CN101243735B - 在载体基板上制造图案形成金属结构的方法 - Google Patents

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Abstract

为改良以公知方法制造的天线(更具体而言用于UHF范围内应用的天线)的传输特性，本发明提出一种在载体基板上制造图案形成金属结构的方法。该方法包括如下方法步骤：提供载体基板；使用含有分散金属的复合材料在所述载体基板上形成图案；使所述载体基板与卤素离子接触；以及其后将金属层沉积于由所述复合材料形成的所述图案上，从而形成金属结构。

Description

在载体基板上制造图案形成金属结构的方法
技术领域
本发明涉及一种在载体基板上制造图案形成金属结构的方法，更具体而言，涉及一种用于制造用于在UHF范围内运行的RFID(射频标识)的天线的方法。
背景技术
几十年来，RFID一直是一种用于仓库中的非接触式电子防盗装置技术(EAS：电子物品监视)。在最简单的例子中，适于RFID应用的装置包括阅读器或检测器的天线及安全构件或标签(亦称作转发器)。因此该阅读器兼用作产生电磁场及检测被该转发器修改的场。在该例子中，所用的转发器是一种当其在阅读器天线前方经过时通过谐振效应影响阅读器的交变磁场的LC振荡器。作为结果，阅读器内产生器线圈中的电压降略有变化，从而指示该转发器在该阅读器的交变磁场中的存在。然而此类1位转发器仅适于上述应用或类似应用。
对于其他应用，举例而言用于识别钞票、动物、患者、用于货物及存货管理、用作存取系统、用于位置识别以及用作电子止动器(electronic immobilizer)，先前的1位转发器并不适合，因为其仅含有“存在”或“不存在”的信息，而无更复杂的信息。出于这些目的，这种转发器必须具有用于储存所需信息的数据载体。通常，将电子半导体存储器(芯片)用作该数据载体。为允许自该数据载体中读取所储存的信息，必须将该转发器靠近该阅读器放置。给该转发器提供电池用于运行该芯片已为人们所知。然而，此举措昂贵且因此对于许多应用不可能。因此，可使用储存于由该阅读器传输的电磁场中的能量代替电池。出于该目的，整流由该转发器的天线吸收的能量并将该能量提供至该芯片。
在许多情况下，阅读器一直使用频率范围最高达几十MHz的交变场。通常所用的频率为13.56MHz。此辐射波长介于自几十米至几千米(13.56MHz:22.1m)的范围内。由于当使用频率为13.56MHz的电磁辐射时，转发器自身通常仍处于阅读器的近场中，在该转发器位置处将该阅读器发射的场视为交变磁场。因此，在该阅读器天线与该转发器之间的功率发射以类似于关于1位转发器的形式实现。该交变磁场受到该转发器中负载调制的影响，因此在该阅读器中亦可检测出由调制负载引起的变化。该负载调制携带该芯片所输送的信息。
在高达几十MHz的频率范围内运行的RFID系统需要相当大的天线。而且该技术的效率相当低。然而，其在许多应用中并非有利的。因此，已开发出在UHF频率范围内运行的系统(UHF：超高频率，一般认为其频率介于0.3至3GHz的范围内，波长：10cm-1m)。为RFID预留的UHF频率在欧洲为868MHz，而在USA为915MHz。由于在该情况下该转发器与该阅读器分开的距离明显大于波长，因而该转发器的天线不处于该阅读器发射天线的近场中。因此，不能将该转发器位置处该阅读器发射的场视为交变磁场。反而，该转发器的天线反射该阅读器所发射的电磁辐射。通过改变该转发器中的负载电阻，可改变其反射能力以便将储存于该芯片中的信息调制到所反射的电磁辐射，并因此可供该阅读器接收。
人们对于制造用于RFID应用的转发器已提出许多建议。在许多情况下，该方法的最重要评价标准之一是天线结构的低成本制造。就此方面已提出许多建议：
举例而言，DE 102 29 166 A1公开一种制造结构金属层的方法，其至少包括如下步骤：提供其表面上界定有形成掩模结构的导电区域及不导电区域的阴极及阳极，所述阴极及所述阳极被设置于含有基板金属的电解液中；在该阴极与该阳极之间施加电压；将该基板金属沉积于该阴极的导电区域之上；提供载体层并使该载体层接触该阴极的表面，以及将已沉积于该阴极上的基板金属转移至该载体层上，使该结构金属层受到保护。出于该目的，举例而言，将设有由塑性材料或陶瓷制成的掩模结构的不锈钢鼓状物用作阴极。给通过在该鼓状物上沉积铜所形成的铜结构提供粘合剂，并将其压靠在作为载体层的纸箔或塑料箔网上，使该铜结构被转移至该网上。
