BRPI0607133B1

BRPI0607133B1 - method for galvanizing a non-conductive substrate to provide shielding against electromagnetic interference

Info

Publication number: BRPI0607133B1
Application number: BRPI0607133A
Authority: BR
Inventors: Kenneth Crouse
Original assignee: Macdermid Inc
Priority date: 2005-02-03
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2016-11-29
Also published as: BRPI0607133A2; EP1856309A2; US20050241951A1; JP2008528812A; WO2006084064A2; CN101142343A; WO2006084064A3; EP1856309A4

Abstract

ativação catalítica seletiva de substratos não-condutores. a presente invenção fornece um processo para produzir um padrão de um metal sobre um substrato não-condutor, para criar antenas de quadro para artigos sem fio, para criar circuitos para cartões inteligentes, tais como cartões telefônicos, e para proporcionar blindagem eletromagnética de dispositivos eletrônicos. o método compreende as etapas de catalisar o substrato não-condutor aplicando uma tinta de impressão catalítica, reduzir uma fonte de íons metálicos catalíticos na tinta de impressão catalítica ao seu metal associado, depositar metal sem eletrodeposição sobre o padrão de tinta de impressão catalítica sobre a superfície do substrato; e galvanizar metal eletrolítico sobre a camada de metal sem eletrodeposição, para produzir o padrão desejado do metal sobre o substrato não-condutor. a tinta de impressão catalítica compreende, tipicamente, um ou mais solventes, uma fonte de ions metálicos catalíticos, um agente de reticulação, um ou mais copolímeros, um polímero de poliuretano, e, opcionalmente, uma ou mais cargas.selective catalytic activation of nonconducting substrates. The present invention provides a process for producing a metal pattern on a non-conductive substrate, for creating wireless antennae antennas, for creating smart card circuits such as calling cards, and for providing electromagnetic shielding of electronic devices. . The method comprises the steps of catalyzing the non-conductive substrate by applying a catalytic printing ink, reducing a source of catalytic metal ions in the catalytic printing ink to its associated metal, depositing non-electroplating metal onto the catalytic printing ink pattern over the substrate surface; and galvanizing electrolytic metal onto the non-electroplating metal layer to produce the desired pattern of the metal on the nonconducting substrate. Catalytic printing ink typically comprises one or more solvents, a source of catalytic metal ions, a crosslinking agent, one or more copolymers, a polyurethane polymer, and optionally one or more fillers.

Description

"MÉTODO PARA GALVANIZAR UM SUBSTRATO NÃO-CONDUTOR PARA PROPORCIONAR BLINDAGEM CONTRA INTERFERÊNCIA ELETROMAGNÉTICA NELE" REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS DE PATENTE AFINS"METHOD FOR GALVANIZING A NON-CONDUCT SUBSTRATE TO PROVIDE ELECTROMAGNETIC INTERFERENCE IN IT" CROSS REFERENCE TO RELATED PATENT APPLICATIONS

[001] Este pedido de patente é uma continuação-em-parte do pedido de patente co-pendente n° de série 10/837.109, depositado em 30 de abril de 2004, cujo teor é aqui incorporado como referência em sua totalidade.[001] This patent application is a continuation in part of co-pending patent application Serial No. 10 / 837,109 filed April 30, 2004, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.

CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃOTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

[002] A presente invenção refere-se a métodos aperfeiçoados para estampar substratos não-condutores com metais eletrolí-ticos. Os substratos estampados da invenção são usados para criar antenas de quadro para artigos sem fio, para criar cartões telefônicos, e para proporcionar blindagem contra interferência eletromagnética (EMI) para dispositivos eletrônicos .The present invention relates to improved methods for stamping non-conductive substrates with electrolytic metals. The stamped substrates of the invention are used to create frame antennas for wireless articles, to create calling cards, and to provide electromagnetic interference (EMI) shielding for electronic devices.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

[003] Muitas aplicações eletrônicas requerem metalização estampada de substratos não-condutores para interconexão entre dispositivos eletrônicos. Os exemplos de tais aplicações incluem pacotes de alta densidade (módulos multichip), antenas, circuitos flexíveis, painéis de ligações impressas, e mostradores de painéis planos.[003] Many electronic applications require stamped metallization of nonconductive substrates for interconnection between electronic devices. Examples of such applications include high density packets (multichip modules), antennas, flexible circuits, printed wiring panels, and flat panel displays.

