KR20090035019A - 구조화된 전기 전도성 표면의 제조 방법 - Google Patents

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KR20090035019A
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레네 로흐트만
위르겐 카춘
노르베르트 슈나이더
위르겐 피스터
노르베르트 바그너
디터 헨첼
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바스프 에스이
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Abstract

본 발명은 전기 비전도성 지지체(1) 상에 구조화된 전기 전도성 표면(3, 11)을 제조하는 방법에 관한 것으로, 제1 단계에서 제1 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면(3)을 지지체(1)상에 적용하고, 제2 단계에서 전기적 접촉 없이 제2 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면(11)과 제1 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면(3)이 교차하는 위치에서 절연층(9)을 적용하며, 제3 단계에서 제2 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면(11)을 제1 단계에 따라 적용하고, 제2 및 제3 단계를 임의로 반복한다.

Description

구조화된 전기 전도성 표면의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING STRUCTURED ELECTRICALLY-CONDUCTIVE SURFACES}
본 발명은 전기 비전도성 지지체 상의 구조화된 전기 전도성 표면의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방법은 예컨대 인쇄 회로 기판 상의 전도체 트랙, RFID 안테나, 트랜스폰더 안테나 또는 기타 안테나 구조체, 칩 카드 모듈, 평케이블, 좌석 히터, 호일 전도체, 태양 전지 또는 LCD/플라즈마 스크린에서의 전도체 트랙 또는 임의의 형태의 전해 코팅 제품의 제조에 적당하다. 상기 방법은 또한, 예컨대 전자기 복사선의 차폐를 위해, 열전도를 위해 또는 포장으로서 사용될 수 있는, 장식 표면 또는 기능 표면의 제조에도 적당하다.
복합 회로를 제조할 수 있기 위하여, 사이에 절연층을 갖는 서로 중첩된 복수의 전도체 트랙을 제조할 필요가 종종 있다. 이 경우, 한편으로는 전도체 트랙이 각각 배열되는 복수의 인쇄 회로 기판을 제공하고 이들을 서로 스택하는 것도 가능한데, 이 경우 두 인쇄 회로 기판은 각각 추가의 전면적 절연층에 의하여 서로 분리된다. 개별 전도체 트랙을 서로 연결할 수 있기 위하여, 비아가 인쇄 회로 기판에 제공되며, 이를 통하여 전도체 트랙은 서로 접촉할 수 있다. 대안적으로는, 문 헌(Hans-Joachim Hanke, Baugruppentechnologie der Elektronik, Hybridtrager, Seiten 41 bis 45, Verlag Technik Berlin, 1994)에 공지되어 있는 바와 같이, 인쇄 회로 기판에 절연층에 의하여 교차점에서 각각 서로 분리된 복수의 전도체 트랙 평면을 제공하는 것이 공지되어 있다. 현재 공지된 방법에 의하면, 이러한 방식으로 최대 4 개의 전도체 평면이 가능하며 절연층은 각각 아래의 전도체 트랙이 존재하는 영역에서만 제공된다.
이러한 전도체 트랙은 일반적으로 예컨대 먼저 지지체 본체 상에 구조화된 결합층을 적용함으로써 제조된다. 금속 호일 또는 금속 분말은 이러한 구조화된 결합층 상에 고정된다. 대안적으로는, 금속 호일 또는 금속층을 구조화된 가열 다이에 의하여 지지체 본체에 대하여 압축된 가소성 재료로 제조된 지지체 본체 상에 적용한 다음 이것을 경화시킴으로써 고정하는 것도 공지이다. 금속층은 결합층 또는 지지체 본체에 연결되지 않은 금속 분말 또는 금속 호일의 영역을 기계적으로 제거함으로써 구조화한다. 이러한 방법은 예컨대 DE-A 101 45 749호에 개시되어 있다. 이러한 방법의 단점은 각 전도체 층을 적용한 후에 다량의 재료를 다시 제거하여야한다는 것이다. 또한, 이 방법으로는 절연층을 적용하는 것이 불가능하다.
또한 선행 기술로부터 공지된 방법의 추가의 단점은 무전해 및/또는 전해 금속화에 의하여 증착된 금속층의 균일성 및 연속성이 부족하고 결합력이 빈약하다는 것이다. 이것은 대부분, 전기 전도성 입자가 매트릭스 재료 내에 묻히므로 표면에서 작은 범위로만 노출되어 이들 입자 중 소량의 비율만이 무전해 또는 전해 금속화에 이용될 수 있다는 시실에 기인하는 것이다. 이것은 매우 작은 입자(마이크로 미터 또는 나노미터 범위의 입자)를 사용하는 경우 문제가 된다. 따라서, 균일한 연속적 금속 코팅이 매우 어렵게만 제조될 수 있거나 전혀 제조될 수 없어 공정 신뢰성이 없다. 이러한 효과는 전기 전도성 입자에 존재하는 산화물 층에 의하여 더욱 악화된다.
이전에 공지된 방법의 또다른 단점은 무전해 또는 전해 금속화가 느리다는 것이다. 전기 전도성 입자가 매트릭스 재료 중에 파묻힐 경우, 무전해 또는 전해 금속화에서 성장 핵으로서 이용될 수 있는, 표면에 노출된 입자의 수가 작다. 특히, 이것은 인쇄 분산액의 적용 동안 예컨대 중금속 입자가 매트릭스 재료로 가라앉아 적은 금속 입자만이 표면에 남아있기 때문이다.
특히 인쇄 회로 기판, 예컨대 다층 인쇄 회로 기판의 제조를 위한 이전 공지된 방법의 또다른 단점은 다층 구조가 복잡하다는 것이다. 이것은 제한된 공간(일정수의 전도체 트랙 및 배선만을 정해진 영역에 제작할 수 있음) 및 인쇄 회로 기판 디자인 때문에 예컨대 적층에 의하여 점점 더 많은 내층(때때로 18개 이상)과 2개의 외층을 서로 연결하여야 하기 때문이다. 이를 위하여, 일반적인 경우, 절연층은 각각 두 내층 사이 또는 내층과 외층 사이에 적용되어야 한다. 예컨대 두 상이한 내층 상의 전도체 트랙으로의 접속을 위하여, 일반적인 경우 이들은 여전히 서로 정교하게 연결되어야 한다. 이를 위하여, 에컨대 소위 매립 비아를 제조하는 경우, 이들 내층은 정교하게 천공 및 금속화되어야 한다. 또한 외층과 그 하부의 내층 사이에는 연결선, 소위 마이크로비아, 즉 작은 블라인드 정공도 존재한다. 이들은 정교하게 기계적으로 또는 레이저 빔에 의하여 천공되거나 또는 광화학적으로 또는 플라즈마 에칭 공정에 의하여 도입된다.
선행 기술에 개시된 방법의 또다른 단점은 이러한 방식으로 제작된 인쇄 회로 기판의 두께가 전체적으로 크다는 것이다.
본 발명의 목적은 전기 비전도성 지지체 상에 복수 평면의 전기 전도성 표면을 간단하고 저렴하게 적용할 수 있고 평평한 인쇄 회로 기판의 제조를 가능하게 할 뿐만 아니라 전도체 트랙 밀도를 높게 할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은
a) 전기 비전도성 지지체 상에 제1 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면을 적용하는 단계,
b) 제2 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면이 제1 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면과 교차하고 제1 평면 및 제2 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면 사이에 전기적 접촉이 의도되지 않는 위치에서 절연층을 적용하는 단계,
c) 단계 a)에 따라 제2 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면을 적용하는 단계,
d) 임의로 단계 b) 및 c)를 반복하는 단계
를 포함하는, 전기 비전도성 지지체 상에 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면을 제조하는 방법에 의하여 달성된다.
예컨대 경성 또는 연성 지지체가 전기 전도성의 구조화된 또는 전면적 표면이 적용될 수 있는 지지체로서 적당하다. 상기 지지체는 바람직하게는 전기 비전도성이다. 이것은 내성이 109Ω x cm를 초과함을 의미한다. 적당한 지지체는 예컨대 인쇄 회로 기판에 종래 사용되는 것과 같은 보강 또는 비보강 중합체이다. 적당한 중합체는 에폭시 수지 또는 개질된 에폭시 수지, 예컨대 이작용성 또는 다작용성 비스페놀 A 또는 비스페놀 F 수지, 에폭시-노볼락 수지, 브롬화 에폭시 수지, 아라미드-보강 또는 유리 섬유-보강 또는 종이-보강 에폭시 수지(예컨대, FR4), 유리 섬유-보강 플라스틱, 액정 중합체(LCP), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리옥시메틸렌,(POM) 폴리아릴 에테르 케톤(PAEK), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리아미드(PA), 폴리카르보네이트(PC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리이미드 수지, 시안산염 에스테르, 비스말레이미드-트리아진 수지, 나일론, 비닐 에스테르 수지, 폴리에스테르, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드, 폴리아닐린, 페놀 수지, 폴리피롤, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리에틸렌 디옥시티오펜, 페놀계 수지-코팅 아라미드 페이퍼, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 멜라민 수지, 실리콘 수지, 불소 수지, 알릴화 폴리페닐렌 에테르(APPE), 폴리에테르 이미드(PEI), 폴리페닐렌 옥시드(PPO), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리설폰(PSU), 폴리에테르 설폰(PES), 폴리아릴 아미드(PAA), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리스티렌(PS), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 아크릴로니트릴-스티렌 아크릴레이트(ASA), 스티렌 아크릴로니트릴(SAN) 및 매우 다양한 형태로 존재할 수 있는 2 이상의 상기 중합체의 혼합물(블렌드)이다. 지지체는 당업자에게 공지된 첨가제, 예컨대 난연제를 포함할 수 있다.
원칙적으로, 매트릭스 재료와 관련하여 이하에 언급된 모든 중합체들도 또한 사용될 수 있다. 마찬가지로 인쇄 회로 산업에서 종래의 다른 기판도 또한 적당하다.
복합 재료, 발포체형 중합체, Styropor®, Styrodur®, 폴리우레탄(PU), 세라믹 표면, 직물, 펄프, 보드, 페이퍼, 중합체 코팅 페이퍼, 목재, 광물 재료, 규소, 유리, 식물 조직 및 동물 조직도 또한 적당한 기판이다.
기판은 강성 또는 연성일 수 있다.
제1 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면은, 예컨대 먼저 베이스층에 매트릭스 재료 중 전기 전도성 입자를 함유하는 분산액을 도포하고 적어도 부분적으로 경화 및/또는 건조시킨 다음 입자를 적어도 부분적으로 노출시키고 이어서 무전해 및/또는 전해 코팅에 의하여 금속층을 제공함으로써 적용한다.
제1 단계에서는, 구조화된 또는 전면적 베이스층을 매트릭스 재료 중 전기 전도성 입자를 함유하는 분산액을 사용함으로써 지지체 상에 적용한다. 전기 전도성 입자는 임의의 전기 전도성 재료, 상이한 전기 전도성 재료의 혼합물 또는 그 밖에 전기 전도성 및 비전도성 재료의 혼합물로 제조된 임의의 기하학적 형상의 입자일 수 있다. 적당한 전기 전도성 재료는 예컨대 탄소, 전기 전도성 금속 착물, 전도성 유기 화합물 또는 전도성 중합체 또는 금속, 예컨대 아연, 니켈, 구리, 주석, 코발트, 망간, 철, 마그네슘, 납, 크롬, 비스무트, 은, 금, 알루미늄, 티탄, 팔라듐, 백금, 탄탈 및 이들의 합금 또는 이들 금속 중 적어도 하나를 함유하는 금속 혼합물이다. 적당한 합금은 예컨대 CuZn, CuSn, CuNi, SnPb, SnBi, SnCo, NiPb, ZnFe, ZnNi, ZnCo 및 ZnMn이다. 알루미늄, 철, 구리, 니켈, 아연, 탄소 및 이들의 혼합물이 특히 바람직하다.
바람직하게는 전기 전도성 입자의 평균 입자 직경은 0.001∼100 ㎛, 바람직하게는 0.005∼50 ㎛, 특히 바람직하게는 0.01∼10 ㎛이다. 평균 입자 직경은 레이저 회절 측정에 의하여, 예컨대 Microtrac X 100 장치를 사용하여 측정할 수 있다. 입자 직경의 분포는 그 제조 방법에 따라 달라진다. 직경 분포는 일반적으로 단 하나의 최대값을 갖지만 복수의 최대값도 가능하다.