DE 101 45 749 A1公开一种在载体本体上制造金属层的方法，其中：至少部分地在所述载体本体的表面上施加粘合剂层；将金属箔或金属粉沉积于设有粘合剂层的载体本体的表面上；将所述金属箔或粉固定至所述粘合剂层上；然后以机械方法去除金属箔或金属粉未粘合至该粘合剂层的区域，以仅将金属箔或金属粉粘合至该粘合剂层的区域保留作为该载体本体上的结构。出于该目的，给由塑料制成的载体本体提供(举例而言)粘合剂。然后，将金属箔(例如铜)施加至该粘合剂层。接下来，以诸如擦刷等机械方式去除已施加至该载体上未涂敷粘合剂的区域上的铜层。可通过化学方法和/或通过电镀来修补该结构铜层。在该方法的替代变化形式中，亦可通过将金属层挤压在塑料箔上来施加该金属层，可将结构印模用于该目的。该金属层粘附在其中该印模将该金属层挤压在该塑料箔上的区域中。然后，以诸如擦刷等机械方法去除尚未被挤压的金属层。
在DE 100 65 540 A1中描述了一种在基板上制造条形导体的方法，其中使用掩模或集中喷射装置在基板上喷射该条形导体作为金属颗粒悬浮体。该金属颗粒悬浮体含有至少一小部分铜颗粒。该悬浮体是一种漆，其以逐渐增加的厚度喷射到该基板的表面上。
DE 101 24 772 C1说明一种用于形成安装至半导体芯片上的天线的方法，其中：将由焊料制成的结构天线层在载体上形成为天线的形状；其后在所述载体上施加所述半导体芯片并将所述芯片焊接至所述天线层上；以及熔铸所述天线层以形成天线。将优选地含有由一种具有至少约一种共晶组合物的材料制成的焊料颗粒的焊膏用于该目的，举例而言，含有Sn、In、Bi及Ga组中元素的至少一种的合金或金属间化合物。将该焊膏印刷于该载体上。
DE 101 45 750 A1说明一种在载体本体上制造金属层的方法，其中：将导电颗粒施加至该载体本体的表面上以将其固定于该载体本体上；及以化学方法金属镀敷和/或通过在金属镀敷槽中电镀所述具有颗粒的载体本体以形成金属层。出于该目的，首先(举例而言)将其上固定有导电颗粒(例如铜或铁颗粒)的结构粘合剂层沉积于该载体本体上。然后，将具有固定至该粘合剂层的颗粒的载体本体置于金属镀敷槽中，以化学方法和/或通过电镀在并列布置的颗粒上形成金属层。也可不使用粘合剂层，而使用具有粘合剂性质的载体本体。该通过化学方法和/或电镀形成的金属层可以(举例而言)是铜层。
DE 102 54 927 A1公开一种在载体上制造导电结构的方法，其中：首先在该载体的表面至少部分地覆盖导电颗粒；然后将钝化层沉积于由导电颗粒形成的颗粒层上；该钝化层形成为该导电结构的负片；以及最后在尚未覆盖有该钝化层的区域中形成该导电结构。出于该目的，首先将优选地由铁颗粒制成的不导电层吹送、喷射或打印于该载体的整个表面上。在毗邻的导电颗粒之间将不存在电导，因为颗粒将具有不导电表面。颗粒通过(举例而言)粘合剂附着至该载体上。然后通过(例如)印刷施加该钝化层。然后用铜槽通过离子交换(其中以并不十分惰性的铁交换较为惰性的铜)对裸露区域进行镀铜。
DE 35 15 985 A1涉及在基板上的可软焊涂层的制造，该方法包括以导体条和/或接触区域的形式将可软焊金属层施加至电绝缘基板上。该方法包括：以导体条和/或接触区域的形式将第一导电清漆层施加于该基板上，该清漆特别含有金属颗粒；固化该第一层并将该具有经固化第一层的基板浸入含有可软焊金属离子的溶液中以便用化学方法将第二金属层沉积在第一层上。该清漆中的金属颗粒可以(举例而言)是铁颗粒。该溶液可为酸性并可含有(举例而言)硫酸及铜离子。该溶液或者可以是氯化铜溶液。
本发明的潜在问题是使用公知方法制造的天线的发射性质并不令人满意，尤其若用于UHF范围中时。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于在载体基板上制造图案形成金属结构的方法。
更具体而言，本发明的目的是提供一种用于在载体基板上制造图案形成金属结构的方法，所述图案形成金属结构用作RFID运行所用的天线。
本发明的另一目的是提供一种用于在载体基板上制造图案形成金属结构的方法，所述图案形成金属结构用作利用在UHF或MW频率范围中的辐射的RFID运行所用的天线。