[004] A Identificação por Radiofrequência (RFID) é um tipo de sistema de identificação automático. O propósito de um sistema de RFID é permitir que os dados sejam transmitidos por um dispositivo portátil, denominado tag (marca ou etiqueta), que é lido por uma leitora de RFID e processado de acordo com as necessidades de uma aplicação especifica. Um sistema de RFID básico consiste em três componentes: uma antena ou bobina um transmissor/receptor (com decodificador) um transponder (tag de RF) programado eletronicamente com informações singulares [005] Os artigos sem fio, incluindo tags, cartões de identi- ficação, cartões inteligentes, etc., estão em comunicação sem fio com uma unidade-base ou leitora por intermédio de um elo de comunicação por radiofrequência (RF). Esses artigos podem ser usados para identificação eletrônica e rastreamen-to de artigos, pessoas e transações. As transmissões por RF pela unidade-base podem ser recebidas por uma antena ou artigo sem fio, ou as transmissões de RF transmitidas pelo artigo sem fio por uma antena nele podem ser recebidas por uma unidade-base, ou as transmissões de RF por cada um dos artigos sem fio e da unidade-base podem ser recebidas pela outra delas.[004] Radio Frequency Identification (RFID) is a type of automatic identification system. The purpose of an RFID system is to allow data to be transmitted by a portable device called a tag, which is read by an RFID reader and processed according to the needs of a specific application. A basic RFID system consists of three components: an antenna or coil a transmitter / receiver (with decoder) an electronically programmed transponder (RF tag) with unique information [005] Wireless articles, including tags, ID cards , smart cards, etc. are wirelessly communicating with a base unit or reader via a radio frequency (RF) communication link. These articles can be used for electronic identification and tracking of articles, people and transactions. RF transmissions by the base unit may be received by a wireless antenna or article, or RF transmissions transmitted by the wireless article by an antenna in it may be received by a base unit, or RF transmissions by each wireless items and the base unit can be received by the other.

[006] Os tags de RFID são classificados como ativos ou passivos. Os tags de RFID ativos são energizados por uma bateria interna e são tipicamente ler/escrever, isto é, os dados do tag podem ser reescritos e/ou modificados. O tamanho da memória de um tag ativo varia de acordo com os requisitos da aplicação. Os tags de RFID passivos operam sem uma fonte de energia externa e recebem a energia operacional gerada a partir da leitora.[006] RFID tags are classified as active or passive. Active RFID tags are powered by an internal battery and are typically read / write, ie tag data can be rewritten and / or modified. The memory size of an active tag varies with application requirements. Passive RFID tags operate without an external power source and receive operating power generated from the reader.

[007] A vantagem significativa de todos tipos de sistemas de RFID é a natureza sem contato a longa distância da tecnolo- gia. Os tags podem ser lidos através de uma série de substâncias tais como neve, fog, gelo, tinta, fuligem incrustada, e outras condições visualmente e ambientalmente desafiadoras, onde os códigos de barras ou outras tecnologias de leitura óptica são inúteis.[007] The significant advantage of all types of RFID systems is the long-distance contactless nature of the technology. Tags can be read through a range of substances such as snow, fog, ice, ink, fouled soot, and other visually and environmentally challenging conditions where barcodes or other optical scanning technologies are useless.

[008]Em cada caso, os sinais de RF recebidos ou transmitidos pelo artigo sem fio são recebidos ou transmitidos por uma antena instalada nele. Devido ao fato de gue se deseja que os artigos sem fio tenham um tamanho pequeno, a antena instalada neles também tem um tamanho pequeno. O padrão da bobina condutora da antena de RF permite que a antena receba e irradie energias na faixa de radiofrequência. A sensibilidade da antena a sinais de RF de pequena amplitude e a amplitude dos sinais de RF transmitidos pela antena são uma função direta da área contida pelo quadro da antena e do número de voltas do condutor que forma o quadro. Para um tag ou cartão de identificação pequeno, o tamanho limita a área que um quadro de antena pode encerrar, limitando desta forma o desempenho da RF da antena. Tipicamente, a antena é otimizada para transmitir e receber energia em uma parte relativamente estreita da faixa de radiofrequência. Frequentemente, a antena de radiofrequência é conectada a um circuito integrado. O circuito integrado recebe energia de uma unidade detectora, modula a energia com um padrão de identificação armazenado no circuito integrado, e depois retransmite a energia modulada para a unidade detectora. Os tags de identificação por RF operam tipicamente na faixa de frequência de 100 kHz a 3 GHz, ou mais alta.In each case, RF signals received or transmitted by the wireless article are received or transmitted by an antenna installed therein. Due to the fact that wireless articles are desired to be small in size, the antenna installed therein is also small in size. The RF antenna conductor coil standard allows the antenna to receive and radiate energies in the radio frequency range. The sensitivity of the antenna to small amplitude RF signals and the amplitude of RF signals transmitted by the antenna are a direct function of the area contained by the antenna frame and the number of turns of the conductor forming the frame. For a small tag or ID card, the size limits the area that an antenna board can enclose, thereby limiting the antenna's RF performance. Typically, the antenna is optimized for transmitting and receiving power over a relatively narrow part of the radio frequency range. Frequently, the radio frequency antenna is connected to an integrated circuit. The integrated circuit receives power from a detector unit, modulates the energy with an identification pattern stored in the integrated circuit, and then relays the modulated energy to the detector unit. RF identification tags typically operate in the frequency range 100 kHz to 3 GHz or higher.

