DE102014114987A1

DE102014114987A1 - Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Struktur sowie ein mit diesem Verfahren hergestelltes Trägermaterial

Info

Publication number: DE102014114987A1
Application number: DE102014114987.4A
Authority: DE
Inventors: Robin Alexander Krüger; Bernd Rösener; Malte Fengler
Original assignee: LPKF Laser and Electronics AG
Current assignee: LPKF Laser and Electronics AG
Priority date: 2014-10-15
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2016-04-21
Also published as: WO2016058594A3; TW201617479A; WO2016058594A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Struktur, insbesondere einer Leiterbahn, auf einem nichtleitenden Trägermaterial, welches ein Additiv mit zumindest einer Metallverbindung enthält. Dabei wird das Trägermaterial partiell elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt, um die in dem Additiv enthaltenen Metallverbindungen zu aktivieren, wodurch sich in den so aktivierten Bereichen bezüglich einer sich anschließenden außenstromlosen Metallisierung katalytisch aktive Keime bilden, welche die elektrisch leitfähige Struktur auf dem nichtleitenden Trägermaterial erzeugen. Um bei dem Verfahren den Anteil und die Aktivität der katalytisch wirksamen Keime vor der Metallisierung effizient und kostengünstig zu erhöhen, wird in den aktivierten Bereichen zumindest ein Teil der Keime durch eine chemische Austauschreaktion durch zumindest ein katalytisch aktives Metall als Austauschmetall ersetzt. Dadurch erfolgt die Metallisierung auf dem Austauschmetall und den gegebenenfalls verbliebenen, katalytisch aktiven Keimen in einem außenstromlosen Metallisierungsbad. Hierdurch kann insbesondere auf einen zweistufigen Metallisierungsprozess verzichtet werden, weil die erfindungsgemäß wesentlich erhöhte katalytische Aktivität eine einfache und schnelle Metallisierung ermöglicht. Dadurch eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt auch für solche Kunststoffe als Trägermaterial, die eine geringere Metallisierungseignung zeigen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Struktur, insbesondere einer Leiterbahn, auf einem nichtleitenden Trägermaterial, welches ein Additiv mit zumindest einer Metallverbindung enthält, wobei das Trägermaterial partiell elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt wird und die in dem Additiv enthaltenen Metallverbindungen aktiviert werden, wodurch sich in den so aktivierten Bereichen bezüglich einer sich anschließenden außenstromlosen Metallisierung katalytisch aktive Keime bilden, welche die elektrisch leitfähige Struktur auf dem nichtleitenden Trägermaterial erzeugt.
Räumliche, spritzgegossene Schaltungsträger sind in der Praxis unter der Bezeichnung MIDs (Molded Interconnect Devices) bekannt und bereits vielfach im Einsatz. Die MID-Technologie vereint elektrische und mechanische Funktionen in einem Bauteil. Die leitfähige Struktur wird hierbei zum Beispiel in das Gehäuse integriert und ergänzt so die konventionelle Leiterplattentechnologie, um Gewicht, Bauraum und Montagekosten zu reduzieren.
Besondere Bedeutung kommt dabei der sogenannten Laser-Direktstrukturierung (LDS) zu. Beim LDS-Verfahren werden Trägermaterialien im Einkomponenten-Spritzguss mit speziell additiviertem Kunststoffgranulat als Formteile spritzgegossen. Mittels Laser können die Additive ortsselektiv in einer physikalisch-chemischen Reaktion zu katalytisch wirksamen Keimen umgesetzt werden, wobei sich in einem anschließenden chemischen Metallisierungsbad an den so behandelten Stellen gezielt Metall abscheidet.
Da der Bereich, welcher der Laserstrahlung ausgesetzt wird, mittels Computersoftware gesteuert wird, können beim LDS-Verfahren in kürzester Zeit und ohne Umbau von Werkzeugen Schaltungslayouts angepasst oder geändert werden. Dieser Umstand und die kommerzielle Verfügbarkeit verschiedener LDS-fähiger Kunststoffe haben letztendlich dazu geführt, dass das LDS-Verfahren eine führende Technologie bei der Herstellung von MIDs ist.