本发明的另一目的是提供一种用于在载体基板上制造图案形成金属结构的方法，所述图案形成金属结构用作RFID运行所用的天线，该天线允许在活跃地发射RFID辐射的阅读器与其中该天线用于接收及发射该RFID辐射的转发器之间极为可靠地实现足够大的传输距离。
本发明的另一目的是提供一种用于使用适用于大量制造转发器的低成本制造方法在载体基板上制造图案形成金属结构的方法，所述图案形成金属结构用作RFID运行所用的天线。
本发明的另一目的是提供一种用于在载体基板上制造图案形成金属结构的方法，其中该方法极为可靠，尤其在生产条件下。
本发明的另一目的是提供一种用于在载体基板上制造图案形成金属结构的方法，其中该方法允许制造充分附着到该基板的金属结构。
这些目的可通过根据权利要求1所述的方法实现。本发明的优选实施例在从属权利要求中说明。
本发明最重要的方面涉及一种在载体基板上制造图案形成金属结构的方法。
本发明的另一方面涉及一种在载体基板上制造图案形成金属结构的方法，该图案形成金属结构用作用于RFID应用的天线，优选地用作UHF或MW运行所用的天线。
本发明的用于在载体基板上制造图案形成金属结构的方法包括如下方法步骤：
a.提供该载体基板，
b.使用含有分散金属的复合材料在该载体基板上形成图案，
c.使该载体基板与卤素离子接触；以及
d.其后，将金属层(更具体而言将铜层)沉积于由该复合材料形成的图案上，从而形成金属结构。
附图说明
图1：示出天线结构的图案。
具体实施方式
本发明的方法具体而言用于制造用于RFID应用(主要在UHF范围内)的天线。为该目的所提供的天线结构(举例而言)呈两个U形分叉的形式，其中分叉的各个腿的长度(举例而言)仅在10cm以下，两个分叉的每一腿均与包括运行转发器所需的电路的专用半导体部件相连接。对于该半导体部件到该天线结构的连接，可在每一腿处设置连接焊盘，在此处通过诸如直接或通过芯片载体条(插入物、搭接片(strap)、倒装芯片封装)实施粘接而接触该半导体部件。
本发明的方法具有如下优点：其允许在有效地发射RFID辐射的阅读器与转发器之间极可靠地实现足够大的传输距离，即使在UHF及M W范围中运行。根据本发明在本文所用的UHF是指在介于约500MHz至约1.5GHz的频率范围内的电磁辐射。根据本发明在本文所用的M W指微波辐射，即频率超过约1.5GHz的电磁辐射。在该阅读器约为500mW的相当低的辐射功率下已实现大传输距离，例如远至3m的距离。对于具有相同设计的由传统包铜材料(5μm、15μm或35μm)蚀刻而成的UHF天线、或通过化学方法将铜沉积到催化膏上制成的UHF天线、或仅通过银膏制成的UHF天线或以化学方法及电解方法制成的具有5μm、10μm、15μm或30μm的铜层厚度的UHF天线，仅在个别情形下实现过如此大的传输距离且不可复制。
而且，该方法极具成本效率，因为所用的材料相当便宜且可以以良好的可复制性在大的工业规模上实施该方法。
卤素离子优选地为氯离子、溴离子或碘离子，更具体而言为氯离子。卤素离子可(举例而言)由氯化盐提供。该氯化盐举例而言可为碱性盐、碱土金属盐或重金属盐，更具体而言为铁(II)或铁(III)盐。
包含于溶液(预浸溶液)中的卤素离子可另外含有至少一种酸。该预浸溶液优选地为水溶液。该酸特定而言可以为无机酸，但基本上也可以是有机酸。该无机酸更具体而言可为硫酸。若该无机酸为盐酸，则可省去另一卤素离子源。
该预浸溶液的优选实施例是氯化铁(III)水溶液，其特定而言可含有硫酸。或者，可使用含有硫酸铁(II)及碱性氯化盐(例如氯化钠)以及酸(例如硫酸)的水溶液。
该预浸溶液在升高的温度下工作，该温度优选介于(举例而言)自约30℃至约70℃的范围内，更优选地介于自约40℃至约50℃的范围内。
根据本发明的方法，若单独使用含有卤素离子源的预浸溶液来预处理通过该复合材料形成的图案，则可实现在UHF及MW运行中从阅读器至转发器的大传输距离，即使将该阅读器的辐射功率设定得相当低，举例而言约500mW。在该情况下已显现该天线结构的电阻相当低且根据天线结构的设计该电阻通常达到1至5Ω。而且，所沉积的金属层充分地附着到该复合材料上：实施使用胶带的剥离测试不破坏该复合材料上的金属层。因此不消弱该电阻。