[009] Vários métodos para montar artigos sem fio e para formar antenas de RF e os circuitos desses artigos foram descritos nas técnicas anteriores.Various methods for assembling wireless articles and for forming RF antennas and the circuits of these articles have been described in the prior art.

[010] A patente n° US 6.333.721, expedida para Altwassen, cujo teor é aqui incorporado como referência em sua totalidade, descreve um método para formar uma antena de RF estampando uma bobina condutora a partir de uma lâmina de metal. A desvantagem deste método é que a produção da bobina metálica pode resultar em uma grande quantidade de material de sucata. Além disso, as antenas de RF produzidas estampando uma lâmina de metal podem ser menos flexíveis do que o desejado para muitas aplicações.US Patent No. 6,333,721, issued to Altwassen, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety, describes a method for forming an RF antenna by embossing a conductive coil from a metal foil. The disadvantage of this method is that the production of the metal coil can result in a large amount of scrap material. In addition, RF antennas produced by stamping a metal blade may be less flexible than desired for many applications.

[011] Outra maneira que foi sugerida para formar antenas de RF é usar técnicas de decapagem que são usadas comumente na fabricação de placas de circuito impresso. Na fabricação de placas de circuito impresso, uma camada de material condutor, isto é, metal, é formada sobre o topo do substrato e as áreas não usadas para produzir as antenas de radiofrequência são decapadas. Este método tende a ser desperdiçador quando usado para produzir antenas de radiofrequência porque a antena com bobina de radiofrequência tende a cobrir apenas cerca de 10% da área superficial do substrato. Em contraste, as implementações de placas de circuito impresso requerem áreas de cobertura de cerca de 70-80%.[011] Another way that has been suggested for forming RF antennas is to use pickling techniques that are commonly used in the manufacture of printed circuit boards. In the manufacture of printed circuit boards, a layer of conductive material, i.e. metal, is formed on top of the substrate and areas not used to produce radio frequency antennas are stripped. This method tends to be wasteful when used to produce radio frequency antennas because the radio frequency coil antenna tends to cover only about 10% of the surface area of the substrate. In contrast, printed circuit board implementations require coverage areas of about 70-80%.

[012] Ainda outra maneira para formar antenas de radiofrequência sobre substratos não condutores está descrita na patente n£ US 6.662.430, expedida para Brady et al., cujo teor é aqui incorporado como referência em usa totalidade, onde o circuito elétrico é conectado a uma antena, que é feita de um material compósito, e o material compósito é conectado ao circuito elétrico em pontos. A antena é fabricada peneirando uma pasta de metal em pó, material polimérico, e solvente, através de uma peneira para cima de um substrato. Embora a pasta ainda esteja úmida, o circuito elétrico é unido ao material conectando os contatos elétricos do circuito elétrico com a pasta úmida, e depois removendo o solvente e/ou curando o material da matriz polimérica.Still another way to form radio frequency antennas on nonconducting substrates is described in US Patent 6,662,430, issued to Brady et al., The contents of which are incorporated herein by reference in their entirety, where the electrical circuit is connected. to an antenna, which is made of a composite material, and the composite material is connected to the electrical circuit at points. The antenna is fabricated by sieving a powdered metal paste, polymeric material, and solvent through a sieve onto a substrate. Although the paste is still damp, the electrical circuit is attached to the material by connecting the electrical contacts of the electrical circuit with the wet paste, and then removing the solvent and / or curing the polymer matrix material.

[013] 0 documento n£ WO 01/69717, expedido para Technology, Inc., cujo teor é aqui incorporado como referência em sua totalidade, descreve um processo para formar antenas de RF usando tintas de impressão condutoras. A tinta de impressão condutora é estampada em um padrão de bobina da antena de RF sobre o topo do substrato, e é depois curada. As antenas estampadas podem ser então usadas como estão ou eletrodos podem ser afixados ao padrão da tinta de impressão condutora e uma camada metálica é então eletrogalvanizada sobre o topo do padrão da tinta de impressão condutora.WO 01/69717, issued to Technology, Inc., the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety, describes a process for forming RF antennas using conductive printing inks. The conductive printing ink is stamped into an RF antenna coil pattern on top of the substrate, and is then cured. The stamped antennas may then be used as is or electrodes may be affixed to the conductive printing ink pattern and a metallic layer is then electroplated over the top of the conductive printing ink pattern.