전기 전도성 입자의 표면에는 적어도 부분적으로 코팅이 제공될 수 있다. 적당한 코팅은 무기성(예컨대, SiO2, 인산염) 또는 유기성일 수 있다. 전기 전도성 입자는 물론 금속 또는 금속 산화물로 코팅될 수도 있다. 마찬가지로 금속은 부분적으로 산화된 형태로 존재할 수 있다.
2 이상의 상이한 금속이 전기 전도성 입자를 형성하도록 의도될 경우, 이것은 이들 금속의 혼합물을 사용하여 실시될 수 있다. 금속은 알루미늄, 철, 구리, 니켈, 아연 및 주석으로 구성된 군에서 선택하는 것이 특히 바람직할 수 있다.
그럼에도 불구하고 전기 전도성 입자는 또한 제1 금속 및 (제1 금속 또는 하나 이상의 다른 금속과의) 합금의 형태로 존재하는 제2 금속을 함유하거나 또는 전기 전도성 입자는 두 상이한 합금을 함유할 수 있다.
전기 전도성 입자의 선택 외에도, 전기 전도성 입자의 형상도 코팅 후의 분산액의 특성에 영향을 준다. 형상에 관해서는, 당업자에게 공지된 다수의 변형이 가능하다. 전기 전도성 입자의 형상은 예컨대 바늘형, 원통형, 판형 또는 구형일 수 있다. 이들 입자 형상은 이상적인 형상을 대표하며 실제 형상은 예컨대 제조로 인하여 이것과는 다소 많이 상이할 수 있다. 예컨대, 물방울형 입자는 본 발명의 범위에서 이상적인 구형 형상으로부터 실제로 일탈해 있다.
다양한 입자 형상을 갖는 전기 전도성 입자가 시판된다.
전기 전도성 입자의 혼합물을 사용할 경우, 개개의 혼합 성분은 또한 상이한 입자 형상 및/또는 입도를 가질 수 있다. 상이한 입도 및/또는 입자 형상을 갖는 오직 하나의 유형의 전기 전도성 입자의 혼합물을 사용하는 것도 가능하다. 상이한 입자 형상 및/또는 입도의 경우, 탄소뿐만 아니라 알루미늄, 철, 구리, 니켈, 아연 및 주석 금속도 바람직하다.
상기에서 이미 언급한 바와 같이, 전기 전도성 입자는 분말의 형태로 분산액에 첨가될 수 있다. 이러한 분말, 예컨대 금속 분말은 시판되는 제품이거나 또는 공지된 방법에 의하여, 예컨대 금속염 용액으로부터의 화학적 환원 또는 전해 증착에 의하여 또는 예컨대 수소에 의한 산화물 분말의 환원에 의하여, 금속염을 특히 냉매(예컨대, 유리 또는 물)에 연무 또는 분무함으로써 용이하게 제조될 수 있다. 가스 분무법, 수분무법 및 금속 산화물의 환원이 바람직하다. 바람직한 입도를 갖는 금속 분말은 또한 조대 금속 분말을 분쇄함으로서 제조될 수도 있다. 예컨대 볼밀이 이에 적당하다.
가스 분무법 및 수분무법 외에, 카르보닐-아연 분말의 제조를 위한 카르보닐-아연 분말 공정이 철의 경우 바람직하다. 이것은 펜타카르보닐철의 열분해에 의하여 실시된다. 이것은 예컨대 문헌[Ullman's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5판, A14권, 599 페이지]에 개시되어 있다. 펜타카르보닐철의 분해는 예컨대 가열 기구(예컨대 가열조, 가열 와이어 또는 가열 매체가 흐르는 가열 재킷으로 이루어짐)가 포함된, 바람직하게는 수직 위치에 석영 유리 또는 V2A 강철과 같은 내화성 재료로 된 관을 포함하는 가열 가능한 분해기에서 고온 및 고압에서 실시될 수 있다.
소판형 전기 전도성 입자는 제조 공정에서 최적화된 조건에 의하여 조절되거나 또는 추후 예컨대 교반기 볼밀에서의 처리와 같은 기계적 처리에 의하여 얻어질 수 있다.
건조 코팅의 총 중량으로 표현할 때, 전기 전도성 입자의 비율은 바람직하게는 20∼98 중량% 범위 내에 있다. 전기 전도성 입자 비율의 바람직한 범위는 건조 코팅의 총 중량으로 표현하여 30∼95 중량%이다.
예컨대, 안료친화성 고정화 작용기, 천연 및 합성 중합체 및 이의 유도체, 천연 수지와 합성 수지 및 이의 유도체, 천연 고무, 합성 고무, 단백질, 셀룰로오스 유도체, 건조 및 비건조 오일 등이 매트릭스 재료로서 적당하다. 이들은 화학적 또는 물리적 경화, 예컨대 공기 경화, 방사선 경화 또는 열 경화일 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다.
매트릭스 재료는 바람직하게는 중합체 또는 중합체 블렌드이다.
매트릭스 재료로서 바람직한 중합체는 예컨대 ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌); ASA(아크릴로니트릴-스티렌 아크릴레이트); 아크릴산 아크릴레이트; 알키드 수지; 알킬 비닐 아세테이트; 알킬 비닐 아세테이트 공중합체, 특히 메틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 비닐 아세테이트, 부틸렌 비닐 아세테이트; 알킬렌 비닐 클로라이드 공중합체; 아미노 수지; 알데히드 및 케톤 수지; 셀룰로오스 및 셀룰로오스 유도체, 특히 히드록시알킬 셀룰로오스, 셀룰로오스 에스테르, 예컨대 아세테이트, 프로피오네이트, 부티레이트, 카르복시알킬 셀룰로오스, 셀룰로오스 니트레이트; 에폭시 아크릴레이트; 에폭시 수지; 개질된 에폭시 수지, 예컨대 이작용성 또는 다작용성 비스페놀 A 또는 비스페놀 F 수지, 에폭시-노볼락 수지, 브롬화 에폭시 수지, 지환족 에폭시 수지; 지방족 에폭시 수지, 글리시딜 에테르, 비닐 에테르, 에틸렌-아크릴산 공중합체; 탄화수소 수지; MABS(아크릴레이트 단위를 더 함유하는 투명 ABS); 멜라민 수지, 말레산 무수물 공중합체; 메타크릴레이트; 천연 고무; 합성 고무; 염소 고무; 천연 수지; 콜로포늄 수지; 셸락; 페놀계 수지; 폴리에스테르; 페닐 에스테르 수지와 같은 폴리에스테르 수지; 폴리설폰; 폴리에테르 설폰; 폴리아미드; 폴리이미드; 폴리아닐린; 폴리피롤; 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT); 폴리카르보네이트(예컨대 Bayer AG사의 Makrolon®); 폴리에스테르 아크릴레이트; 폴리에테르 아크릴레이트; 폴리에틸렌; 폴리에틸렌 티오펜; 폴리에틸렌 나프탈레이트; 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET); 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(PETG); 폴리프로필렌; 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA); 폴리페닐렌 옥시드(PPO); 폴리스티렌(PS), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE); 폴리테트라히드로푸란; 폴리에테르(예컨대 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜); 폴리비닐 화합물, 특히 폴리비닐 클로라이드(PVC), PVC 공중합체, PVdC, 폴리비닐아세테이트 및 이의 공중합체, 임의로 부분 가수분해된 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 아세탈, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리비닐 에테르, 폴리비닐 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 용액 및 분산액과 이의 공중합체, 폴리아크릴레이트 및 폴리스티렌 공중합체; 폴리스티렌 (개질되거나 또는 충격방지 처리되지 않음); 폴리우레탄, 이소시아네이트로 가교되거나 가교되지 않은 폴리우레탄; 폴리우레탄 아크릴레이트; 스티렌 아크릴산 공중합체; 스티렌 부타디엔 블록 공중합체(예컨대, BASF AG사의 Styroflex® 또는 Styrolux®, CPC사의 K-Resin™); 단백질, 예컨대 카제인; SIS; 트리아진 수지, 비스말레이미드 트리아진 수지(BT), 시안산 에스테르 수지(CE), 알릴화 폴리페닐렌 에테르(APPE)이다. 2 이상의 중합체의 혼합물도 또한 매트릭스 재료를 형성할 수 있다.
매트릭스 재료로서 특히 바람직한 중합체는 아크릴레이트, 아크릴계 수지, 셀룰로오스 유도체, 메타크릴레이트, 메타크릴계 수지, 멜라민 및 아미노 수지, 폴리알킬렌, 폴리이미드, 에폭시 수지, 개질된 에폭시 수지, 예컨대 이작용성 또는 다작용성 비스페놀 A 또는 비스페놀 F 수지, 에폭시-노볼락 수지, 브롬화 에폭시 수지, 지환족 에폭시 수지; 지방족 에폭시 수지, 글리시딜 에테르, 비닐 에테르 및 페놀계 수지, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리비닐 아세탈, 폴리비닐 아세테이트, 폴리스티렌, 폴리스티렌 공중합체, 폴리스티렌 아크릴레이트, 스티렌 부타디엔 블록 공중합체, 알케닐 비닐 아세테이트 및 비닐 클로라이드 공중합체, 폴리아미드 및 이의 공중합체이다.
인쇄 회로 기판의 제조에서 분산을 위한 매트릭스 재료로서는 열경화성 또는 방사선 경화성 수지, 예컨대 이작용성 또는 다작용성 비스페놀 A 또는 비스페놀 F 수지, 에폭시-노볼락 수지, 브롬화 에폭시 수지, 지환족 에폭시 수지와 같은 개질된 에폭시 수지; 지방족 에폭시 수지, 글리시딜 에테르, 시안산염 에스테르, 비닐 에테르, 페놀계 수지, 폴리이미드, 멜라민 수지와 아미노수지, 폴리우레탄, 폴리에스테르 및 셀룰로오스 유도체를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
건조 코팅의 총 중량으로 표현하여, 유기 결합제 성분의 비율은 바람직하게는 0.01∼60 중량%이다. 상기 비율은 바람직하게는 0.1∼45 중량%, 더 바람직하게는 0.5∼35 중량%이다.
전기 전도성 입자를 함유하는 분산액 및 매트릭스 재료를 지지체 상에 도포할 수 있기 위하여, 용매 또는 용매 혼합물을 분산액에 더 첨가하여 각 도포 방법에 적당한 분산액의 점도를 조절할 수 있다. 적당한 용매는 예컨대 지방족 및 방향족 탄화수소 (예컨대, n-옥탄, 시클로헥산, 톨루엔, 크실렌), 알콜 (예컨대, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 아밀 알콜), 다가 알콜, 예컨대 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 알킬 에스테르 (예컨대, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 부틸 아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, 3-메틸 부탄올), 알콕시 알콜 (예컨대, 메톡시프로판올, 메톡시부탄올, 에톡시프로판올), 알킬 벤젠 (예컨대, 에틸 벤젠, 이소프로필 벤젠), 부틸 글리콜, 디부틸 글리콜, 알킬 글리콜 아세테이트 (예컨대, 부틸 글리콜 아세테이트, 디부틸 글리콜 아세테이트), 디아세톤 알콜, 디글리콜 디알킬 에테르, 디글리콜 모노알킬 에테르, 디프로필렌 글리콜 디알킬 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노알킬 에테르, 디글리콜 알킬 에테르 아세테이트, 디프로필렌 글리콜 알킬 에테르 아세테이트, 디옥산, 디프로필렌 글리콜 및 에테르, 디에틸렌 글리콜 및 에테르, DBE(이염기성 에스테르), 에테르 (예컨대, 디에틸 에테르, 테트라히드로푸란), 염화에틸렌, 에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 아세테이트, 에틸렌 글리콜 디메틸 에스테르, 크레졸, 락톤 (예컨대, 부티로락톤), 케톤 [예컨대, 아세톤, 2-부타논, 시클로헥사논, 메틸 에틸 케톤(MEK), 메틸 이소부틸 케톤(MIBK)], 디메틸 글리콜, 염화메틸렌, 메틸렌 글리콜, 메틸렌 글리콜 아세테이트, 메틸 페놀 (오르토-, 메타-, 파라-크레졸), 피롤리돈 (예컨대, N-메틸-2-피롤리돈), 프로필렌 글리콜, 프로필렌 카르보네이트, 사염화탄소, 톨루엔, 트리메틸올 프로판(TMP), 방향족 탄화수소 및 혼합물, 지방족 탄화수소 및 혼합물, 알콜계 모노테르펜 (예컨대, 테르피네올), 물 및 2 이상의 이들 용매의 혼합물이다.