In der Praxis sind vor allem die mit der Anwendung dieser Technologie verbundenen Kosten ausschlaggebend für den Einsatz. Dabei hat sich gezeigt, dass die im letzten Schritt durchzuführende Metallisierung einen hauptsächlichen Anteil an den Gesamtherstellungskosten der LDS-MID-Technologie hat. Im direkten Vergleich der Metallisierungskosten mit den hauptsächlich konkurrierenden MID-Herstellungsverfahren zeigt sich, dass die Metallisierung von LDS-MIDs aufgrund der geringeren absoluten katalytischen Aktivität der Oberflächen mit höheren Kosten verbunden ist. Aus diesem Grund hat sich die LDS-Technologie insbesondere für Anwendungen behauptet, bei denen die hohe Flexibilität des Verfahrens zum Tragen kommt. Um die Attraktivität des LDS-Verfahrens für die Produktion noch höherer Stückzahlen zu steigern, ist insbesondere auf eine Absenkung der Metallisierungskosten abzuzielen.
Üblicherweise wird bei der Laserdirektstrukturierung der Hauptanteil der Gesamtmetallisierungsschicht mittels chemisch-reduktiver Kupferabscheidung aufgebaut. Nach der Kupferschicht wird die Oberfläche meist veredelt. Als Standard-Schichtsystem werden beispielsweise Kupfer, Nickel und Gold eingesetzt, wobei nach der Kupfer-Beschichtung das Nickel chemisch-reduktiv und Gold beispielsweise im Sudprozess abgeschieden werden. Typische Schichtdicken sind hierbei für Kupfer 8 µm, für Nickel 4 µm und für Gold 0,1 µm.
In Abhängigkeit von der zu verwendenden chemischen Zusammensetzung werden ein- und zweistufige Prozesse unterschieden. Im zweistufigen Prozess kommen ein Kupfer-Strike-Bad für die Startmetallisierung und ein Full-Build-Kupfer-Bad für die Kupfer-Verstärkung zum Einsatz. Dies trifft vor allem auf die Anwendung des LDS-Verfahrens bei Kunststoffen wie PC und PC/ABS Blends und anderen zu, die eine geringe Eignung für die Metallisierung aufweisen und daher speziell abgestimmte Metallisierungsbäder erfordern.
Es hat sich bereits als praxisgerecht herausgestellt, dass mit der Metallisierung zunächst in einem chemisch besonders reaktionsfähigen Strike-Bad bei einer Temperatur von etwa 60 °C ein Schichtaufbau von etwa 2–3 µm Stärke erzeugt wird und anschließend der Schichtaufbau in einem Full-Build-Bad bis zum Erreichen der gewünschten Schichtstärke fortgesetzt wird. Oftmals entstehen allein in diesem zweistufigen Prozess annähernd 50 % der gesamten Herstellungskosten des MID, da die hohe Reaktivität der Strike-Bäder mit einer kürzeren Lebensdauer der Bäder und einer geringeren Effizienz bezüglich der eingesetzten Chemikalien im Vergleich zu stabileren Bädern einhergeht. Aus diesem Grund ist der Schichtaufbau mittels Strike-Bad deutlich teurer als mittels Full-Build-Bad.
Es ist bekannt, dass die Keime durch die Reduktion während der Laseraktivierung der Metallverbindung sowohl elementares Metall, Metalloxide und weitere uneinheitliche Metallverbindungen verschiedener Oxidationsstufen enthalten, wobei für oxidische kupferhaltige LDS-Additive zum Beispiel ein Anteil von oxidischem Kupfer von 75 % und von elementarem Kupfer von 25 % gefunden wurde.
Die EP 2 581 469 A1 bezieht sich auf die weitere Verbesserung des LDS-Verfahrens insbesondere für Trägermaterialien aus PA, PU, ABS, PC, PET, PBT, LCP oder PPA. Darin wird vorgeschlagen, das zuvor laserstrukturierte Trägermaterial vor der Metallisierung mit einer Lösung zu behandeln, die eine stark reduzierende Substanz mit einem Nernst Potential von E° ≤ 0,35 V enthält, also eine Substanz, die unedler als Kupfer ist. Die Festlegung auf Substanzen mit solch einem Nernst Potential hat zwei Zielsetzungen. Zum einen soll vermieden werden, dass diese Substanzen selbst Kupferkeime oxidieren, da diese die katalytisch aktiven Keime für die chemisch-reduktive Kupferabscheidung darstellen, beziehungsweise diese vor Oxidation durch andere Stoffe, wie z.B. Luft-Sauerstoff, schützen sollen. Zum anderen haben diese Substanzen aus thermodynamischer Sicht das Potential, einen Teil der Kupferoxide zu katalytisch aktiven Kupferkeimen zu reduzieren. Die EP 2 581 469 A1 hat also zum Ziel, durch reduktive chemische Prozesse die Menge an elementarem Kupfer zu erhöhen und auf einem hohen Niveau zu halten und damit die Metallisierneigung in außenstromlosen Kupferbädern positiv zu beeinflussen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren so auszuführen, dass der Anteil und die Aktivität der katalytisch wirksamen Keime vor der Metallisierung effizient und kostengünstig erhöht werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.