[014] Um problema fundamental com tags de RF e dispositivos de identificação é que o custo do tag/cartão deve ser reduzido até um nível baixo em comparação com o custo do produto ao qual o tag é afixado, o que então permitiría que muitos mais tags sejam usados, e de tal modo que um alto volume de produção possa reduzir ainda mais os custos. O custo dos tags é o custo do chip semicondutor, da antena, do substrato que sustenta a antena e o chip, e o custo de fixação. Como o uso de tais dispositivos se torna cada vez mais disseminado, permanece existindo uma necessidade nessas técnicas de se obter um processo com maior eficiência, e ao mesmo tempo, reduzindo o custo de produção.[014] A fundamental problem with RF tags and tagging devices is that the cost of the tag / card should be reduced to a low level compared to the cost of the product to which the tag is affixed, which would then allow many more. tags are used, so that a high production volume can further reduce costs. The cost of tags is the cost of the semiconductor chip, the antenna, the substrate supporting the antenna and the chip, and the cost of attachment. As the use of such devices becomes more and more widespread, there remains a need in these techniques to achieve a more efficient process while reducing the cost of production.

[015] Os inventores da presente invenção descobriram que as Atenas e circuitos podem ser produzidos vantajosamente usando uma formulação de tinta catalítica inusitada para forma as antenas e os circuitos, que podem ser então galvanizadas com uma composição de galvanização electroless (autocatalí-tica), e em seguida, uma composição de galvanização eletro-lítica. Os inventores também descobriram surpreendentemente que as formulações de tintas de impressão inusitadas da invenção podem ser usadas com benefícios para proporcionar blindagem contra interferência eletromagnética (EMI) em dispositivos eletrônicos, e em seguida, galvanizando com uma composição de galvanização electroless.[015] The inventors of the present invention have found that Athens and circuits can be produced advantageously using an unusual catalytic ink formulation to form antennas and circuits, which can then be galvanized with an electroless (autocatalytic) galvanizing composition, and then an electro-lithic galvanizing composition. The inventors have also surprisingly found that the unusual printing ink formulations of the invention can be used to advantage to provide electromagnetic interference (EMI) shielding in electronic devices, and then electroplating with an electroless galvanizing composition.

[016] Os métodos para proporcionar blindagem contra interferência eletromagnética (EMI) em dispositivos eletrônicos são bem conhecidos nessas técnicas. A patente n£ US 6.697.248, expedida para Luch, cujo teor é aqui incorporado como referência em sua totalidade, lista vários métodos mais comuns usados para blindagem contra EMI, bem como os problemas associados com alguns desses métodos.[016] Methods for providing electromagnetic interference (EMI) shielding in electronic devices are well known in these techniques. U.S. Patent No. 6,697,248, issued to Luch, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety, lists several common methods used for shielding against EMI, as well as the problems associated with some of these methods.

[017] Os métodos típicos para blindar dispositivos eletrônicos consistem em circundar os componentes eletrônicos com uma barreira condutora que reflete e/ou absorve a radiação. O mais simples em conceito é selecionar um alojamento ou cabine para a blindagem. Revestimentos internos de lâminas metálicas podem ser combinados com a instalação de uma parte externa de plástico, mas tendem a ser onerosos e têm de ser afixados ao alojamento de plástico, o que complica a estende o processo de montagem.[017] Typical methods for shielding electronic devices are to surround electronic components with a conductive barrier that reflects and / or absorbs radiation. The simplest in concept is to select a housing or cabin for the shield. Internal foil linings can be combined with the installation of a plastic exterior, but they tend to be costly and must be affixed to the plastic housing, which complicates extending the assembly process.

[018] Inúmeros métodos foram desenvolvidos para proporcionar blindagem para componentes de plástico, incluindo o uso de tintas condutoras, que podem ser aplicadas com equipamentos de pintura por spray convencionais, e metalização a vácuo que envolve aquecer e vaporizar o metal condutor, de tal modo que o metal seja então condensado sobre a superfície do plástico.[018] Numerous methods have been developed to provide shielding for plastic components, including the use of conductive inks, which can be applied with conventional spray painting equipment, and vacuum metallization which involves heating and vaporizing the conductive metal in such a manner. the metal is then condensed on the surface of the plastic.