바람직한 용매는 알콜 (예컨대, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 부탄올), 알콕시알콜 (예컨대, 메톡시 프로판올, 에톡시 프로판올, 부틸 글리콜, 디부틸 글리콜), 부티로락톤, 디글리콜 디알킬 에테르, 디글리콜 모노알킬 에테르, 디프로필렌 글리콜 디알킬 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노알킬 에테르, 에스테르 (예컨대, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 부틸 글리콜 아세테이트, 디부틸 글리콜 아세테이트, 디글리콜 알킬 에테르 아세테이트, 디프로필렌 글리콜 알킬 에테르 아세테이트, DBE), 에테르 (예컨대, 테트라히드로푸란), 다가알콜, 예컨대 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 케톤 (예컨대, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 시클로헥사논), 탄화수소 (예컨대, 시클로헥산, 에틸 벤젠, 톨루엔, 크실렌), N-메틸-2-피롤리돈, 물 및 이들의 혼합물이다.
잉크젯 방법을 사용하여 지지체 상에 분산액을 도포할 경우, 알콕시 알콜 (예컨대, 에톡시 프로판올, 부틸 글리콜, 디부틸 글리콜) 및 글리세롤과 같은 다가 알콜, 에스테르 (예컨대, 디부틸 글리콜 아세테이트, 부틸 글리콜 아세테이트, 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트), 물, 시클로헥사논, 부티로락톤, N-메틸-피롤리돈, DBE 및 이들의 혼합물이 특히 바람직하다.
액체 매트릭스 재료 (예컨대, 액체 에폭시 수지, 아크릴계 에스테르)의 경우, 각 점도는 도포 동안 열에 의하여 또는 용매 및 열의 조합에 의하여 택일적으로 조절될 수 있다.
분산액은 분산제 성분을 더 함유할 수 있다. 이것은 하나 이상의 분산제로 이루어진다.
원칙적으로, 분산액에 적용하도록 당업자에게 공지되고 선행 기술에 개시된 모든 분산제가 적당하다. 바람직한 분산제는 계면활성제 또는 계면활성제 혼합물, 예컨대, 음이온성, 양이온성, 양쪽성 또는 비이온성 계면활성제이다.
양이온성 및 음이온성 계면활성제는 예컨대 문헌["Encyclopedia of Polymer Science and Technology", J. Wiley & Sons (1966), 5권, 816-818 페이지, 및 "Emulsion Polymerisation and Emulsion Polymers", P. Lovell 및 M. El-Asser 편집, Wiley & Sons (1997), 224-226 페이지]에 개시되어 있다.
음이온성 계면활성제의 예로는 8∼30개의 C 원자, 바람직하게는 12∼18개의 C 원자의 사슬 길이를 갖는 유기 카르복실산의 알칼리 금속염이 있다. 이들은 일반적으로 비누로서 언급된다. 대체로, 이들은 나트륨, 칼륨 또는 암모늄 염으로서 사용된다. 음이온성 계면활성제로서 8∼30개의 C 원자, 바람직하게는 12∼18개의 C 원자를 갖는 알킬 황산염 및 알킬 또는 알킬아릴 설폰산염을 사용하는 것도 가능하다. 특히 적당한 화합물은 알칼리 금속 도데실 황산염, 예컨대 도데실황산나트륨 또는 도데실황산칼륨 및 C12-C16 파라핀 설폰산의 알칼리 금속염이다. 도데실벤젠황산나트륨 및 도데실설포숙신산나트륨도 적당하다.
적당한 양이온성 계면활성제의 예로는 아민 또는 디아민의 염, 4급 암모늄염, 예컨대 헥사데실 트리메틸 암모늄 브로마이드 및 피리딘, 모르폴린, 피페리딘과 같은 장쇄 치환 환식 아민의 염이 있다. 트리알킬 아민의 4급 암모늄염, 특히 예컨대 헥사데실 트리메틸 암모늄 브로마이드가 사용된다. 여기서 알킬 잔기는 바람직하게는 1∼20개의 C 원자를 포함한다.
특히, 비이온성 계면활성제를 본 발명에 따른 분산제 성분으로서 사용할 수 있다. 비이온성 계면활성제는 예컨대 문헌[Roempp Chemie Lexikon CD - Version 1.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1995, 키워드 "비이온성 계면활성제"]에 개시되어 있다.
적당한 비이온성 계면활성제는 예컨대 BASF AG사의 Pluronic® 또는 Tetronic®과 같은 폴리에틸렌 옥시드계 또는 폴리프로필렌 옥시드계 물질이다.
비이온성 계면활성제로서 적당한 폴리알킬렌 글리콜의 수평균 분자량(Mn)은 일반적으로 1000∼15,000 g/mol, 바람직하게는 2,000∼13,000 g/mol, 특히 바람직하게는 4,000∼11,000 g/mol 범위이다. 폴리에틸렌 글리콜이 바람직한 비이온성 계면활성제이다.
폴리알킬렌 글리콜은 자체 공지되거나 또는 자체 공지된 방법에 따라, 예컨대 촉매로서 수산화나트륨 또는 수산화칼륨과 같은 알칼리 금속 수산화물 또는 나트륨 메틸레이트, 나트륨 또는 칼륨 에틸레이트 또는 칼륨 이소프로필레이트를 사용하고 2∼8, 바람직하게는 2∼6의 반응성 수소 원자가 결합된 1 이상의 개시제 분자를 첨가하여 음이온성 중합에 의하여, 또는 알킬렌 잔기에 2∼4 개의 탄소 원자를 갖는 1 이상의 알킬렌 옥시드로부터 촉매로서 오염화안티몬, 불화붕소 에테레이트 또는 활성탄과 같은 루이스산을 이용하는 양이온성 중합에 의하여 제조할 수 있다.
적당한 알킬렌 옥시드는 예컨대 테트라히드로푸란, 1, 2- 또는 2,3-부틸렌 옥시드, 스티렌 옥시드 및 바람직하게는 에틸렌 옥시드 및/또는 1,2-프로필렌 옥시드이다. 알킬렌 옥시드는 개별적으로, 교대로 연속적으로 또는 혼합물로서 사용될 수 있다. 적당한 개시제 분자는 예컨대 물, 숙신산, 아디프산, 프탈산 또는 테레프탈산과 같은 유기 디카르복실산 및 알킬 잔기 중에 1∼4개의 탄소 원자를 갖는 지방족 또는 방향족의 임의로 N-모노-, N,N- 또는 N,N'-디알킬 치환된 디아민, 예컨대 임의로 모노알킬 및 디알킬 치환된 에틸렌 디아민, 디에틸렌 트리아민, 트리에틸렌 테트라민, 1,3-프로필렌 디아민, 1,3- 또는 1,4-부틸렌 디아민, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5- 또는 1,6-헥사메틸렌 디아민이다.
추가의 적당한 개시제 분자는 알칸올아민, 에컨대 에탄올아민, N-메틸 및 N-에틸 에탄올아민, 디알칸올아민, 예컨대 디에탄올아민, N-메틸 및 N-에틸 디에탄올아민 및 트리알칸올아민, 예컨대 트리에탄올아민, 및 암모니아이다. 다가 알콜, 특히 2가 알콜, 3가 알콜 또는 더 고급의 알콜, 예컨대 에탄디올, 1,2- 및 1,3-프로판디올, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 글리세롤, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리트 및 사카로즈, 소르비트 및 소르비톨이 바람직하게 사용된다.
에스테르화된 폴리알킬렌 글리콜, 예컨대 상기 폴리알킬렌 글리콜의 말단 OH기와 유기산, 바람직하게는 아디프산 또는 테레프탈산을 자체 공지된 방식으로 반응시켜 제조할 수 있는 상기 폴리알킬렌 글리콜의 모노에스테르, 디에스테르, 트리에스테르 또는 폴리에스테르도 분산제 성분에 적합하다.
비이온성 계면활성제는 활성 수소 원자를 갖는 화합물, 예컨대 지방 알콜, 옥소 알콜 또는 알킬 페놀에 알킬렌 옥시드의 첨가 생성물의 알콕실화에 의하여 제조되는 물질이다.
다른 가능한 비이온성 계면활성제는 알콕실화된 또는 알콕실화되지 않은 당 에스테르 또는 당 에테르이다.
당 에테르는 지방 알콜과 당을 반응시킴으로써 얻어지는 알킬 글리코시드이다. 당 에스테르는 당과 지방산을 반응시킴으로써 얻어진다. 상기 물질의 제조에 필요한 당, 지방 알콜 및 지방산은 당업자에게 공지되어 있다.
적당한 당은 예컨대 문헌[Beyer/Walter, Lehrbuch der organischen Chemie(Textbook of organic chemistry), S. Hirzel Verlag Stuttgart, 19판, 1981, 392∼425 페이지]에 개시되어 있다. 가능한 당은 D-소르비트 및 D-소르비트의 탈수에 의하여 얻어지는 소르비탄이다.
적당한 지방산은 예컨대 문헌[Roempp Chemie Lexikon CD, Version 1.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1995, 키워드 "지방산"]에 언급된 바와 같이 6∼26, 바람직하게는 8∼22, 특히 바람직하게는 10∼20개의 C 원자를 갖는 포화되거나 또는 단불포화 또는 다불포화된 비분지형 또는 분지형 카르복실산이다. 고려될 수 있는 지방산은 라우르산, 팔미트산, 스테아르산 및 올레산이다.
적당한 지방 알콜은 적당한 지방산으로서 개시되는 화합물과 동일한 탄소 골격을 가진다.
당 에테르, 당 에스테르 및 이들의 제조 방법은 당업자에게 공지되어 있다. 바람직한 당 에테르는 상기 당과 상기 지방 알콜을 반응시킴으로써 공지된 방법에 따라 제조한다. 바람직한 당 에스테르는 상기 당과 상기 지방산을 반응시킴으로써 공지된 방법에 따라 제조한다. 적당한 당 에스테르는 지방산과 소르비탄의 모노에스테르, 디에스테르 및 트리에스테르, 특히 소르비탄 모노라우레이트, 소르비탄 디라우레이트, 소르비탄 트리라우레이트, 소르비탄 모노올레이트, 소르비탄 디올레이트, 소르비탄 트리올레이트, 소르비탄 모노팔미테이트, 소르비탄 디팔미테이트, 소르비탄 트리팔미테이트, 소르비탄 모노스테아레이트, 소르비탄 디스테아레이트, 소르비탄 트리스테아레이트 및 소르비탄 세스퀴올레이트, 올레산의 소르비탄 모노에스테르 및 디에스테르의 혼합물이다.
따라서, 상기 당 에테르 및 당 에스테르를 알콕실화함으로써 얻어지는 알콕실화된 당 에테르 및 당 에스테르가 분산제로서 가능하다. 바람직한 알콕실화제는 에틸렌 옥시드 및 1,2-프로필렌 옥시드이다. 알콕실화도는 일반적으로 1∼20, 바람직하게는 2∼10, 특히 바람직하게는 2∼6이다. 이의 예는 예컨대 문헌[Roempp Chemie Lexikon CD - Version 1.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1995, 키워드 "폴리소르베이트"]에 개시된 바와 같이 상기 개시된 소르비탄 에스테르를 에톡실화함으로써 얻어지는 폴리소르베이트이다. 적당한 폴리소르베이트는 폴리에톡시소르비탄 라우레이트, 스테아레이트, 팔미테이트, 트리스테아레이트, 올레에이트, 트리올레에이트, 특히 예컨대 ICI America Inc사로부터 Tween®60으로서 입수할 수 있는 폴리에톡시소르비탄 스테아레이트이다[예컨대, 문헌(Roempp Chemie Lexikon CD - Version 1.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1995, 키워드 "Tween®")에 개시됨)].
