de contato atravessante dos lados superior e inferior. Isto também se aplica quando outros substratos são usados. Os artigos metalizados, produzidos de acordo com a presente invenção - se eles compreenderem metais magnetizáveis - podem também ser empregados no campo de partes funcionais magnetizáveis, tais como mesas magnéticas, jogos magnéticos, superfícies magnéticas, por exemplo, em portas de refrigerador. Eles podem também ser empregados em campos em que boa condutividade térmica é vantajosa, por exemplo, em lâminas para aquecedores de assento, bem como materiais de isolamento.

Usos preferidos das superfícies metalizadas de acordo com a presente invenção são aqueles em que os produtos produzidos desta maneira são usados como placas de circuito impresso, antenas RFID, antenas transponder, aquecedores de assento, cabos chatos, cartões de chip sem contato, lâminas metálicas finas ou suportes poliméricos revestidos em um ou dois lados, condutores de lâmina, trilhas condutoras em pilhas solares ou em telas de LCD/plasma, circuitos integrados, elementos resistivos, capacitivos ou indutivos, diodos, transistores, sensores, atuadores, componentes ópticos, dispositivos de recepção-transmissão ou como aplicação decorativa, por exemplo, para embalar materiais.

Claims (22)

1. Método para produzir superfícies eletricamente condutivas sobre um substrato eletricamente não-condutivo, dito método caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas: a) transferir uma dispersão contendo partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis de um suporte sobre o substrato, por irradiação do suporte com um laser, b) pelo menos parcialmente secar e/ou curar a dispersão transferida para sobre o substrato, a fim de formar uma camada de base, c) revestir sem corrente e/ou galvanicamente a camada de base.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a dispersão ser aplicada sobre o suporte antes da transferência da etapa a).

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a dispersão ser aplicada sobre o suporte por um método de revestimento, em particular por um método de impressão, fundição, rolo ou pulverização.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de a dispersão ser agitada e/ou bombeada em tomo e/ou termicamente regulada em um recipiente de armazenagem antes da aplicação.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a4, caracterizado pelo fato de as partículas contidas na superfície da camada de base serem expostas após a secagem e/ou cura pelo menos parcial na etapa b).

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de as partículas contidas na superfície da camada de base serem expostas removendo-se o material matriz da camada de base.

7. Método de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de as partículas contidas na superfície da camada de base serem expostas química, física ou mecanicamente.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a7, caracterizado pelo fato de o laser gerar um feixe de laser com um comprimento de onda na faixa de 150 a 10600 nm, preferivelmente na faixa de 600 a 10600 nm.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a8, caracterizado pelo fato de o laser ser um laser de estado sólido, um laser de fibra, um laser de diodo, um laser de gás ou um laser excímero.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis conterem pelo menos um metal e/ou carbono.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o metal ser selecionado do grupo consistindo de ferro, níquel, prata, zinco, estanho e cobre.

12. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de pelo menos parte das partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis serem pó de carbonila-ferro.

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de as partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis terem diferentes geometrias de partícula.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de a dispersão conter um absorvente.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de o absorvente ser carbono ou hexaboreto de lantânio.

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a15, caracterizado pelo fato de uma camada de óxido, que pode estar presente, ser removida das partículas sem corrente e/ou galvanicamente revestíveis antes do revestimento sem corrente e/ou galvânico da camada de base.

17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de o substrato ser limpado por um método químico seco, químico úmido e/ou mecânico antes da dispersão ser transferida na etapa a).

18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de a dispersão ser transferida para o lado superior e o lado inferior do substrato, a fim de formar a camada de base.

19. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de as camadas de base sobre o lado superior e o lado inferior do substrato serem conectadas entre si por contato atravessante.

20. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de a camada de base ser conectada para revestimento galvânico para auxiliar as linhas de contato, que são elétrica e condutivamente conectadas ao catodo.

21. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado pelo fato de o suporte ser um plástico rígido ou flexível ou vidro transparente para a radiação a laser sendo usada.

22. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato de ser para produzir trilhas condutoras sobre placas de circuito impresso, antenas RFID, antenas transponder ou outras estruturas de antena, módulos de cartão de chip, cabos chatos, aquecedores de assento, condutoras de lâmina, trilhas condutoras de pilhas solares ou de telas de LCD/plasma, dispositivos interconectados moldados 3 D, circuitos integrados, elementos resistivos, capacitivo ou indutivo, diodos, transistores, sensores, atuadores, componentes ópticos, dispositivos receptores/transmissores, superfícies decorativas ou funcionais em produtos, que são usadas para blindar radiação eletromagnética, para condução térmica ou como embalagem, lâminas metálicas ou suportes poliméricos revestidos sobre um ou dois lados, ou para produzir produtos eletroliticamente revestidos em qualquer forma.