[019] Um método alternativo para conferir blindagem contra interferência eletromagnética (EMI) envolve o uso de galvanização electroless para revestir quimicamente uma superfície não-condutora, tal como um plástico, com uma película metálica contínua. Uma série de etapas químicas que envolvem líquidos de gravação e catalisador é usada para preparar o substrato de plástico não-condutor, para aceitar uma camada metálica depositada por redução química do metal a partir da solução. O processo envolve usualmente depositar uma camada fina de cobre altamente condutor, e em seguida, uma camada de topo de níquel que protege a subcamada de cobre contra oxidação e corrosão. Devido ao fato de que a galvanização electroless é um processo de imersão, revestimentos uniformes podem ser aplicados em quase qualquer configuração inde-pendentemente do tamanho ou complexidade, sem depender altamente da habilidade do operador. A galvanização electroless proporciona também uma superfície metálica pura altamente condutora que resulta em uma eficácia de blindagem relativa- mente boa. Além disso, as peças galvanizadas por electroless podem ser subsequentemente eletrogalvanizadas, embora genericamente a eletrogalvanização não seja usada a menos que uma peça tenha também certos requisitos decorativos ou funcionais .[019] An alternative method for shielding against electromagnetic interference (EMI) involves the use of electroless galvanization to chemically coat a nonconductive surface, such as a plastic, with a continuous metal foil. A series of chemical steps involving etching and catalyst liquids are used to prepare the non-conductive plastic substrate to accept a metal layer deposited by chemically reducing the metal from the solution. The process usually involves depositing a thin layer of highly conductive copper, and then a nickel top layer that protects the copper sublayer against oxidation and corrosion. Due to the fact that electroless galvanizing is an immersion process, uniform coatings can be applied in almost any configuration regardless of size or complexity without highly depending on the skill of the operator. Electroless galvanization also provides a highly conductive pure metal surface that results in relatively good shielding efficiency. In addition, electroless galvanized parts may subsequently be electroplated, although generally electroplating is not used unless a part also has certain decorative or functional requirements.

[020] Entretanto, o processo compreende muitas etapas e é muito sensível às variáveis do processamento usadas para fabricar o substrato de plástico. Além disso, a metalização seletiva pode ser difícil, especialmente sobre peças complexas, pois a galvanização electroless pode tender a revestir qualquer superfície exposta, a menos que o processo global seja cuidadosamente controlado. Embora muitas tentativas tenham sido feitas para simplificar o processo de galvanizar sobre substratos de plástico, permanece existindo nessas técnicas uma necessidade de se obter métodos aperfeiçoados para galvanizar substratos de plástico para proporcionar blindagem contra interferência eletromagnética (EMI).However, the process comprises many steps and is very sensitive to the processing variables used to make the plastic substrate. In addition, selective metallization can be difficult, especially on complex parts, as electroless galvanization can tend to coat any exposed surface unless the overall process is carefully controlled. Although many attempts have been made to simplify the process of electroplating on plastic substrates, there remains a need in these techniques for improved methods for galvanizing plastic substrates to provide EMI shielding.

[021] Embora formulações de tintas de impressão catalíticas e catalisadores de galvanização tenham sido amplamente descritos nas técnicas anteriores, permanece existindo nessas técnicas uma necessidade de se obter formulações de tintas de impressão catalíticas que possam ser usadas para formar antenas de RF, circuitos de cartões telefônicos, e para proporcionar blindagem contra interferência eletromagnética (EMI) de dispositivos eletrônicos.Although catalytic printing ink formulations and galvanizing catalysts have been widely described in the prior art, there remains a need in these techniques for catalytic printing ink formulations that can be used to form RF antennas, card circuits. to provide electromagnetic interference (EMI) shielding for electronic devices.

[022] A patente n£ US 3.414.427, expedida para Levy, cujo teor é aqui incorporado como referência em sua totalidade, descreve um método para catalisar uma superfície de um mate- rial a ser galvanizado por um processo de galvanização de redução química. 0 método usa um catalisador que compreende um complexo de cloreto de paládio dissolvido em um solvente orgânico (isto é, acetona). Entretanto, o catalisador não é muito eficaz para catalisar substratos não-condutores (plástico) .No. 3,414,427, issued to Levy, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety, describes a method for catalyzing a surface of a material to be galvanized by a chemical reduction galvanizing process. . The method uses a catalyst comprising a palladium chloride complex dissolved in an organic solvent (ie acetone). However, the catalyst is not very effective for catalyzing nonconductive (plastic) substrates.

[023] A patente n° US 4.368.427, expedida para Brummett et al., cujo teor é aqui incorporado como referência em sua totalidade, descreve um processo para fabricar circuitos impressos flexíveis sobre substratos flexíveis. Brummett et al. descrevem uma formulação de tinta de impressão que compreende um complexo de coordenação de paládio apropriado. Este complexo é representado por uma fórmula LmPdXn, onde L é um grupo ligante ou orgânico insaturado, Pd é uma base metálica de paládio do complexo, X é um halogeneto, um grupo alquila ou um ligante bidentado, e m e n são números inteiros, onde m é entre 1 e 4 e n é entre 0 e 3. Entretanto, não há qualquer sugestão que a formulação de tinta catalítica descrita por Brummett et al. pode ser usada para formar antenas de RF e circuitos para artigos sem fio.[023] US Patent No. 4,368,427, issued to Brummett et al., The contents of which are incorporated herein by reference in their entirety, describes a process for manufacturing flexible printed circuits on flexible substrates. Brummett et al. describe a printing ink formulation comprising an appropriate palladium coordination complex. This complex is represented by a formula LmPdXn, where L is an unsaturated organic linker or group, Pd is a palladium metal base of the complex, X is a halide, an alkyl group or a bidentate ligand, and m are integers, where m is between 1 and 4 and n is between 0 and 3. However, there is no suggestion that the catalytic paint formulation described by Brummett et al. can be used to form RF antennas and wireless article circuits.