분산제로서 중합체를 사용할 수도 있다.
사용될 수 있는 분산제는 분산액의 총 중량으로 표현하여 0.01∼50 중량% 범위로 사용될 수 있다. 상기 비율은 바람직하게는 0.1∼25 중량%, 특히 바람직하게는 0.2∼10 중량%이다.
본 발명에 따른 분산액은 충전제 성분을 더 함유할 수 있다. 이것은 하나 이상의 충전제로 이루어질 수 있다. 예컨대, 금속화 가능한 매스의 충전제 성분은 충전제를 섬유 형태, 층 형태, 입자 형태 또는 이들의 혼합물로 함유할 수 있다. 이들은 바람직하게는 예컨대 탄소 및 광물 충전제와 같은 시판 제품이다.
또한, 유리 분말, 무기 섬유, 위스커, 수산화알루미늄, 금속 산화물 (알루미늄 산화물 또는 철 산화물), 운모, 석영 분말, 탄산칼슘, 황산바륨, 이산화티탄 또는 규회석과 같은 충전제 또는 보강제를 사용할 수도 있다.
틱소트로피제, 예컨대 실리카, 실리케이트, 예컨대 에어로실 또는 벤토나이트 또는 유기 틱소트로피제 및 증량제, 예컨대 폴리아크릴산, 폴리우레탄, 수화된 피마자유, 염료, 지방산, 지방산 아미드, 가소화제, 망상결합제, 소포제, 윤활제, 건조제, 가교결합제, 광개시제, 격리제, 왁스, 안료, 전도성 중합체 입자와 같은 다른 첨가제를 더 사용할 수 있다.
충전제 성분의 비율은 건조 코팅의 총 중량으로 표현하여 바람직하게는 0.01∼50 중량%이다. 0.1∼30 중량%가 더 바람직하고 0.3∼20 중량%가 특히 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 분산액 중에 가공 보조제 및 안정화제, 예컨대 UV 안정화제, 윤활제, 부식 억제제 및 난연제가 더 존재할 수 있다. 이들의 비율은 분산액의 총 중량으로 표현하여 통상적으로는 0.01∼5 중량%이다. 상기 비율은 바람직하게는 0.05∼3 중량%이다.
매트릭스 재료 중에 전기 전도성 입자를 함유하는 분산액을 사용하여 구조화된 베이스층 또는 전면적 베이스층을 지지체 상에 도포하고 상기 매트릭스 재료를 건조 또는 경화시킨 후, 입자는 대부분 매트릭스 내부에 존재하여 연속적인 전기 전도성 표면이 생성되지 않는다. 연속적인 전기 전도성 표면을 생성시키기 위하여, 지지체 상에 적용된 구조화된 베이스층 또는 전면적 베이스층을 전기 전도성 재료로 코팅시킬 필요가 있다. 이러한 코팅은 일반적으로 무전해 및/또는 전해 금속화에 의하여 실시된다.
구조화된 베이스층 또는 전면적 베이스층을 무전해 및/또는 전해 코팅할 수 있기 위하여, 먼저 분산액을 이용하여 제조되는 구조화된 베이스층 또는 전면적 베이스층을 적어도 부분적으로 건조 또는 경화할 필요가 있다. 구조화된 표면 또는 전면적 표면의 건조 또는 경화는 통상적인 방법에 따라 실시한다. 예컨대, 매트릭스 재료는 예컨대 UV 복사선, 전자 복사선, 마이크로파 복사선, IR 복사선 또는 열을 사용하여 예컨대 매트릭스 재료의 중합, 중부가 또는 중축합에 의하여 화학적으로 또는 용매를 증발시킴으로써 순수하게 물리적으로 경화시킬 수 있다. 물리적 및 화학적 건조의 조합도 가능하다. 적어도 부분적인 건조 또는 경화 후, 본 발명에 따르면 분산액 중에 함유된 전기 전도성 입자가 적어도 부분적으로 노출되어 전기 전도성 핵화 부위가 이미 얻어지며, 여기에 금속 이온이 증착되어 후속 무전해 및/또는 전해 금속화 동안 금속층을 형성할 수 있다. 입자가 용이하게 산화되는 재료로 이루어지는 경우, 때때로 미리 산화물층을 적어도 부분적으로 제거하는 것도 필요하다. 예컨대 산성 전해질 용액을 사용함으로써 상기 방법을 실시하는 방식에 따라, 추가의 공정 단계를 요하지 않고도 산화물층의 제거가 금속화의 실시와 동시에 이미 일어날 수 있다.
무전해 및/또는 전해 금속화 전에 입자를 노출시키는 이점은, 입자를 노출시킴으로써, 코팅은 연속적인 전기 전도성 표면을 얻는 데, 입자가 노출되지 않은 경우보다 약 5∼10 중량% 더 낮은 전기 전도성 입자 비율만을 가지면 된다는 것이다. 추가의 이점은 코팅의 동질성 및 연속성이 얻어지며 공정 신뢰도가 높다는 것이다.
전기 전도성 입자는 예컨대 파쇄, 분쇄, 밀링, 샌드블라스팅 또는 초임계 이산화탄소를 이용한 블라스팅에 의하여 기계적으로, 예컨대 가열, 레이저, UV광, 코로나 방전 또는 플라즈마 방전에 의하여 물리적으로, 또는 화학적으로 노출시킬 수 있다. 화학적 노출의 경우, 매트릭스 재료와 상용성인 화학물질 또는 화학물질 혼합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 화학적 노출의 경우, 매트릭스 재료를 표면 상에서 적어도 부분적으로 용해시키고 예컨대 용매에 의하여 세정하거나, 또는 전기 전도성 입자가 노출되도록 매트릭스 재료의 화학적 구조를 적당한 시약을 이용하여 적어도 부분적으로 파괴할 수 있다. 매트릭스 재료를 팽윤시키는 시약도 또한 전기 전도성 입자의 노출에 적당하다. 팽윤은 더 많은 수의 전기 전도성 입자가 금속화될 수 있도록 증착시킬 금속 이온이 전해질 용액으로부터 유입될 수 있는 공동을 생성한다. 추후 무전해 및/또는 전해 증착되는 금속층의 결합, 동질성 및 연속성은 선행 기술에 개시된 방법에서보다 유의적으로 더 양호하다. 더 많은 수의 전기 전도성 입자가 노출되므로 금속화의 처리율도 더 높아 추가의 비용적인 이점을 얻을 수 있다.
매트릭스 재료가 예컨대 에폭시 수지, 개질된 에폭시 수지, 에폭시-노볼락, 폴리아크릴레이트, ABS, 스티렌-부타디엔 공중합체 또는 폴리에테르일 경우, 전기 전도성 입자는 산화제를 사용하여 노출시키는 것이 바람직하다. 산화제가 매트릭스 재료의 결합을 끊으므로, 결합제가 용해될 수 있어 입자가 노출될 수 있다. 적당한 산화제는 예컨대 망간산염, 예컨대 과망간산칼륨, 망간산칼륨, 과망간산나트륨, 망간산나트륨, 과산화수소, 산소, 예컨대 망간산염, 몰리브덴염, 비스무트염, 텅스텐염 및 코발트염과 같은 촉매 존재하의 산소, 오존, 오산화바나듐, 이산화셀레늄, 암모늄 폴리설피드 용액, 암모니아 또는 아민 존재하의 황, 이산화망간, 포타슘 페라이트, 디크로메이트/황산, 황산, 또는 아세트산 또는 아세트산 무수물 중 크롬산, 질산, 요오드화수소산, 브롬화수소산, 피리듐 디크로메이트, 크롬산-피리딘 착물, 크롬산 무수물, 크롬(VI) 산화물, 과요오드산, 테트라아세트산납, 퀴논, 메틸퀴논, 안트라퀴논, 브롬, 염소, 불소, 철(III)염 용액, 디설페이트 용액, 과탄산나트륨, 옥소할산의 염, 예컨대 염산염, 브롬산염 또는 요오드산염, 퍼할산의 염, 예컨대 과요오드산나트륨 또는 과염산나트륨, 과붕산나트륨, 디크로메이트, 예컨대 나트륨 디크로메이트, 과황산의 염, 예컨대 과산화이황산나트륨, 과산화일황화칼륨, 피리듐 클로로크로메이트, 하이포할산의 염, 예컨대 차아염소산나트륨, 친전자 시약 존재하의 디메틸 설폭시드, t-부틸 히드로퍼옥시드, 3-클로로퍼벤조에이트, 2,2-디메틸프로판올, 데스 마틴 페리오디난, 옥살릴 클로라이드, 우레아 과산화수소 부가생성물, 우레아 과산화수소, 2-요오독시벤조산, 과산화일황산칼륨, m-클로로퍼벤조산, N-메틸모르폴린-N-옥시드, 2-메틸프로프-2-일 히드로퍼옥시드, 퍼아세트산, 피브알데히드, 오스뮴 사산화물, 옥손, 루테늄(III) 및 (IV) 염, 2,2,6,6-테트라메틸피페리디닐-N-옥시드 존재하의 산소, 트리아세톡시페리오디난, 트리플루오로퍼아세트산, 트리메틸아세트알데히드, 질산암모늄이다. 공정 동안 온도를 임의로 증가시켜 노출 공정을 개선시킬 수 있다.
바람직한 산화제는 망간산염, 예컨대 과망간산칼륨, 망간산칼륨, 과망간산나트륨, 망간산나트륨, 과산화수소, N-메틸모르폴린-N-옥시드, 과탄산염, 예컨대 과탄산나트륨 또는 과탄산칼륨, 과붕산염, 예컨대 과붕산나트륨 또는 과붕산칼륨, 과황산염, 예컨대 과황산나트륨 또는 과황산칼륨, 과산화이황산나트륨, 과산화이황산 칼륨, 과산화이황산암모늄, 과산화일황산나트륨, 과산화일황산칼륨, 과산화일황산암모늄, 염소산나트륨, 과산화수소우레아 부가생성물, 옥살산의 염, 예컨대 염산염, 브롬화수소산염 또는 요오드산염, 퍼할산의 염, 예컨대 과요오드산나트륨 또는 과염산나트륨, 과산화이황산테트라부틸암모늄, 퀴논, 철(III)염 용액, 오산화바나듐, 이크롬산피리듐, 염산, 브롬, 염소, 이크롬산염이다.
특히 바람직한 산화제는 과망간산칼륨, 망간산칼륨, 과망간산나트륨, 망간산나트륨, 과산화수소 및 이의 부가 생성물, 과붕산염, 과탄산염, 과황산염, 과산화이황산염, 차아염소산나트륨 및 과염소산나트륨이다.
예컨대 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트, 폴리에스테르 우레탄과 같은 에스테르 구조를 갖는 매트릭스 재료 중 전기 전도성 입자를 노출시키기 위하여, 예컨대 산성 또는 알칼리성 화학물질 및/또는 화학물질 혼합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 바람직한 산성 화학물질 및/또는 화학물질 혼합물은 예컨대 염산, 황산, 인산 또는 질산과 같은 농축산 또는 희석산이다. 매트릭스 재료에 따라 포름산 또는 아세트산과 같은 유기산도 또한 적당할 수 있다. 적당한 알칼리성 화학물질 및/또는 화학물질 혼합물은 예컨대 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄 또는 탄산염, 예컨대 탄산나트륨 또는 탄산칼슘과 같은 염기이다. 공정 동안 온도를 임의로 증가시켜 노출 공정을 개선시킬 수 있다.
또한 용매를 사용하여 매트릭스 재료 중 전기 전도성 입자를 노출시킬 수 있다. 매트릭스 재료는 용매에 용해되거나 또는 용매에 의하여 팽윤되어야 하므로, 용매는 매트릭스 재료에 맞추어야 한다. 매트릭스 재료를 용해시키는 용매를 사용하는 경우, 매트릭스 재료의 상부층이 용매화되어 용해되도록 베이스층을 단시간 동안만 용매와 접촉시킨다. 원칙적으로 상기 언급된 모든 용매를 사용할 수 있다. 바람직한 용매는 크실렌, 톨루엔, 할로겐화 탄화수소, 아세톤, 메틸 에틸 케톤(MEK), 메틸 이소부틸 케톤(MIBK), 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르이다. 용해 공정 동안의 온도를 임의로 증가시켜 용해 거동을 개선시킬 수 있다.