然而，若通过组合方法步骤c)及d)在与金属沉积同时而非在金属沉积之前使该图案与卤素离子相接触，则该图案的电阻比在金属沉积之前使该载体基板与卤素离子接触高10-100的因数。此外，在此情况下，所沉积的金属层不足以充分牢固地附着到该复合材料上。若实施剥离测试，则该金属层可实际上完全从该复合材料上剥落且粘附至用以实施该剥离测试的胶带上。因此削弱该图案的电导。所沉积的金属层与该载体基板上的复合材料的附着力不足使得此图案没有价值，这是因为除在UHF及MW运行中所需的大传输距离外，若将该转发器用作非接触标签也需要转发器具有面对机械暴露的最小的耐用度。
若该载体基板完全不接触卤素离子，则仅实现极短的传输距离。这将排除据此制造的合理用于UHF及MW运行中的转发器。已发现在此情况下该天线结构的电阻相当高，虽然若执行实施四个方法步骤的本发明的方法该电阻会极低，但与使该图案完全不接触卤素离子时的情况相比较，该电阻(举例而言)低约100-1000的因子。
然而，看来最大程度地减小电阻来实现大传输距离是不够的，因为厚铜层在由该复合材料所形成的图案上的沉积不会产生该天线结构的满意效率。
另外已显现使具有该复合材料图案的基板接触含有卤素离子的预浸溶液比替代地在金属沉积步骤期间(而不提前使其与含有卤化物的预浸溶液接触)使该基板与卤化物接触有利。该现象是由于如下事实：第一情况与第二情况相比，可实现更远的传输距离且在该载体基板上制造的金属结构的附着力较大。
在方法步骤d)中，优选地通过电荷交换反应来沉积金属。该金属由此沉积于由复合材料形成的图案上，而该复合材料中所含分散金属同时得到溶解。
所沉积的金属更具体而言为铜。特定而言，若通过含有铜离子的酸性溶液沉积该铜，则可获得涂覆有该铜层的图案的高电导率。更具体而言，可使用硫酸铜硫酸盐溶液进行沉积。已进一步发现通过使用含有至少铜络合剂的溶液的电荷交换反应沉积铜有利。该络合剂可(更具体而言)在该酸性或碱性介质中形成络合物。特定而言，可使用酸性介质中的膦酸络合剂(例如1-羟基亚已基-1，1-二膦酸)及碱性介质中的三羟乙基胺作为络合剂。
将铜沉积于复合材料上，优选地具有不超过5μm、更优选地具有不超过2μm且更优选地具有介于0.8至1.8μm范围内的厚度。
已发现该传输距离极其依赖于所沉积铜层的厚度。若该铜层过厚，例如10μm，则所形成天线结构的电导率极高。然而可实现的传输距离相当短，且甚至随着铜层厚度的增加而进一步减小。
比较而言，若无金属沉积于由该复合材料形成的图案上且若仅使用充满该分散金属的复合材料，则完全无信号可被传输。一方面出于该原因，必须给该图案设置金属涂层。另一方面，具有薄涂层厚度的涂层有利。
关于选择分散于该复合材料中的金属，已发现其应具有比在方法步骤d中所沉积的金属更小的惰性，优选地为铜。优选若铜为方法步骤d)中所沉积的金属，尤其有利的分散金属选自包括铁、铁基合金、锌及锌基合金的组。铁尤其高纯度的铁为尤其有利的分散金属。对于制造该复合材料，已发现由羰基铁制成的铁粉有利。出于该目的所用的方法类似于开发用于由羰基镍制造镍粉的Mond工艺。该粉特定而言可具有不超过约6μm的颗粒大小。紧跟在印刷之后由复合材料形成的图案的涂层厚度为(举例而言)约10μm。特定而言在这些条件下，优选不超过约6μm的颗粒大小。
除该分散金属外，该复合材料也可含有导电碳颗粒，例如导电煤烟颗粒及碳黑颗粒。这种颗粒有利地影响(举例而言)该复合材料的适印性。
该复合材料可含有至少一种粘合剂，该粘合剂选自包括环氧树脂、聚氨基甲酸乙酯树脂及丙烯酸树脂的组。出于该目的，举例而言可使用聚合物粘合剂系统，因为其也包含在可购买的丝网印刷染料中。为固化该粘合剂系统，可在印刷之前添加合适的基于脂肪族或芳香族聚异氰酸酯的硬化剂。若需要，通过添加诸如乙酸乙酯等稀释剂来调节适于应用(例如印刷)的粘性。先前措施允许将该复合材料设计为导电膏。
已发现丝网印刷尤其适合作为印刷方法。基本上，也可使用照相凹版印刷。已发现约为10μm的湿涂层厚度满足需要。在室温下干燥的新近印刷的天线结构不具可测量的电导率，且因此不适合用作转发器中的天线。仅有后来的金属板使天线可运行。本发明需要用卤素离子进行额外处理，尤其当用于UHF范围中时。
在形成之后，优选地可在室温下胶化由复合材料形成的图案。然后，使该图案与卤素离子接触并最后沉积金属。若在图案印刷与其上的金属沉积之间所消耗的时间多于两个小时，则卤素离子额外地防止在电荷交换期间的否则延迟的沉积，并在该图案接触该溶液之后使该金属立刻沉积。