Erfindungsgemäß ist also ein Verfahren vorgesehen, bei dem in den aktivierten Bereichen zumindest ein Teil der Keime durch eine chemische Austauschreaktion durch zumindest ein katalytisch aktives Metall als Austauschmetall ersetzt wird und eine Metallisierung auf dem Austauschmetall und den gegebenenfalls verbliebenen, katalytisch aktiven Keimen in einem außenstromlosen Metallisierungsbad aufgebracht wird. Hierdurch kann auf einen zweistufigen Metallisierungsprozess, insbesondere das Strike-Bad verzichtet werden, weil die erfindungsgemäß wesentlich erhöhte katalytische Aktivität eine einfache und schnelle Metallisierung ermöglicht. Dadurch eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt auch für solche Kunststoffe als Trägermaterial, die eine geringere Metallisierungsneigung zeigen.
Überraschenderweise wurde festgestellt, dass der Austausch der Kupferkeime durch eine katalytisch aktivere Spezies, wie zum Beispiel Palladium analog der in 1 wiedergegebenen Gleichung 1, wesentlich aktivere Oberflächen für die chemische Metallisierung hervorbrachte, als dies durch einen bloßen Tausch zu erwarten wäre. Gleichung 1 und alle weiteren chemischen Reaktionsgleichungen sind als vereinfachte Bruttoreaktionsgleichungen zu verstehen, die lediglich einen bestimmten Sachverhalt verdeutlichen sollen und nicht den Anspruch erheben, alle an der Reaktion beteiligten Reaktionspartner zu enthalten beziehungsweise Rückschlüsse auf den Mechanismus zuzulassen.
Eingehendere Untersuchungen haben ergeben, dass durch das Verfahren auch auf der aktivierten Oberfläche enthaltene Kupfer(I)oxid-Keime nach der in 1 wiedergegebenen Gleichung 2 zu einer Erhöhung der Keimanzahl führen.
Dieses unerwartete Resultat ist insbesondere deshalb sehr vorteilhaft für das Verfahren, da die Laserstrukturierung in Luft insbesondere Kupferoxide wie Cu₂O hervorbringt, die zuvor nicht für eine außenstromlose Metallabscheidung als Keime genutzt werden konnten, da sie keine katalytische Aktivität zeigen.
Die Reaktion findet bei Raumtemperatur statt, sodass sich die Erfindung grundsätzlich bei allen Kunststoffen anwenden lässt. Auf dem Austauschmetall erfolgt anschließend der Schichtaufbau durch eine an sich bekannte Metallisierung, wobei selbstverständlich die mehrmalige Durchführung von Austauschreaktionen, insbesondere auch der nochmalige Austausch gegen katalytisch noch aktivere Metalle nicht ausgeschlossen ist.
Ein weiterer Nutzen, der sich durch das Verfahren ergibt, ist die Möglichkeit, nach Durchführung des Metallaustausches alternative Startmetallisierungen zu wählen, die zuvor nicht realisierbar waren. Ein solches Beispiel ist eine Metallisierung mit Nickel in einem Metallisierungsbad, welches Nickelionen als Metallquelle und Natriumhypohosphit als Reduktionsmittel neben weiteren Komponenten enthält. Solche Metallisierungsbäder können mit Kupferkeimen nicht erfolgreich genutzt werden und bedürfen aktiverer Keime – im allgemeinen Palladium.
Obwohl die Austauschreaktion ohne weitere äußere Energiezufuhr abläuft, kann diese beispielsweise durch eine thermische Behandlung in Abhängigkeit des Kunststoffes und/oder durch eine Behandlung mit Ultraschall verbessert bzw. beschleunigt werden. Hierbei haben Untersuchungen ergeben, dass sich insbesondere der Einsatz von Ultraschall in einem breiten Frequenz- und Intensitätsbereich mit großem Vorteil auf die Geschwindigkeit und Homogenität der Austauschreaktion auswirkt.