또한, 기계적 방법을 사용함으로써 전기 전도성 입자를 노출시키는 것도 가능하다. 적당한 기계적 방법은 예컨대 파쇄, 분쇄, 연마제를 이용하는 연마 또는 수류를 이용하는 압력 블라스팅, 초임계 이산화탄소를 이용하는 샌드블라스팅 또는 블라스팅이다. 경화되고 인쇄된 구조화된 베이스층의 최상층은 이러한 기계적 방법에 의하여 각각 제거된다. 이로써 매트릭스 재료 중에 함유된 전기 전도성 입자가 노출된다.
당업자에게 공지된 모든 연마제를 연마를 위한 연마제로서 사용할 수 있다. 적당한 연마제는 예컨대 속돌 분말이다. 수류를 이용하는 압력 블라스팅으로 경화된 분산액의 최상층을 제거하기 위하여, 수류는 작은 고체 입자, 예컨대 평균 입도 분포가 40∼120 ㎛, 바람직하게는 60∼80 ㎛인 속돌 분말(Al2O3) 및 입도가 3 ㎛를 초과하는 석영 분말(SiO2)을 함유하는 것이 바람직하다.
전기 전도성 입자가 용이하게 산화될 수 있는 재료를 함유하는 경우, 바람직한 변형 방법에서는 구조화된 베이스층 또는 전면적 베이스층 상에 금속층을 형성하기 전에 산화물층을 적어도 부분적으로 제거한다. 이 경우 산화물층은 예컨대 화학적으로 및/또는 기계적으로 제거할 수 있다. 전기 전도성 입자로부터 산화물층을 화학적으로 제거하기 위하여 베이스층을 처리할 수 있는 적당한 물질은 예컨대 농축 또는 희석 황산 또는 농축 또는 희석 염산, 시트르산, 인산, 아미도설폰산, 포름산, 아세트산과 같은 산이다.
전기 전도성 입자로부터 산화물층을 제거하기 위한 적당한 기계적 방법은 일반적으로 입자의 노출을 위한 기계적 방법과 동일하다.
바람직한 실시양태에서는 지지체에 도포되는 분산액을 지지체에 고정 결합시키기 위하여 지지체를 건식 방법, 습식 화학적 방법 및/또는 기계적 방법에 의하여 세정한 다음 구조화된 베이스층 또는 전면적 베이스층을 적용한다. 습식 화학적 및 기계적 방법에 의하여, 특히 분산액이 지지체에 더 잘 결합하도록 지지체 표면을 거칠게 하는 것도 가능하다. 적당한 습식 화학적 방법은 특히 산성 또는 알칼리성 시약을 사용하거나 또는 적당한 용매를 사용하여 지지체를 세정하는 것이다. 또한 물도 초음파와 함께 사용할 수 있다. 적당한 산성 또는 알칼리성 시약은 예컨대 염산, 황산 또는 질산, 인산 또는 수산화나트륨, 수산화칼륨 또는 탄산칼륨과 같은 탄산염이다. 적당한 용매는 베이스층을 적용하기 위하여 분산액 중에 함유될 수 있는 것과 동일하다. 바람직한 용매는 알콜, 케톤 및 탄화수소이며, 이것은 지지체 재료에 따라 선택되어야 한다. 활성화를 위해 이미 언급한 산화제도 또한 사용될 수 있다.
구조화된 베이스층 또는 전면적 베이스층을 적용하기 전에 지지체를 세정할 수 있는 기계적 방법은 일반적으로 전기 전도성 입자를 노출시키고 입자의 산화물층을 제거하기 위하여 사용될 수 있는 것과 동일하다.
건식 세정 방법은 특히 지지체에 대한 분산액의 결합에 영향을 줄 수 있는 분진 및 기타 입자를 제거하는 데 그리고 표면을 거칠게 하는 데에 적당하다. 이들은 예컨대 브러시 및/또는 탈이온화된 공기, 코로나 방전 또는 저압 플라즈마에 의한 분진 제거 및 연마제층이 제공된 롤 및/또는 롤러에 의한 입자 제거이다.
코로나 방전 및 저압 플라즈마에 의하면, 기판의 표면 장력이 선택적으로 증가될 수 있고 유기 잔기가 기판 표면으로부터 세정될 수 있으므로 분산액을 이용한 습윤 및 분산액의 결합이 개선될 수 있다.
구조화된 베이스층 또는 전면적 베이스층은 바람직하게는 분산액을 사용하여 임의의 인쇄 방법으로 지지체 상에 인쇄된다. 구조화된 표면 상에 인쇄할 수 있는 인쇄 방법은 예컨대 롤 또는 시트 인쇄 방법, 예컨대 스크린 인쇄, 요판 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄, 타이포그래피, 패드 인쇄, 잉크젯 인쇄, DE10051850호에 개시된 바와 같은 Lasersonic® 방법 또는 오프셋 인쇄이다. 그러나, 당업자에게 공지된 임의의 다른 인쇄 방법도 사용할 수 있다. 또다른 종래의 코팅 방법 및 널리 공지된 코팅 방법을 사용하여 표면을 적용하는 것도 가능하다. 이러한 코팅은 예컨대 캐스팅, 페인팅, 닥터 블레이딩, 브러싱, 분무, 함침, 압연, 분쇄, 유동층 등이다. 인쇄 또는 코팅 방법에 의하여 제조되는 구조화된 표면 또는 전면적 표면의 두께는 바람직하게는 0.01∼50 ㎛, 더 바람직하게는 0.05∼25 ㎛, 특히 바람직하게는 0.1∼15 ㎛로 변화된다. 상기 층들은 표면에 광범위하게 또는 구조화된 방식으로 적용될 수 있다.
다르게는 인쇄 방법에 따라 미세한 구조를 인쇄할 수 있다.
분산액은 도포 전에 저장 용기에서 교반 또는 펌핑하는 것이 바람직하다. 교반 및/또는 펌핑은 분산액 중에 함유된 입자의 침강 가능성을 방지한다. 또한, 분산액을 저장 용기 중에서 열적으로 조절하는 것도 유리하다. 이로써 열적 조절에 의하여 일정한 점도를 조절할 수 있으므로 지지체 상에 베이스층의 개선된 인쇄 각인을 얻는 것이 가능해진다. 열적 조절은 특히 예컨대 교반 및/또는 펌핑시 교반기 또는 펌프의 에너지 입력에 의하여 분산액이 가열되어 그 점도가 변화될 때마다 필요하다.
비용적인 이유에서 그리고 융통성을 증대시키기 위하여, 잉크젯 프린팅 및 Lasersonic® 방법과 같은 디지털 인쇄 방법이 인쇄 분야의 경우 특히 적당하다. 이들 방법은 일반적으로 예컨대 인쇄 롤 또는 스크린과 같은 인쇄 주형의 제조에 대한 비용을 방지하며 복수의 상이한 구조를 연속적으로 인쇄할 필요가 있을 경우 연속적으로 변경된다. 디지털 인쇄 방법에서는, 시간 및 정지 페이지를 재설정하는 일 없이 새로운 디자인으로 즉시 변경이 가능하다.
잉크젯 방법에 의하여 분산액을 도포하는 경우, 잉크젯 노즐의 막힘을 방지하기 위하여 최대 크기가 15 ㎛, 특히 바람직하게는 10 ㎛인 전기 전도성 입자를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 잉크젯 헤드에서 침강을 회피하기 위하여, 입자가 침전되지 않도록 펌핑 회로에 의하여 분산액을 펌핑할 수 있다. 또한, 분산액의 점도를 인쇄에 적당하게 조절하기 위하여 계를 가열할 수 있다면 유리하다.
지지체의 일면에 분산액을 도포하는 외에, 본 발명 방법에서는, 지지체의 상부면 및 하부면에 전기 전도성의 구조화된 베이스층 또는 전면적 베이스층을 제공하는 것도 가능하다. 비아를 이용하는 경우, 지지체의 상부면 및 하부면 상에서 구조화된 전기 전도성 베이스층 또는 전면적 전기 전도성 베이스층을 서로 전기 접속시킬 수 있다. 비아 접촉의 경우, 예컨대 지지체내 천공 벽에 전기 전도성 표면이 제공된다. 비아를 제조하기 위하여, 구조화된 베이스층 또는 전면적 베이스층의 인쇄시 예컨대 전기 전도성 입자를 함유하는 분산액이 도포되는 지지체 벽에 지지체내 천공을 형성할 수 있다. 충분히 얇은 지지체의 경우, 코팅 시간이 유의적으로 길면 지지체의 상부면 및 하부면에서 전기 전도성의 구조화된 표면 또는 전면적 표면을 전기적으로 접속하기 위하여 지지체의 상부면 및 하부면으로부터 천공으로 함께 성장하는 금속층에 의하여 무전해 및/또는 전해 코팅 동안 천공 내부에 금속층이 형성되므로 천공 벽을 분산액으로 코팅하는 것은 불필요하다. 본 발명 방법 외에 천공 및/또는 블라인드 홀의 금속화를 위해 당업계에 공지된 다른 방법을 사용하는 것도 가능하다.
지지체 상에 기계적으로 안정한 구조화된 베이스층 또는 전면적 베이스층을 얻기 위하여, 지지체 상에 적용되는 구조화된 베이스층 또는 전면적 베이스층을 사용하여 적용 후 적어도 부분적으로 경화시키는 것이 분산에 바람직할 수 있다. 매트릭스 재료에 따라, 예컨대 열, 빛(UV/가시광선) 및/또는 복사선, 예컨대 적외선, 전자선, 감마서, X선, 마이크로파의 작용에 의하여 상기 개시한 바와 같이 경화를 실시한다. 경화 반응을 개시하기 위하여, 적당한 활성화제를 첨가하는 것이 때때로 필요할 수 있다. 또한, 상이한 방법의 조합에 의하여, 예컨대 UV 복사선 및 열의 조합에 의하여 경화시킬 수도 있다. 경화 방법을 동시에 또는 연속적으로 조합시킬 수 있다. 형성된 구조가 더 이상 유동하지 않도록 예컨대 상기 층을 먼저 UV 복사선으로 부분적으로만 경화시킬 수 있다. 이후 상기 층을 열의 작용에 의하여 경화시킬 수 있다. 이 경우 가열은 UV 경화 후 및/또는 전해 금속화 후 직접적으로 일어날 수 있다. 바람직한 변형예에서는 (상기에서 이미 개시한 바와 같이) 적어도 부분 경화 후 전기 전도성 입자를 적어도 부분적으로 노출시킨다. 연속적 전기 전도성 표면을 제조하기 위하여, 전기 전도성 입자의 노출 후 구조화된 베이스층 또는 전면적 베이스층 상에 무전해 및/또는 전해 코팅에 의하여 하나 이상의 금속층을 형성한다. 코팅은 이 경우 당업자에게 공지된 임의의 방법으로 실시될 수 있다. 또한, 임의의 종래의 금속 코팅을 코팅 방법을 사용하여 적용될 수 있다. 이 경우, 코팅에 사용되는 전해 용액의 조성은 기판 상에 전기 전도성 구조를 코팅하는 데 사용되는 금속에 따라 달라진다. 원칙적으로, 분산액의 최소 귀금속과 동일한 정도의 또는 더 고급인 모든 금속을 무전해 및/또는 전해 코팅에 사용할 수 있다. 전해 코팅에 의하여 전기 전도성 표면에 증착되는 종래의 금속은 예컨대 금, 니켈, 팔라듐, 백금, 은, 주석, 구리 또는 크롬이다. 하나 이상의 증착 층의 두께는 당업자에게 공지된 종래의 범위 내에 있으며 본 발명에 중요하지는 않다.
전기 전도성 표면을 코팅하는 데 사용되는 적당한 전해질 용액은 예컨대 문헌[Werner Jillek, Gustl Keller, Handbuch der Leiterplattentechnik. Eugen G. Leuze Verlag, 2003, 4권, 332- 352페이지]으로부터 당업자에게 공지되어 있다.