[024] A patente n° US 5.288.313, expedida para Portner, cujo teor é aqui incorporado como referência em sua totalidade, descreve um catalisador de galvanização que compreende uma mistura de partículas catalíticas dispersadas em uma composição de revestimento líquida, e é útil para a formação de revestimentos metálicos depositados seletivamente. As partículas catalíticas são formadas a partir de um sal de metal redutor que é um catalisador de galvanização electroless, revestido sobre um carreador particulado inerte. 0 processo da invenção permite galvanizar em uma boa taxa de galvanização e resulta em um depósito que é e permanece aderido fortemente ao seu substrato subjacente durante uso prolongado. Entretanto, o catalisador deve ser aplicado como uma pasta, e o processo requer ainda uma etapa de solvatar (isto é, amolecer) o substrato não-condutor antes da aplicação do catalisador .US Patent No. 5,288,313, issued to Portner, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety, describes a galvanization catalyst comprising a mixture of catalytic particles dispersed in a liquid coating composition, and is useful. for the formation of selectively deposited metal coatings. Catalytic particles are formed from a reducing metal salt which is an electroless galvanizing catalyst coated over an inert particulate carrier. The process of the invention allows galvanizing at a good galvanizing rate and results in a deposit that is and remains strongly adhered to its underlying substrate during prolonged use. However, the catalyst must be applied as a paste, and the process still requires a step of solvating (i.e. softening) the non-conductive substrate prior to application of the catalyst.

[025] A patente n° US 5.378.268, expedida para Wolf et al., cujo teor é aqui incorporado como referência em sua totalidade, descreve uma composição de prlmer para metalização química de superfícies de substratos sem a necessidade de gravar antes com um oxidante. A composição de primer compreende (a) um formador de película baseado em um sistema de poliuretano; (b) um aditivo que tem uma tensão superficial específica; (c) um metal iônico e/ou coloidal ou um seu composto organometálico covalente; (d) uma carga; e (e) um solvente. Entretanto, não há qualquer sugestão que o primer descrito por Wolf et al. pode ser aplicado seletivamente para produzir antenas de RF ou circuitos de cartões inteligentes .US Patent No. 5,378,268, issued to Wolf et al., The contents of which are incorporated herein by reference in their entirety, discloses a primer composition for chemical metallization of substrate surfaces without the need to first etch with a oxidant. The primer composition comprises (a) a film former based on a polyurethane system; (b) an additive that has a specific surface tension; (c) an ionic and / or colloidal metal or a covalent organometallic compound thereof; (d) a load; and (e) a solvent. However, there is no suggestion that the primer described by Wolf et al. It can be selectively applied to produce RF antennas or smart card circuits.

[026] A patente n£ US 6.461.678, expedida para Chen et al., cujo teor é aqui incorporado como referência em sua totalidade, também descreve um processo para aplicar uma solução de catalisador que compreende um solvente, um carreador, e íons de catalisador metálico à superfície de um substrato. A solução do catalisador pode cobrir a superfície inteira do substrato ou pode ser aplicada seletivamente a apenas uma parte de uma superfície do substrato. A concentração de solvente na camada da solução do catalisador sobre a superfície do substrato pode ser reduzida aquecendo o substrato. Agregados metálicos podem ser formados na camada remanescente do catalisador aquecendo ainda mais o substrato. A galvanização electroless pode então depositar metal em cima da parte da superfície do substrato revestida com a solução do catalisador. Uma galvanização eletrolítica pode então depositar metal adicional em cima da parte da superfície do substrato revestida com a solução do catalisador. Entretanto, Che et al. não sugerem que o catalisador descrito na sua invenção pode ser usado em um processo para produzir antenas de RF ou circuitos de cartões inteligentes.US Patent No. 6,461,678, to Chen et al., The contents of which are incorporated herein by reference in their entirety, also describes a process for applying a catalyst solution comprising a solvent, a carrier, and ions. of metal catalyst to the surface of a substrate. The catalyst solution may cover the entire substrate surface or may be selectively applied to only part of a substrate surface. The concentration of solvent in the catalyst solution layer on the substrate surface may be reduced by heating the substrate. Metal aggregates may be formed in the remaining catalyst layer by further heating the substrate. Electroless galvanization can then deposit metal on the surface portion of the substrate coated with the catalyst solution. An electrolytic galvanization can then deposit additional metal on the surface portion of the substrate coated with the catalyst solution. However, Che et al. do not suggest that the catalyst described in their invention may be used in a process for producing RF antennas or smart card circuits.