Neben der allgemeinen Beschleunigung der Austauschreaktion hat sich insbesondere überraschend herausgestellt, dass das Arbeitsfenster der Laserstrukturierung positiv beeinflusst wird. So können durch das Verfahren Oberflächen erfolgreich metallisiert werden, die bei der Laserstrukturierung für die klassische Durchführung des LDS-Prozesses nicht ausreichend aktiviert (zu wenig Energieeintrag) oder stark geschädigt wurden (zu viel Energieeintrag). Dieser Umstand hat große positive Auswirkungen auf die Verlässlichkeit des Verfahrens, da schlecht ausgeführte Laserstrukturierungen nicht zwangsläufig zu hohen Mengen an Ausschussteilen führen müssen. Das Verfahren macht damit die Laserdirektstrukturierung fehlertoleranter, was eine weitere ökonomische sowie ökologische Stärkung gegenüber Konkurrenzverfahren mit sich bringt.
Eine weitere positive Beobachtung, die im Verlauf der Studien gemacht wurde, ist der nivellierende Effekt des Verfahrens bezüglich der Metallisierneigung der verschiedenen Kunststoffe. Bei Kunststoffen wie zum Beispiel Polycarbonat wird davon ausgegangen, dass während der Laseraktivierung zum einen weniger Keime erzeugt werden als bei anderen Kunststoffen wie zum Beispiel Polyamid und diese Keime zusätzlich auch ein ungünstigeres Metall-zu-Metalloxidverhältnis aufweisen. Daher führt das Verfahren dazu auf verschiedenen Kunststoffen ähnlichere katalytische Keimdichten zu erzeugen, was eine weitere Vereinfachung der Metallisierung mit sich bringt, da weniger unterschiedliche Metallisierungsbäder für unterschiedliche Kunststoffe vorgehalten werden müssen, die Bäder nicht unterschiedlich aktiv eingestellt werden müssen und die Metallisierungsdauern angeglichen werden, was insbesondere eine Harmonisierung des Metallisierablaufes mit sich bringt.
Des Weiteren hat sich gezeigt, dass das Verfahren dazu geeignet ist, die notwendige Menge an Additiven im Kunststoff zu reduzieren, ohne die Metallisierungsfähigkeit merklich einzuschränken. Dies wirkt sich zum einen positiv auf die Gesamtkosten des Prozesses aus, da weniger Additiv verwendet werden muss, und zum anderen beeinflussen die für die Laserdirektstrukturierung notwendigen Additive die physikalischen Eigenschaften, wie zum Beispiel die Schlagzähigkeit und Elastizität der Kunststoffe weniger stark.
Als überraschend und besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, dass das Verfahren auch genutzt werden kann, um laseraktivierte Oberflächen katalytisch aktiv zu machen, die selbst in sehr aktiven Strike-Bädern ohne eine solche Behandlung keine merkliche Metallabscheidung zeigen, da die im Kunststoff enthaltenen Additive nicht oder nur unzureichend zu katalytischen Metallkeimen durch die Laserbestrahlung umgesetzt werden. Dies ist insbesondere für unedle Metallverbindungen der Fall, da die thermodynamische Triebfeder einer Reduktion zum Metall stark abgeschwächt ist und oft nur Zwischenstufen einer Reduktion zum Metall auftreten.
Darüber hinaus kann auch die Metallisierung in dem Metallisierungsbad durch eine thermische Behandlung in Abhängigkeit des Kunststoffes und/oder durch eine Behandlung mit Ultraschall verbessert bzw. beschleunigt werden.