지지체 상에 전기 전도성의 구조화된 표면 또는 전면적 표면을 코팅하기 위하여, 지지체를 먼저 전해질 용액을 함유하는 조로 이송한다. 이후 지지체를 상기 조를 통해 이송하고, 이전에 적용된 구조화된 또는 전면적 베이스층에 함유된 전기 전도성 입자를 1 이상의 캐소드와 접촉시킨다. 여기서, 당업자에게 공지된 임의의 적당한 종래의 캐소드를 사용할 수 있다. 캐소드가 구조화된 표면 또는 전면적 표면과 접촉하는 한, 금속 이온을 전해질 용액으로부터 증착시켜 표면에 금속층을 형성한다.
구조화된 전기 전도성 베이스층 또는 전면적 전기 전도성 베이스층을 전해 코팅할 수 있는 적당한 장치는 일반적으로 1 이상의 조, 하나의 애노드 및 하나의 캐소드를 포함하며, 상기 조는 1 이상의 금속염을 함유하는 전해질 용액을 함유한다. 전해질 용액으로부터의 금속 이온을 기판의 전기 전도성 표면에 증착시켜 금속층을 형성한다. 이러한 목적을 위하여, 기판이 조를 통해 운반되는 동안 1 이상의 캐소드를 코팅되는 기판의 베이스층과 접촉시킨다.
당업자에게 공지된 모든 전해 방법이 이 경우 전해 코팅에 적당하다. 이러한 전해 방법은 예컨대 코팅할 재료와 접촉하는 하나 이상의 롤러에 의하여 캐소드를 형성시키는 방법이다. 캐소드는 또한, 적어도 코팅할 기판와 연결되는 롤러 분절이 각각 캐소드 연결되는 분절된 롤러의 형태로 설계될 수 있다. 롤러 상에 증착된 금속을 다시 제거할 수 있도록, 분절된 롤러의 경우 코팅할 베이스층과 접촉하지 않는 분절을 애노드 연결할 수 있다.
한 실시양태에서, 1 이상의 캐소드는 2 이상의 회전 가능한 축 주위에서 유도되는 1 이상의 전기 전도성 구간을 갖는 1 이상의 밴드를 포함한다. 상기 축은 각 기판에 채택되는 적당한 횡단면을 갖도록 형성된다. 상기 축은 바람직하게는 원통형으로 설계되며, 예컨대 1 이상의 밴드가 지나가는 홈이 제공될 수 있다. 밴드의 전기 접촉을 위해, 1 이상의 축을 캐소드 연결하는 것이 바람직하며, 상기 축은 축 표면으로부터 밴드로 전류가 전달되도록 형성된다. 상기 축에 1 이상의 밴드가 지나가는 홈이 제공되는 경우, 기판은 동시에 축 및 밴드를 통하여 접촉될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 기판이 축에 의하여 전기 접촉되는 것을 막기 위하여 홈만이 전기 전도성이 되고 홈 사이의 축 영역이 절연 재료로 이루어질 수도 있다. 전류를 회전축으로 전달할 수 있는 임의의 다른 적당한 장치를 사용하는 것도 가능하지만 축의 전류 공급은 예컨대 슬립링을 통하여 이루어진다.
캐소드는 1 이상의 전기 전도성 구간을 갖는 1 이상의 밴드를 포함하므로, 특히 기판의 운반 방향으로 보아 짧은 전기 전도성 구조를 갖는 기판에도 충분히 두꺼운 코팅을 제공할 수 있다. 이것은 캐소드의 형상이 밴드이기 때문에 훤씬 짧은 전기 전도성 구조가 더 장시간 동안 캐소드와 접촉하므로 가능한 것이다.
밴드로서 형성된 캐소드가 접촉을 위해 존재하는 전기 전도성 구조체 영역을 코팅하는 것도 가능하므로, 2 이상의 밴드를 일렬로 오프셋 배열하는 것이 바람직하다. 이 경우 일반적으로, 제1 밴드 뒤에 오프셋 배열되는 제2 밴드가, 제1 밴드와 접촉할 때 금속이 증착된 영역에서 전기 전도성 구조체와 접촉하도록 배열된다. 2 이상의 밴드를 일렬로 형성함으로써 코팅의 두께를 더 두껍게 할 수 있다.
오프셋 배열된 각 연속 밴드가 1 이상의 공통축을 통하여 유도된다는 점에서 운반 방향으로 보아 더 짧은 구조가 얻어질 수 있다.
기판 상에 코팅되는 전기 전도성 구조의 작은 영역만이 각각 밴드에 의하여커버되도록 1 이상의 밴드는 예컨대 망상 구조를 가질 수도 있다. 코팅은 망상 구조의 홀에서 이루어진다. 망상 구조가 존재하는 영역에서 전기 전도성 구조를 코팅하는 것이 가능하도록, 밴드가 망상 구조 구조체의 형태로 설계되는 경우에도 2 이상의 밴드를 각각 일렬로 오프셋 배열하는 것이 유리하다.
1 이상의 밴드가 전도성 구간 및 비전도성 구간을 교대로 포함하는 것도 가능하다. 이 경우, 전도성 구간의 길이가 캐소드 연결축 및 이웃하는 애노드 연결축 사이의 거리 미만이 되도록 주위해야 하지만, 밴드가 1 이상의 애노드 연결축 주위로 더 안내될 수 있다. 이러한 방식으로, 코팅할 기판와 접촉하는 밴드의 영역은 캐소드 연결되고 기판와 접촉하지 않는 밴드의 영역은 애노드 연결된다. 이러한 연결의 이점은 밴드의 캐소드 연결동안 밴드에 증착되는 금속이 애노드 연결동안 다시 제거된다는 것이다. 밴드가 캐소드 연결되는 동안 밴드 상에 증착된 모든 금속을 제거하기 위하여 애노드 연결된 영역은 바람직하게는 캐소드 연결된 영역보다 더 길거나 또는 적어도 캐소드 연결된 영역과 동일하다. 이것은, 한편으로는 애노드 연결축의 직경이 캐소드 연결축보다 크다는 점에서, 그리고 다른 한편으로는 애노드 연결축의 직경과 동일하거나 더 작아 애노드 연결축을 캐소드 적어도 연결축만큼 많이 제공하여 캐소드 연결축의 간격 및 애노드 연결축의 간격의 크기를 바람직하게는 동일하게 할 수 있으므로 가능하다.
대안적으로, 밴드 대신에, 캐소드는 디스크가 서로 정합하여 회전할 수 있도록 각 축에 장착된 2 이상의 디스크를 포함하는 것도 가능하다. 특히 기판의 운반 방향으로 보아 짧은 전기 전도성 구조에 충분히 두껍고 균질한 코팅을 제공하는 것도 가능하다. 디스크는 일반적으로 각 기판에 적응된 단면을 갖도록 형성된다. 디스크는 바람직하게는 원형 단면을 가진다. 축은 임의의 단면을 가질 수 있다. 그러나, 축은 바람직하게는 원통형으로 설계된다.
두 인접 디스크보다 더 넓은 구조를 코팅할 수 있기 위하여, 각 축에서 복수의 디스크를 기판의 폭에 따라 서로 이웃하도록 배치한다. 개개의 디스크 사이에 후속 축의 디스크가 정합할 수 있는 충분한 간극이 각각 제공된다. 바람직한 실시양태에서, 축 상의 두 디스크 사이의 거리는 적어도 디스크의 폭에 상응한다. 추가 축의 디스크가 축 상의 두 디스크 사이의 간극에 정합되는 것도 가능하다.
디스크의 전류 공급은 예컨대 축을 통하여 이루어진다. 이러한 방식으로, 예컨대, 축을 조 외부의 전원에 연결할 수 있다. 이러한 연결은 일반적으로 슬립링으로 실시한다. 그럼에도 불구하고, 고정형 전원으로부터 회전 요소로 전압을 전달하는 임의의 다른 결합이 가능하다. 축을 통한 전압 공급 외에도, 디스크를 외부 환경에 의하여 전류와 접촉시키는 것도 가능하다. 예컨대, 브러쉬와 같은 슬라이딩 접촉 부재는 기판의 다른 면에서 접촉 디스크와 접촉할 수 있다.
축을 통하여 디스크에 전류를 공급하기 위하여, 예컨대 축 및 디스크는 적어도 부분적으로 전기 전도성 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나, 이 외에도, 전기 절연 재료로 축을 제조하고 예컨대 전기 전도체(예, 와이어)를 통하여 개별 디스크에 전류를 공급하는 것도 가능하다. 이 경우, 접촉 디스크에 전압이 공급되도록 개별 와이어를 각각 접촉 디스크에 연결한다.
바람직한 실시양태에서, 디스크는 서로 전기 절연된 개별 구간을 가진다. 서로 전기 절연된 구간은 캐소드 및 애노드 양쪽으로 연결하는 것이 바람직할 수 있다. 이로써 기판와 접촉하는 구간이 캐소드 연결될 수 있고 기판와의 접촉이 해제되자마자 애소드 연결될 수 있다. 이러한 방식으로, 캐소드 연결 동안 구간에 증착되는 금속은 애노드 연결 동안 다시 제거된다. 개별 세그먼트의 전압 공급은 일반적으로 축을 통하여 이루어진다.
축 및 디스크 또는 밴드 상에 증착된 금속을 제거하는 외에도 예컨대 화학적 또는 기계적 세정과 같이 축 또는 밴드의 극성을 변화시키는 것에 의한 다른 세정 변형예도 가능하다.
디스크 또는 밴드의 전기 전도성 부분의 재료는 장치의 조작 동안 전해질 용액을 통과하지 않는 전기 전도성 재료인 것이 바람직하다. 적당한 재료는 예컨대 금속, 코팅 금속, 흑연, 폴리티오펜과 같은 전도성 중합체 또는 금속/플라스틱 복합 재료이다. 스테인레스 스틸 및/또는 티탄, 코팅 티탄, 예컨대 이리듐, 탄탈, 루테늄 혼합 산화물 코팅된 티탄 또는 백금 코팅된 티탄이 바람직한 재료이다.
코팅시킬 베이스층에 복수의 상이한 금속을 증착시키기 위하여 상이한 전해질 용액을 갖는 복수의 조를 직렬로 연결하는 것도 가능하다. 또한, 베이스층에 금속을 먼저 무전해 증착시키고 이어서 전해 증착시키는 것도 가능하다. 이 경우, 상이한 금속 또는 동일한 금속을 무전해 증착 및 전해 증착에 의하여 증착시킬 수 있다.
전해 코팅 장치에 기판을 회전시킬 수 있는 장치를 더 장착할 수 있다. 기판을 회전시킬 수 있는 장치의 회전축은 이 경우 코팅할 기판 표면에 대하여 수직으로 배치된다. 기판의 운반 방향으로 보아 처음에 넓고 짧은 전기 전도성 구조체는 회전에 의하여 정렬되어 회전 후 운반 방향으로 보아 좁고 길게 된다.
본 발명 방법에 의하여 전기 전도성 구조에 증착되는 금속층의 층 두께는 직렬로 배치되는 캐소드의 수 및 기판이 장치를 통과하는 속도에 의하여 주어지는 접촉 시간 및 장치를 작동하는 전류의 세기에 따라 달라진다. 예컨대 1 이상의 조에서 본 발명에 따른 복수의 장치를 직렬로 연결함으로써 접촉 시간이 더 길어질 수 있다.
상부면 및 하부면을 동시에 코팅할 수 있기 위하여, 디스크가 장착된 두 축 또는 두 롤러 또는 두 밴드를 예컨대 각각 코팅할 기판이 이들 사이로 안내될 수 있도록 배열할 수 있다.
먼저 롤에서 해권되고 전해 코팅 장치를 통하여 안내된 다음 다시 권취되는, 조의 길이를 초과하는 길이를 갖는 호일, 소위 무단 호일을 코팅하고자 할 경우, 이들은 예컨대 지그재그 형상으로 또는 복수의 전해 코팅 장치 주위에서 만자(卍字) 형태로 조를 통해 안내될 수도 있으며, 이후 이것은 서로 상하로 또는 서로 좌우로 배열될 수 있다.
전해 코팅 장치에는 요건에 따라 당업자에게 공지된 임의의 보조 장치를 장착할 수 있다. 이러한 보조 장치는 예컨대 펌프, 필터, 화학물질 공급 장치, 권취/해권 장치 등이다.