在金属沉积之后，优选地在增加的温度下回火所涂覆的图案。回火温度恰好低至足以使该载体基板不会被削弱(基材容许回火)。若将聚对苯二甲酸乙二醇酯用作载体基板，则在金属沉积之后即刻以约120℃至约140℃进行回火处理并可持续约2分钟至约3分钟。在该时间段期间，在电荷交换反应期间产生的分散的金属颗粒(更具体而言铁颗粒)及金属核(更具体而言铜核)可靠地并入复合材料中的粘合剂的热交联聚合物基质中。
若欲进一步加固由离子交换反应形成的金属层，则可通过无电镀金属沉积(无外部电流源)和/或电镀来实现，举例而言通过铜电镀，例如在含有硫酸、甲磺酸、氨基磺酸、焦磷酸或这些酸的所有或部分的混合的酸性铜镀敷槽中。对于通过电镀向施加至带式载体基板的此类图案上的金属沉积，可使用DE 103 42 512A中所述的设备，所述设备设置有至少一个用于该工件的接触电极以及至少一个其中使至少一个反电极及该工件接触处理液的电解区域，该接触电极设置于该电解区域外部且不接触该处理液，且所述接触电极与所述电解区域相隔很近以允许电解处理小导电结构。已发现为实现均匀的粘合强度在电镀处理之后以约120℃持续约2至3分钟来结束热处理是有利的。然而已发现：在通过电荷交换反应的金属沉积后，可以容易地消除对额外的无电金属沉积和/或通过电镀的金属沉积的需要。
该载体基板优选地由选自包括如下材料的组中的至少一种材料组成：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯及浸渍纸。
在施加该图案之前，根据需要通常再次清洁并干燥该载体基板。这同样适用于设有该图案的载体基板。在处理步骤之间，冲洗基板以去除粘附溶液。
在通过电镀加固该图案的情况下，已在剥离测试中确定聚对苯二甲酸乙二醇酯的粘合强度为4N/cm2。与通过电镀加固的导电银膏相比较，实现了仅为2N/cm2的粘合强度值。
为更好地理解本发明，以下将给出实例。
针对所有如下测试，选择如下条件：
在由聚对苯二甲酸乙二醇酯材料组成的载体箔上，利用膏来对用于UHF运行的天线结构进行丝网印刷。图1中示出该天线的结构。该天线结构由两个天线分枝1、2组成，该两个分枝在连接焊盘3、4处焊接至芯片载体条5。芯片载体条5载有半导体部件6。
恰好在印刷之前向含有约70wt.-％的颗粒大小为2-6μm的铁粉、24wt.-％的基于聚氨基甲酸乙酯树脂的粘合剂的膏中添加硬化剂及用于调节粘性的稀释剂。该湿涂层厚度为约10μm。在丝网印刷之后，在室温下使具有印刷于其上的天线结构的载体基板胶化达0.1-1小时。
此后，根据表1处理经印刷的载体基板。
然后将如此在该载体基板上形成的天线结构焊接至安装至芯片载体条(具有Philips i-连接芯片的UHF芯片载体条)的半导体部件上。
然后，测量该天线结构的分枝的两腿之间的电阻(在图1中标示为3及7的位置处)。另外，使用由加拿大SAMSys技术制成的具有500mW或3W的发射功率的阅读器来确定该可实现的传输距离。
比较实例A至C：
在表2中示出不含有卤化物的预浸溶液中的成分(比较实例A及B)和含有卤素离子的金属沉积溶液中的成分(比较实例C)以及所获得的电阻值及剥离测试值。在比较实例A和B中，使用了具有如下成分的金属沉积溶液：216g/l CuSO4·5H2O、50ml/l浓H2SO4。在比较实例C中，不执行方法步骤c)，即不在预浸溶液中预处理该载体基板。
使用Philips i-连接芯片及SAMSys500mW阅读器，利用在比较实例A及B中所制造的任一天线结构均不能确定功率传输。结果，传输距离为0m。根据实例A、B及C所制得的天线结构所测得的电阻值相对高。进一步地，通过将胶带施加到该图案上并以约直角从该基板上撕下，来测试该图案与该基板的粘合强度。若观察到有铜粘到该胶带上，则认为粘合强度不够强。如表2所示，该粘合强度在比较实例A及B中令人满意，但在比较实例C中不令人满意。
实例1-18
表3示出本发明含有卤化物的预浸溶液的成分及所获得的电阻值。所获得的对所有天线结构的剥离测试显示出所沉积的铜层与该复合材料的足够强的粘合力。
根据该测试数据可见，使用含有卤化物的预浸溶液较之使用不含有卤化物的预浸溶液电阻明显减小。若该预浸溶液不含有酸，则该电阻同样略有增加。
实例19：
在另一实例中，测量根据本发明的方法制成的天线的传输距离。制造条件与先前条件完全相同。预浸溶液含有250ml/l浓H2SO4、10g/l FeCl3·6H2O(对应于实例1)。