Erfindungsgemäß wird eine Aktivitätssteigerung bezüglich der Metallisierung von LDS-MIDs erreicht, indem durch eine gezielte Oxidation der Kupferkeime mit Metallsalzen, die edler als Kupfer sind, die Qualität, also die Aktivität der Keime bezüglich einer außenstromlosen Metallisierung erhöht wird. Der Austausch der Kupferkeime durch Edelmetallkeime, wie zum Beispiel Palladium, hat den weiteren Vorteil, dass eine Oxidation der Metallkeime durch Luftsauerstoff minimiert oder sogar gänzlich unterbunden wird, was sich positiv auf die Zeitspanne auswirkt, die zwischen der Laseraktivierung und der Metallisierung besteht, bevor eine oxidative Deaktivierung der aktivierten Oberfläche eintritt. Des Weiteren sollte das "Einfrieren" der katalytischen Aktivität nach dem Austausch nicht nur eine Aufweitung der Lagerzeit von wenigen Wochen hin zu prinzipiell unbegrenzter Lagerbarkeit ohne Aktivitätseinbußen mit sich bringen, sondern damit verbunden eine größere Flexibilität der Produktion ergeben, da Laserstrukturierung und Metallisierung zeitlich nicht mehr zwangsläufig aufeinander abgestimmt werden müssen.
Beispiele:
Beispiel 1:
Auf zwei spritzgegossene LDS-fähige Kunststoffkörper aus Polycarbonat/Acrylnitril Butadien Styrol (XANTAR^® LDS 3710, Mitsubishi Engineering Plastics) wird mit einem handelsüblichen Laser mit der Wellenlänge 1064 Nanometer (MicroLine3D, LPKF Laser & Electronics AG) mit einer Einzelpulsenergiedichte von 15 mJ/mm² jeweils ein Feld mit den Ausmaßen 10 × 10 mm strukturiert. Eine dieser Platten wird für 6 Minuten in eine wässrige Lösung aus Silbernitrat (200 mg/L) getaucht und dabei Ultraschall mit einer Frequenz von 35 kHz ausgesetzt. Anschließend wird die Probe ausgiebig mit Wasser gespült, um überschüssiges Silbernitrat zu entfernen und zusammen mit der unbehandelten Platte in ein auf 47 °C temperiertes chemisches Metallisierungsbad getaucht (ENPLATE LDS CU-400, Enthone). Nach 5 Minuten Verweilzeit im Bad werden die Proben entnommen, mit klarem Wasser gespült und mittels Druckluft getrocknet. Auf der mit Silbernitrat behandelten Probe ist mit bloßem Auge eine Schicht Kupfer zu erkennen. Auf der nicht behandelten Probe hat sich augenscheinlich noch kein Kupfer abgeschieden.
Beispiel 2:
Auf zwei spritzgegossene LDS-fähige Kunststoffkörper aus Polycarbonat (XANTAR^® LDS 3730, Mitsubishi Engineering Plastics) werden mit einem handelsüblichen Laser mit der Wellenlänge 1064 Nanometer (MicroLine3D, LPKF Laser & Electronics AG) Felder mit den Ausmaßen 10 × 10 mm strukturiert. Dabei werden die Strukturierungsparameter von Feld zu Feld so verändert, dass auf jedem Kunststoffkörper Felder mit einer Energiedichte von 3 bis 500 mJ/mm² strukturiert werden. Eine dieser Platten wird für 5 Minuten in eine wässrige Lösung aus Palladiumclorid (500 mg/L) und Natriumchlorid (20 g/L) getaucht und dabei Ultraschall mit einer Frequenz von 35 kHz ausgesetzt. Anschließend wird die Probe ausgiebig mit Wasser gespült und zusammen mit der unbehandelten Platte in ein auf 46 °C temperiertes chemisches Metallisierungsbad getaucht (ENPLATE LDS CU-400, Enthone). Die Metallisierung wird nach 30 Minuten abgebrochen und die auf den jeweiligen Feldern erzielte Kupferschichtdicke mittels Röntgenfluoreszenz (XRF) ermittelt.
Es ist in 2 deutlich zu erkennen, dass die mit Palladiumchlorid behandelte Probe bei geringerer Energiedichte zu metallisieren beginnt, insgesamt bei allen Energiedichten schneller Kupfer aufbaut und erst bei höheren Leistungen mit der Metallabscheidung aufhört als die nicht so behandelte Platte.