[027] Assim sendo, permanece existindo uma necessidade nessas técnicas de se obter uma composição aperfeiçoada de tinta catalítica e um processo aperfeiçoado para usar a composição de tinta catalítica, para produzir antenas de RF e circuitos para artigos sem fio, e proporcionar melhor blindagem contra interferência eletromagnética (EMI) de dispositivos eletrônicos, que supera muitas das desvantagens das técnicas anteriores .Accordingly, there remains a need in these techniques for an improved catalytic ink composition and an improved process for using catalytic ink composition, for producing RF antennas and wireless circuitry, and for providing better shielding against electromagnetic interference (EMI) of electronic devices, which overcomes many of the disadvantages of the prior art.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[028] A presente invenção compreende genericamente um método para produzir um padrão de um metal sobre um substrato não-condutor, compreendendo as etapas de: (a) catalisar o substrato não-condutor aplicando uma tinta catalítica que compreende uma fonte de íons metálicos catalíticos no padrão desejado sobre uma superfície do substrato não-condutor; (b) reduzir a fonte de íons metálicos catalíticos na tinta catalítica ao seu metal associado; (c) depositar metal electroless sobre o padrão de tinta catalítica sobre a superfície do substrato; e (d) galvanizar o metal eletrolítico sobre a camada de metal electroless até uma espessura desejada, para produzir o padrão desejado de metal sobre o substrato não-condutor.[028] The present invention generally comprises a method of producing a metal pattern on a non-conductive substrate, comprising the steps of: (a) catalyzing the non-conductive substrate by applying a catalytic paint comprising a source of catalytic metal ions in the desired pattern on a non-conductive substrate surface; (b) reduce the source of catalytic metal ions in the catalytic paint to its associated metal; (c) depositing electroless metal over the catalytic paint pattern on the substrate surface; and (d) galvanizing the electrolytic metal onto the electroless metal layer to a desired thickness to produce the desired metal pattern on the nonconducting substrate.

[029] Em uma modalidade preferida, os íons metálicos catalíticos compreendem paládio iônico, que pode ser reduzido a paládio. Outros íons metálicos catalíticos, que incluem ouro, platina, prata e cobre, que podem ser reduzidos ao seu metal associado, também são utilizáveis na invenção. Alternativamente, o metal catalítico em si pode ser incluído diretamente na tinta catalítica.In a preferred embodiment, the catalytic metal ions comprise ionic palladium, which may be reduced to palladium. Other catalytic metal ions, including gold, platinum, silver and copper, which may be reduced to their associated metal, are also usable in the invention. Alternatively, the catalytic metal itself may be included directly in the catalytic paint.

[030] Em uma modalidade, a tinta catalítica é impressa com tela no padrão desejado, isto é, o padrão da antena, deixada secar. Outros meios de impressão, incluindo gravação, litografia e flexografia, também podem ser usados para imprimir a tinta catalítica no padrão desejado. Em outra modalidade, a tinta catalítica é impressa em um padrão desejado para proporcionar blindagem contra interferência eletromagnética (EMI).[030] In one embodiment, the catalytic ink is screen printed in the desired pattern, that is, the antenna pattern, allowed to dry. Other print media, including engraving, lithography and flexography, can also be used to print catalytic ink in the desired pattern. In another embodiment, the catalytic ink is printed in a desired pattern to provide electromagnetic interference (EMI) shielding.

[031] A tinta catalítica da invenção compreende tipicamente: (a) um ou mais solventes; (b) uma fonte de íons metálicos catalíticos, tais como paládio, ouro, platina, prata, cobre, etc.; (c) um agente reticulante; (d) um ou mais copolímeros; (e) um polímero de poliuretano; e (f) opcionalmente, uma ou mais cargas.The catalytic paint of the invention typically comprises: (a) one or more solvents; (b) a source of catalytic metal ions such as palladium, gold, platinum, silver, copper, etc .; (c) a crosslinking agent; (d) one or more copolymers; (e) a polyurethane polymer; and (f) optionally one or more charges.