使用Philips i-连接芯片及SAMSys 500mW阅读器，通过平均12个天线获得1.42m的连续传输距离及1.74m的最大传输距离，并使用约3W的阅读器的发射功率，获得4.02m的最大传输距离。
应了解，本文所述的实例及实施例仅用于举例说明的目的，且本领域技术人员将易于借助于实例及实施例设计出各种修改及改变以及对本申请中所说明特征的组合，这些修改、改变及组合皆包括在本发明所述的精神及范围内且包括在所附权利要求的范畴内。本文引用的所有出版物、专利及专利申请皆以引用的方式并入本文中。
表1：工艺顺序
  处理步骤   处理持续时间   处理温度
  预浸溶液＊)   30秒   1)2)
  冲洗   30秒   RT3)
  沉积铜4)   2分钟   40℃
  冲洗   30秒   RT3)
  回火   5-10分钟   130℃
*)除在比较实例C中以外
1)变量
2)注入少量空气
3)室温
4)216g/l CuSO4·5 H2O、50ml/lH2SO4，水中浓度，比较实例C中除外。
表2：无卤化物的预浸液中的成分及电阻值
  测试编号   成分   电阻   剥落测试
  A   250ml/l浓H2SO4、17.1g/l FeSO4·7H2O   196.0Ω   通过
  B   250ml/l浓H2SO4、28.66g/l Fe(II)葡糖酸盐   1250Ω   通过
  C   250ml/l浓H2SO4、10.0g/l FeCl3·6H2O、130g/l CuSO4·5H2O   20-200Ω   失败
表3：使用卤化物的预浸液的成分及电阻值
  测试编号   成分   电阻
  1   250ml/l浓H2SO4、10g/l FeCl3·6H2O   2.9Ω
  2   250ml/l浓H2SO4、17.1g/l FeSO4·7H2O、10.8g/lNaCl   1.65Ω
  3   250ml/l浓H2SO4、28.66g/l Fe(II)葡糖酸盐、10.8g/l NaCl   1.42Ω
  4   250ml/l浓H2SO4、17.1g/l FeSO4·7H2O、10.8g/lNaCl、2ml/l 2A11)   1.46Ω
  5   250ml/l浓H2SO4、28.66g/l Fe(II)葡糖酸盐、10.8g/l NaCl、2ml/l 2A11)   1.35Ω
  6   250ml/l浓H2SO4、10.8g/l NaCl、   1.88Ω
  7   250ml/l浓H2SO4、10.8g/l NaCl   5.53Ω2)
  测试编号   成分   电阻
  8   250ml/l浓H2SO4、10.8g/l NaCl、28.66g/l Fe(II)葡糖酸盐   2.96Ω
  9   37wt.-％HCl   1.98Ω
  10   9.7g/l KBr   350Ω
  11   250ml/l浓H2SO4、9.7g/l KBr   2.95Ω
  12   250ml/l浓H2SO4、9.7g/l KBr、28.66g/l Fe(II)葡糖酸盐   2.08Ω
  13   250ml/l浓H2SO4、9.7g/l KBr、28.66g/l Fe(II)葡糖酸盐   3.83Ω2)
  14   9.7g/l KBr、28.66g/l Fe(II)葡糖酸盐   ≤90.8Ω
  15   250ml/l浓H2SO4、9.7g/l KBr、28.66g/l Fe(II)葡糖酸盐、   1.86Ω
  16   250ml/l浓H2SO4、9.7g/l KBr、28.66g/l Fe(II)葡糖酸盐、10.8g/l NaCl   1.96Ω
  17   250ml/l浓H2SO4、8.5g/l Kl   1.58Ω
  18   250ml/l浓H2SO4、9.7g/l KBr、28.66g/l Fe(II)葡糖酸盐、   1.85Ω
1)润湿剂
2)在测试8及13中，使通过将该复合材料丝网印刷在基板上形成的图案老化19个小时。

Claims (24)

1.一种在载体基板上制造图案形成金属结构的方法，其包括如下方法步骤：
a、提供所述载体基板；
b、使用含有分散金属的复合材料在所述载体基板上形成图案，其中所述分散金属具有比铜小的惰性；
c、使所述载体基板与卤素离子接触，其中所述载体基板上具有在方法步骤b中由所述复合材料形成的图案；以及