Beispiel 3:
Auf zwei spritzgegossene LDS-fähige Kunststoffkörper aus Polycarbonat/Acrylnitril Butadien Styrol (XANTAR^® LDS 3710, Mitsubishi Engineering Plastics) wird mit einem handelsüblichen Laser mit der Wellenlänge 1064 Nanometer (MicroLine3D, LPKF Laser & Electronics AG) mit einer Einzelpulsenergiedichte von 15 mJ/mm² jeweils ein Feld mit den Ausmaßen 10 × 10 mm strukturiert. Eine dieser Platten wird für 5 Minuten in eine wässrige Lösung aus Palladiumclorid (500 mg/L) und 30-prozentiger Salzsäure (50 ml/L) getaucht und dabei Ultraschall mit einer Frequenz von 130 kHz ausgesetzt. Anschließend wird die Probe ausgiebig mit Wasser gespült und zusammen mit der unbehandelten Platte in ein auf 47 °C temperiertes chemisches Metallisierungsbad getaucht (ENPLATE LDS CU-400, Enthone). Nach 5 Minuten Verweilzeit im Bad werden die Proben entnommen, mit klarem Wasser gespült und mittels Druckluft getrocknet. Auf der mit Palladium behandelten Probe ist mit bloßem Auge eine Schicht Kupfer zu erkennen. Auf der nicht behandelten Probe hat sich augenscheinlich noch kein Kupfer abgeschieden.
Ergänzend ist in den 3 und 4 der Wirkmechanismus bei CuCr₂O₄ und bei CuO als LDS-Additiv im Kunststoff dargestellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2581469 A1 [0010, 0010]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Struktur, insbesondere einer Leiterbahn, auf einem elektrisch nicht leitenden Trägermaterial, welches zumindest ein Additiv mit zumindest einer Metallverbindung enthält, wobei das Trägermaterial partiell einer elektromagnetischen Strahlung in einem Bereich der zu erzeugenden Leiterbahnstrukturen ausgesetzt wird und in diesen Bereichen eine Metallisierung aufgebracht wird, wodurch die elektrisch leitfähige Struktur auf dem nichtleitenden Trägermaterial erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in den mit elektromagnetischer Strahlung beaufschlagten Bereichen zumindest ein Teil des enthaltenden Additives und/oder dessen infolge der elektromagnetischen Strahlung entstandenen Fragmente durch eine chemische Austauschreaktion durch zumindest ein katalytisch aktives Metall als Austauschmetall ersetzt wird und dass schließlich eine Metallisierung auf dem Austauschmetall aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Austauschreaktion das nichtleitende Trägermaterial in eine wässrige Lösung eingetaucht wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Lösung keinen Bestandteil enthält, der im Rahmen der Austauschreaktion reduzierend wirkt.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Lösung ein gelöstes Metallsalz enthält.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austauschreaktion durch eine Ultraschallbehandlung begünstigt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Lösung während des Eintauchens des nichtleitenden Trägermaterials zumindest zeitweise einem Schallfeld im Frequenzbereich oberhalb von 10 kHz ausgesetzt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Austauschreaktion Palladium, Silber, Platin oder Gold auf die mit elektromagnetischer Strahlung beaufschlagten Bereiche aufgebracht wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwirkung der elektromagnetischen Strahlung so gesteuert wird und das zumindest eine Additiv so gewählt wird, dass durch die elektromagnetische Bestrahlung des nichtleitenden Trägermaterials ohne Austauschreaktion oder weitere chemische Reaktion keine in einem außenstromlosen Metallisierungsbad katalytisch aktiven Keime entstehen.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Additiv enthaltene Metallverbindung ein Metalloxid enthält.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Laseraktivierung die Oxidationsstufe des Metalls im Additiv reduziert wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Trägermaterial und/oder in dem Additiv ein Absorber eingebracht wird, welcher die Umwandlung der Energie der elektromagnetischen Strahlung zur Aktivierung der Metallverbindung begünstigt.
Trägermaterial mit einem Additiv zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Struktur, insbesondere einer Leiterbahn, auf dem Trägermaterial hergestellt mit einem Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial als einen wesentlichen Materialanteil ein Polymer, Keramik, Holz und/oder Glas enthält.
Trägermaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial ein insbesondere im Spritzgießverfahren hergestellter Formkörper ist.
Trägermaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial ein insbesondere in einem generativen bzw. additiven Herstellungsverfahren, wie zum Beispiel Fused Deposition Modelling, Selective Laser Sintering, Stereolithiography und anderen Verfahren, hergestellter Formkörper ist.
Trägermaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial durch ein Auftrags- bzw. Beschichtungsverfahren wie zum Beispiel einem Sprüh- oder Tauchprozess auf einen darunterliegenden Formkörper aufgebracht wird.