당업자에게 공지된 모든 전해질 용액 처리 방법을 사용하여 유지 간격을 단축할 수 있다. 이러한 처리 방법은 또한 예컨대 전해질 용액이 자가 재생되는 시스템이다.
본 발명에 따른 장치는 예컨대 문헌[Werner Jillek, Gustl Keller, Handbuch der Leiterplattentechnik, Eugen G. Leuze Verlag, Band 4, 192, 260, 349, 351, 352, 359 페이지]으로부터 공지된 펄스 방법으로 작동될 수도 있다.
제1 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면을 적용하기 위하여, 제2 전기 전도성 표면의 전도체 트랙이 구조화된 제1 전기 전도성 표면의 전도체 트랙 상에서 접촉 없이 교차하는 위치에 절연층이 적용된다. 절연층은 바람직하게는 인쇄법 또는 코팅법에 의하여 적용된다. 절연층을 적용하기 위한 적당한 코팅법은 제1 구조화된 및/또는 전면적 표면에 전기 전도성 입자를 함유하는 페이스트로 인쇄하는 것에 대하여 상기 개시한 동일한 인쇄법이다. 절연층은 바람직하게는 임의의 인쇄법에 의하여 지지체 상에 인쇄된다. 바람직한 인쇄법은 요판 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄, 오프셋 인쇄, 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄 또는 패드 인쇄이다. 특히 미세 구조, 예컨대 인쇄 회로 기판의 제조에서는 잉크젯 인쇄법이 적당하다. 또다른 종래의 널리 공지된 코팅법을 사용하여 표면을 적용하는 것도 가능하다. 이러한 코팅법은 예컨대 캐스팅, 페인팅, 닥터 블레이딩, 브러싱, 분무, 함침, 압연, 분쇄, 유동층 등이다.
예컨대, 안료친화성 고정화 작용기, 천연 및 합성중합체 및 이의 유도체, 천연 수지와 합성 수지 및 이의 유도체, 천연 고무, 합성 고무, 단백질, 셀룰로오스 유도체, 건조 및 비건조 오일 등이 절연층 재료로서 적당하다. 이들은 화학적 또는 물리적 경화, 예컨대 공기 경화, 방사선 경화 또는 열 경화일 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다.
절연층 재료는 바람직하게는 중합체 또는 중합체 블렌드이다.
절연층 재료로서 바람직한 중합체는 예컨대 ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌); ASA(아크릴로니트릴-스티렌 아크릴레이트); 아크릴산 아크릴레이트; 알키드 수지; 알킬 비닐 아세테이트; 알킬 비닐 아세테이트 공중합체, 특히 메틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 비닐 아세테이트, 부틸렌 비닐 아세테이트; 알킬렌 비닐 클로라이드 공중합체; 아미노 수지; 알데히드 및 케톤 수지; 셀룰로오스 및 셀룰로오스 유도체, 특히 히드록시알킬 셀룰로오스, 셀룰로오스 에스테르, 예컨대 아세테이트, 프로피오네이트, 부티레이트, 카르복실알킬 셀룰로오스, 셀룰로오스 니트레이트; 에폭시 아크릴레이트; 에폭시 수지; 에틸렌-아크릴산 공중합체; 탄화수소 수지; MABS(아크릴레이트 단위를 더 함유하는 투명 ABS); 멜라민 수지, 말레산 무수물 공중합체; 메타크릴레이트; 천연 고무; 합성 고무; 염소 고무; 천연 수지; 콜로포늄 수지; 셸락; 페놀계 수지; 폴리에스테르; 페닐 에스테르 수지와 같은 폴리에스테르 수지; 폴리설폰; 폴리에테르 설폰; 폴리아미드; 폴리이미드; 폴리아닐린; 폴리피롤; 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT); 폴리카르보네이트(예컨대 Bayer AG사의 Makrolon®); 폴리에스테르 아크릴레이트; 폴리에테르 아크릴레이트; 폴리에틸렌; 폴리에틸렌 티오펜; 폴리에틸렌 나프탈레이트; 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET); 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(PETG); 폴리프로필렌; 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA); 폴리페닐렌 옥시드(PPO); 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE); 폴리테트라히드로푸란; 폴리에테르(예컨대 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜); 폴리비닐 화합물, 특히 폴리비닐 클로라이드(PVC), PVC 공중합체, PVdC, 폴리비닐아세테이트 및 이의 공중합체, 임의로 부분 가수분해된 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 아세탈, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리비닐 에테르, 폴리비닐 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 용액 및 분산액과 이들의 공중합체, 폴리아크릴레이트 및 폴리스티렌 공중합체; 폴리스티렌 (개질되거나 또는 충격방지 처리되지 않음); 폴리우레탄, 이소시아네이트로 가교되거나 가교되지 않은 폴리우레탄; 폴리우레탄 아크릴레이트; 스티렌 아크릴산 공중합체; 스티렌 부타디엔 블록 공중합체(예컨대, BASF AG사의 Styroflex® 또는 Styrolux®, CPC사의 K-Resin®); 단백질, 예컨대 카제인; SIS; SPS 블록 공중합체이다. 2 이상의 중합체의 혼합물도 또한 절연층 재료를 형성할 수 있다.
절연층 재료로서 특히 바람직한 중합체는 아크릴레이트, 아크릴산 수지, 셀룰로오스 유도체, 메타크릴레이트, 메타크릴계 수지, 멜라민 및 아미노 수지, 폴리알킬렌, 폴리이미드, 에폭시 수지, 개질된 에폭시 수지, 예컨대 이작용성 또는 다작용성 비스페놀 A 또는 비스페놀 F 수지, 에폭시-노볼락 수지, 브롬화 에폭시 수지, 지환족 에폭시 수지; 지방족 에폭시 수지, 글리시딜 에테르, 비닐 에테르 및 페놀계 수지, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리비닐 아세탈, 폴리비닐 아세테이트, 폴리스티렌, 폴리스티렌 공중합체, 폴리스티렌 아크릴레이트, 스티렌 부타디엔 블록 공중합체, 알케닐 비닐 아세테이트 및 비닐 클로라이드 공중합체, 폴리아미드 및 이의 공중합체이다.
인쇄 회로 기판의 제조에서 절연층을 위한 매트릭스 재료로서는 열경화성 또는 방사선 경화성 수지, 예컨대 이작용성 또는 다작용성 비스페놀 A 또는 비스페놀 F 수지, 에폭시-노볼락 수지, 브롬화 에폭시 수지, 지환족 에폭시 수지와 같은 개질된 에폭시 수지; 지방족 에폭시 수지, 글리시딜 에테르, 시안산염 에스테르, 비닐 에테르, 페놀계 수지, 폴리이미드, 멜라민 수지와 아미노수지, 폴리우레탄, 폴리에스테르 및 셀룰로오스 유도체를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 절연층 재료는 제1 구조화된 전기 전도성 표면의 매트릭스 재료와 동일하다.
절연층의 적용 후, 제2 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면을 적용한다. 제2 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면의 적용는 제1 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면의 적용에 상응한다.
제2 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면의 적용 후, 지지체 상에 추가 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면 및 추가의 절연층을 각각 교대로 적용할 수 있다.
지지체 상에 전기 전도성의 구조화된 또는 전면적 표면을 제조하기 위한 본 발명 방법은 연속, 반연속 또는 불연속 방식으로 실시될 수 있다. 본 방법의 개별 단계만을 연속적으로 실시하고 다른 단계는 불연속적으로 실시할 수도 있다.
인쇄 회로 기판의 제조에서 본 발명 방법의 이점은, 다층 인쇄 회로 기판의 경우, 소정 영역에 더 많은 수의 전도체 트랙 및 배선이 제조될 수 있으므로 더 적은 수의 내층이 필요하다는 것이다. 선행 기술에 따르면 개별 층들이 서로 적층되므로, 층의 생략은 적층 단계의 필요 수도 감소시킨다. 모든 전도체 트랙을 본 발명 방법으로 지지체 상에 적용할 수 있는 경우, 적층 단계가 더 이상 필요하지 않을 수도 있다.
본 발명 방법은 또한 여러 층에서 전도체 트랙을 접촉시키기 위하여 필요한 인쇄 회로 기판의 천공의 수도 감소시킨다. 인쇄 회로 기판의 디자인에 따라, 천공이 더 이상 필요하지 않을 수도 있다. 복수의 층에서 전도체 트랙을 서로 전기적으로 접촉시키는 천공은 더 이상 필요하지 않을지라도 장착 홀로서 작용하는 천공만은 여전히 필요할 수도 있다.
또다른 이점은 절연 재료의 양을 감소시킬 수 있다는 것이다. 예컨대, 선행 기술에 따르면, 개별 다층 내층 사이에 절연 재료를 표면에 넓게 도포하여야 한다. 이러한 절연 재료는 예컨대 유리 섬유, 수지 또는 프리프레그를 포함한다. 인쇄 회로 기판의 디자인에 따라, 지지체 만이 모든 회로 평면에서 유일의 지지체로서 남아 있도록 이들 간층을 완전히 제거한다.
층을 감소시킴으로써, 더 평평한 최종 제품이 얻어진다.
구조화된 표면을 제조하기 위한 종래의 방법과 본 발명 방법을 조합하는 것도 가능하다. 예컨대, 먼저 지지체를 종래의 방법, 예컨대 저항 에칭법(예, 레지스트 또는 에칭 방법)으로 제조할 수 있다. 이후 지지체 상에 종래의 방법으로 제조된 구조화된 및/또는 전도성 표면을 본 발명 방법으로 더 처리할 수 있다. 후속 단계로서, 지지체 상의 제1 구조화된 및/또는 전도성 표면의 제조 후, 절연층을 적용한 다음 전도성 인쇄 페이스트를 적용한다. 이것에 이어서, 인쇄 페이스트를 건조시키고 및/또는 경화시킨 다음 임의로 무전해 코팅 및/또는 전해 코팅한다.
본 발명 방법에 의하면 전기 비전도성 기판 상에 인쇄 회로 기판을 저렴하게 제조할 수 있다. 본 발명 방법은 더 신속한 레이아웃 변경이 가능한 융통성 있는 방법이기도 하다.
본 발명 방법은 예컨대 인쇄 회로 기판 상의 전도체 트랙의 제조에 적당하다. 이러한 인쇄 회로 기판은 예컨대 다층 내부 레벨과 외부 레벨, 마이크로-비아, 칩-온-보드, 연성 및 경성 인쇄 회로 기판이며 예컨대 컴퓨터, 전화, 텔레비젼, 전기 자동차 부품, 키보드, 라디오, 비디오, CD, CD-ROM 및 DVD 플레이어, 게임 콘솔, 측정 및 조절 장치, 센서, 주방 가전 용품, 전기 장난감 등과 같은 제품 내에 설치된다.
연성 기판 상의 전기 전도성 구조는 또한 본 발명 방법으로 코팅될 수도 있다. 이러한 연성 회로 지지체는 예컨대 지지체에 대하여 상기 언급한 재료로 이루어진 플라스틱 필름이며, 여기에 전기 전도성 구조가 인쇄된다. 본 발명 방법은 또한 RFID 안테나, 트랜스폰더 안테나 또는 기타 안테나 구조물, 칩 카드 모듈, 평케이블, 좌석 난방기, 호일 전도체, 태양 전지 또는 LCD/플라즈마 스크린의 전도체 트랙, 캐패시터, 호일 캐패시터, 저항기, 대류기 또는 전기 퓨즈의 제조에 적당하다. 예컨대, 3D 성형 배선 장치도 본 발명 방법으로 제조할 수 있다.
전자기 차폐를 위한 전기 비전도성 재료로 이루어지는 표면 상의 코팅 및 유기 전자 부품의 접촉 부재를 갖는 안테나를 제조하는 것도 또한 가능하다.
이극판의 유동장과 관련하여 연료 전지에서의 적용을 위한 용도도 또한 가능하다.