d、其后，通过电荷交换反应将铜层沉积到由所述复合材料形成的图案上，从而形成金属结构。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：使由所述复合材料形成的图案与含有所述卤素离子及至少一种酸的溶液接触。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于所述卤素离子为氯离子、溴离子或碘离子。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过酸性溶液来沉积铜。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述酸性溶液含有硫酸。
6.根据权利要求1、4、5中任一项所述的方法，其特征在于通过含有至少一种铜络合剂的溶液来沉积铜。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述复合材料含有至少一种选自包括铁、铁基合金、锌及锌基合金的组的分散金属。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述分散金属为高纯度铁。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述铁由羰基铁制成。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述分散金属具有不超过6μm的颗粒大小。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述复合材料另外含有导电碳颗粒。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述图案形成复合材料在室温下胶化。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在升高的温度下对沉积于所述复合材料上的铜进行回火。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述回火温度恰好低至不足以损坏所述载体基板。
15.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于铜沉积于所述复合材料上的厚度不超过5μm。
16.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述复合材料含有至少一种选自包括环氧树脂、聚胺基甲酸乙酯树脂及丙烯酸树脂的组的粘合剂。
17.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述复合材料为导电膏。
18.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于通过印刷在所述载体基板上形成图案。
19.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于通过丝网印刷在所述载体基板上形成图案。
20.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述载体基板由至少一种选自包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯及浸渍纸的组的材料组成。
21.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述图案是天线结构。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于所述天线结构具有设置用于接触半导体部件的连接焊盘。
23.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述天线结构适用于UHF接收。
24.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于其适合制造用于RFID应用的天线。
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