본 발명 방법의 적용 범위는 특히 스위치 및 센서, 기체 장벽 또는 장식 부품, 특히 자동차, 위생용품, 장난감, 가정용품 및 사무용품의 장식 부품과 포장 및 호일로서 사용하기 위한 그 자체 비전도성인 금속화된 기판의 저렴한 제조를 가능하게 한다. 본 발명은 또한 은행권, 신용카드, 신원 문서 등의 보안 인쇄 분야에 적용될 수도 있다. 본 발명 방법에 의하여 직물을 전자기적으로 작용화시킬 수 있다[안테나, 트랜스미터, RFID 및 트랜스폰더 안테나, 센서, 가열 장치, (플라스틱용) 대전방지기, 차폐기 등].
또한, 집적 전자 부품 상에 접점, 접촉 패드 또는 배선을 제조하는 것도 가능하다.
본 발명에 따라 금속화된 기판 표면의 바람직한 용도는 이러한 방식으로 제조된 기판이 인쇄 회로 기판, RFID 안테나, 트랜스폰더 안테나, 좌석 가열기, 평케이블, 호일 전도체, 태양 전지 또는 LCD/플라즈마 스크린에서의 전도체 트랙으로서 또는 예컨대 포장 재료를 위한 장식 용도로서 사용되는 용도이다.
전해 코팅 후, 당업자에게 공지된 모든 단계에 따라 기판을 더 가공할 수 있다. 예컨대, 잔존하는 전해질 잔류물을 세정에 의하여 기판로부터 제거하고 및/또는 기판을 건조시킬 수 있다. 마찬가지로, 예컨대, 본 발명 방법에 의하여 제조된 다층 내층을 가공하여 다층 인쇄 회로 기판을 형성할 수 있다. 또한, 예컨대, 이후 홀, 비아, 블라인드 홀 등을 적용하고 인쇄 회로 기판의 상측 및 하측을 접촉시킴으로써 인쇄 회로 기판에서 금속화할 수 있다.
본 발명 방법의 이점은 전기 전도성 입자에 대하여 용이하게 산화하는 재료를 사용하는 경우에도 충분한 코팅이 가능하다는 것이다.
본 발명은 이하에서 도면을 참조로 더 상세히 개시될 것이다. 모든 도면은 오직 실시예에 의한 가능한 일 실시양태를 도시한다. 언급된 실시양태 이외에, 본 발명은 물론 추가의 실시양태 또는 이들 실시양태의 조합으로 실시할 수도 있다.
도 1은 제1 층의 구조화된 전기 전도성 표면의 3D 도면이다.
도 2는 절연층을 포함하는 도 1에 따른 구조화된 전기 전도성 표면의 3D 도면이다.
도 3은 제2 평면의 추가의 전기 전도성 표면을 포함하는 도 2에 따른 3D 도면이다.
도 4는 절연층을 사이에 포함하는 서로 교차하는 두 전기 전도성 표면의 일 구간의 도면이다.
도 1은 제1 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(3)이 적용된 지지체(1)의 상세한 3D 도면을 실시예로서 도시한 것이다. 여기에 실시예로서 도시된 제1 평면의 구조화된 전기 전도성 표면은 제1 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(3)이 추가 평면의 구조화된 전기 전도성 표면과 접촉할 수 있는 접촉 표면(7) 및 전도체 트랙(5)을 포함한다.
제1 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(3)은 바람직하게는 지지체(1) 상에 상기와 같이 적용된다. 제1 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(3)은 바람직하게는 먼저 매트릭스 재료 내에 전기 전도성 입자를 함유하는 페이스트를 사용하여 구조화된 전기 전도성 표면(3) 상에 인쇄한 다음 입자를 적어도 부분적으로 노출시키고 이어서 입자에 무전해 코팅 및/또는 전해 코팅에 의하여 금속층을 제공함으로써 지지체(1)에 적용한다.
제1 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(3)의 적용 후, 도 2에 도시된 바와 같이 절연층(9)을 적용한다. 여기에 도시된 실시양태에서, 절연층(9)은 구조화된 전기 전도성 표면(3)의 전도체 트랙(5)의 일부를 커버한다. 절연층(9)은 제1 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(3)의 전도체 트랙(5)이 추가 평면의 구조화된 전기 전도성 표면의 전도체 트랙과 교차하는 위치에 적용된다. 절연층(9)은 상기 개시된 바와 같이 적용된다. 절연층(9) 바람직하게는 인쇄된다.
절연층의 적용 후, 제2 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(11)을 도 3의 실시예에 의하여 도시된 바와 같이 적용한다. 제2 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(11)은 또한 전도체 트랙(13) 및 접촉 표면(15)을 포함한다. 여기에 3차원으로 도시된 예시적인 실시양태에서, 제2 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(11)의 전도체 트랙(13)은 U자형이다. U자형 전도체 트랙의 제1 분지(17)는 절연층(9)이 적용된 위치에서 제1 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(3)의 전도체 트랙(5)과 교차한다. 제1 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(3)의 접촉 표면(7)이 배치되는 위치에서 제2 분지(19)는 접촉 표면(15)으로 종결된다. 제2 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(11)의 접촉 표면(15) 및 제1 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(3)의 접촉 표면(7)은 서로 접촉하므로, 전류가 접촉 표면(7, 15)을 통하여 제1 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(3)으로부터 제2 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(11)으로 전달될 수 있다. 접촉 표면(7, 15)은 바람직하게는 하부 접촉 표면, 여기서는 제1 평면의 접촉 표면(7)의 단면적이 상부 접촉 표면, 여기서는 제2 평면의 접촉 표면(15)의 단면적보다 크도록 설계된다. 단속을 회피하기 위하여, 제2 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(11)의 U자형 전도체 트랙(13)의 제2 분지(17)가 제1 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(3)의 전도체 트랙(5)과 교차하는 위치에서, 제1 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(3)의 전도체 트랙(5) 및 제2 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(11)의 전도체 트랙(13) 사이에 절연층이 존재하도록 절연층(9)을 형성한다.
제2 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(11)은 제1 표면의 구조화된 전기 전도성 표면(3)과 동일한 방식으로 적용하는 것이 바람직하다. 그러나, 예컨대 에칭법과 같은 종래의 방법에 의하여 제1 평면을 적용하고 본 발명 방법으로 제2 평면을 적용하는 것도 바람직하다. 또한, 개별 평면의 구조화된 전기 전도성 표면을 상이한 방법으로 적용하는 것도 가능하다.
도 4는 제1 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(3) 및 제2 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(11)이 교차하는 지지체(1)의 횡단면도이다. 제1 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(3)으로부터 제2 평면의 구조화된 전기 전도성 표면(11)으로 전류가 전달되도록, 구조화된 전기 전도성 표면(3, 11) 사이에 절연층(9)을 형성한다.

Claims (22)

  1. a) 전기 비전도성 지지체(1) 상에 제1 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면(3)을 적용하는 단계
    b) 제2 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면(11)이 제1 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면(3)과 교차하고 제1 평면 및 제2 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면(3, 11) 사이에 전기 접촉이 의도되지 않는 위치에서 절연층(9)을 적용하는 단계
    c) 단계 a)에 따른 제2 평면의 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면(11)을 적용하는 단계
    d) 임의로 단계 b) 및 c)를 반복하는 단계
    를 포함하는, 전기 비전도성 지지체(1) 상에 층 두께가 0.05∼25 ㎛인 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면(3, 11)을 제조하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면은 단계 a)에서 먼저 매트릭스 재료 내에 전기 전도성 입자를 함유하는 분산액으로 베이스층을 적용하고 적어도 부분적으로 경화 및/또는 건조시킨 다음 입자를 적어도 부분적으로 노출시키고 이어서 상기 입자에 무전해 코팅 및/또는 전해 코팅에 의하여 금속층을 제공함으로써 적용하는 것인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 전기 전도성 입자는 화학적으로, 물리적으로 또는 기계적으로 노출되는 것인 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 전기 전도성 입자는 산화제로 노출되는 것인 방법.
  5. 제4항에 있어서, 산화제는 과망간산칼륨, 망간산칼륨, 과망간산나트륨, 망간산나트륨, 과산화수소 또는 이의 부가생성물, 과붕산나트륨, 과탄산나트륨, 과황산나트륨, 과산화이황산나트륨, 차아염소산나트륨 또는 과염소산나트륨인 것인 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 전기 전도성 입자는 매트릭스 재료를 용해, 에칭 및/또는 팽윤시키는 물질의 활성화에 의하여 노출되는 것인 방법.
  7. 제6항에 있어서, 매트릭스 재료를 용해, 에칭 및/또는 팽윤시키는 물질은 산성 또는 알칼리성 화학물질 또는 화학물질 혼합물 또는 용매인 것인 방법.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 존재하는 임의의 산화물층은 구조화된 또는 전면적 베이스층의 무전해 코팅 및/또는 전해 코팅 전에 전기 전도성 입자로부터 제거되는 것인 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 지지체는 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면을 적용하기 전에 건식 방법, 습식 화학적 방법 및/또는 기계적 방법에 의하여 세정하는 것인 방법.
  10. 제9항에 있어서, 건식 방법은 브러싱 및/또는 탈이온화된 공기에 의한 제진, 저압 플라즈마, 코로나 방전 또는 접착제층이 제공된 롤 또는 롤러에 의한 입자 제거이고, 습식 화학적 방법은 산성 또는 알칼리성 화학물질 또는 화학물질 혼합물 또는 용매로 세정하는 것이며, 기계적 방법은 브러싱, 분쇄, 연마 또는 임의로 입자를 함유하는 수류 또는 공기를 이용하는 압력 블라스팅인 것인 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층 재료는 중합체 또는 중합체 혼합물인 것인 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 베이스층은 코팅법에 의하여 적용하는 것인 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 베이스층은 임의의 인쇄 방법, 바람직하게는 잉크젯 인쇄 방법, 롤 인쇄 방법, 스크린 인쇄 방법, 패드 인쇄 방법 또는 오프셋 인쇄 방법에 의하여 지지체 상에 인쇄하는 것인 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층은 임의의 인쇄 방법, 바람직하게는 잉크젯 인쇄 방법, 롤 인쇄 방법, 스크린 인쇄 방법, 패드 인쇄 방법 또는 오프셋 인쇄 방법에 의하여 지지체 상에 인쇄하는 것인 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층은 적용 후 적어도 부분적으로 건조 및/또는 물리적 및/또는 화학적으로 적어도 부분적으로 경화시키는 것인 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면은 기판의 상부면 및 하부면에 적용하는 것인 방법.
  17. 제16항에 있어서, 기판의 상부면 및 하부면 상의 구조화된 전기 전도성 표면은 기판에 천공을 제공함으로써 서로 전기적으로 연결되고, 상기 천공의 벽에는 전해 코팅에 의하여 금속층이 제공되는 것인 방법.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 지지체가 제조되는 전기 비전도성 재료는 수지 함침 직물 또는 압착되어 판 또는 롤을 형성하는 유리 섬유 보강 플라스틱, 플라스틱 시트, 세라믹 재료, 유리, 규소 또는 직물인 것인 방법.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 인쇄 회로 기판, RFID 안테나, 트랜스폰더 안테나 또는 기타 안테나 구조체 상의 전도체 트랙, 칩 카드 모듈, 평케이블, 좌석 가열기, 호일 전도체, 태양 전지 또는 LCD/플라즈마 스크린에서의 전도체 트랙의 제조 또는 임의의 형태의 전기 코팅 제품의 제조를 위한 방법.
  20. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 예컨대 전자기 복사선의 차폐를 위하여, 열전도를 위하여 또는 포장으로서 사용되는 제품 상의 장식 표면 또는 기능적 표면의 제조를 위한 방법.
  21. 전기 비전도성 지지체와 그 위에 배치되는 전기 전도성 표면을 포함하는 소자로서, 상기 전기 전도성 표면은 2 이상의 평면에 배치되고 상기 2 이상의 평면의 전도성 구조체의 교차점에 절연층이 형성될 수 있으며, 상기 전기 전도성 표면은 매트릭스 재료 내 금속층으로 코팅된 전기 전도성 입자의 기본 구조를 가지며 절연층은 인쇄 가능한 전기 절연 재료로 이루어지고, 상기 구조화된 및/또는 전면적 전기 전도성 표면의 층 두께는 0.05∼25 ㎛인 것인 소자.
  22. 제21항에 있어서, 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 소자.
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