[032] Alternativamente, o padrão de metal sobre o substrato não-condutor pode ser produzido usando um método que compreende as etapas de: (a) catalisar o substrato não-condutor aplicando uma tinta catalítica que compreende uma fonte de íons metálicos catalíticos em um padrão maciço com um delineamento do padrão desejado sobre uma superfície do substrato não-condutor ; (b) reduzir a fonte de íons metálicos catalíticos na tinta catalítica ao seu metal associado; (c) depositar metal electroless sobre o padrão de tinta catalítica sobre a superfície do substrato; (d) galvanizar o metal eletrolítico sobre a camada de metal electroless até uma espessura desejada, para produzir o padrão desejado de metal sobre o substrato não-condutor; (e) estampar uma tinta resistente à gravação por UV com o padrão desejado; e (f) remover a gravação do metal galvanizado entre a tinta resistente à gravação para definir o circuito desejado .Alternatively, the metal pattern on the non-conductive substrate may be produced using a method comprising the steps of: (a) catalyzing the non-conductive substrate by applying a catalytic paint comprising a source of catalytic metal ions in a massive pattern with an outline of the desired pattern on a non-conductive substrate surface; (b) reduce the source of catalytic metal ions in the catalytic paint to its associated metal; (c) depositing electroless metal over the catalytic paint pattern on the substrate surface; (d) galvanizing the electrolytic metal onto the electroless metal layer to a desired thickness to produce the desired metal pattern on the nonconducting substrate; (e) stamping a UV-resistant ink with the desired pattern; and (f) embossing the galvanized metal between the etch resistant paint to define the desired circuit.

[033] Em uma modalidade preferida, os íons metálicos catalíticos compreendem paládio iônico, que pode ser reduzido ao paládio metálico. Outros íons metálicos catalíticos, incluindo ouro, platina, prata, e cobre, que podem ser reduzidos ao seu metal associado, também são utilizáveis na invenção. Alternativamente, o metal catalítico em si pode ser incluído diretamente na tinta catalítica.[033] In a preferred embodiment, the catalytic metal ions comprise ionic palladium, which may be reduced to metal palladium. Other catalytic metal ions, including gold, platinum, silver, and copper, which may be reduced to their associated metal, are also usable in the invention. Alternatively, the catalytic metal itself may be included directly in the catalytic paint.

[034] A tinta catalítica da invenção pode ser usada também para galvanizar circuitos em cartões telefônicos, sem o uso de tanques de ativação de paládio convencionais.[034] The catalytic paint of the invention can also be used to galvanize circuitry on calling cards without the use of conventional palladium activation tanks.

[035] Nesta modalidade, o cartão telefônico é fabricado de acordo com as seguintes etapas: (a) aplicar tinta catalítica que compreende íons metálicos catalíticos ao substrato não-condutor e deixar a tinta catalítica secar; (b) reduzir a fonte de metal (isto é, paládio) na tinta de impressão ao metal em um estado de valência zero (isto é, paládio metálico), como descrito acima; (c) imprimir uma tinta de impressão resistente à gravação sobre o cartão telefônico para produzir circuitos com lacunas nas linhas para "fusíveis"; (d) depositar níquel electroless sobre as áreas expostas (áreas não-cobertas da tinta catalítica); e (e) galvanizar estanho/chumbo eletrolítico sobre o topo do níquel electroless.[035] In this embodiment, the calling card is manufactured according to the following steps: (a) applying catalytic paint comprising catalytic metal ions to the non-conductive substrate and allowing the catalytic paint to dry; (b) reducing the metal source (i.e. palladium) in the metal printing ink to a zero valence state (i.e., palladium metal) as described above; (c) printing a write-resistant printing ink on the calling card to produce looped circuitry for "fuse" lines; (d) depositing electroless nickel on exposed areas (areas not covered with catalytic paint); and (e) electroplating tin / electrolytic lead on top of electroless nickel.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

[036] A Figura 1 representa uma antena de RF sobre um substrato não-condutor, fabricada pelo processo da presente invenção .Figure 1 represents an RF antenna on a non-conductive substrate manufactured by the process of the present invention.

[037] A Figura 2 representa uma vista diferente da antena de RF sobre o substrato não-condutor, fabricada pelo processo da presente invenção.Figure 2 represents a different view of the RF antenna on the non-conductive substrate fabricated by the process of the present invention.

[038] A Figura 3 representa um cartão telefônico fabricado pelo processo da presente invenção.Figure 3 represents a calling card manufactured by the process of the present invention.

[039] A Figura 4 representa o local das medições da espessura do depósito de cobre em seis locais da antena de RF.[039] Figure 4 represents the location of copper deposit thickness measurements at six RF antenna locations.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

[040] A presente invenção refere-se a vários métodos para produzir um padrão de um metal sobre um substrato não-condutor. A presente invenção pode ser usada para criar antenas de quadro para artigos sem fio, criar circuitos para cartões inteligentes, tais como cartões telefônicos, e proporcionar blindagem contra interferência eletromagnética (EMI) em dispositivos eletrônicos.[040] The present invention relates to various methods for producing a metal pattern on a non-conductive substrate. The present invention can be used to create frame antennas for wireless articles, create smart card circuits such as calling cards, and provide electromagnetic interference (EMI) shielding in electronic devices.

[041] Em uma primeira modalidade, o método compreende as etapas de: (a) catalisar o substrato não-condutor aplicando uma tinta catalítica que compreende uma fonte de íons metálicos catalíticos no padrão desejado sobre uma superfície do substrato não-condutor; (b) reduzir a fonte de íons metálicos catalíticos na tinta catalítica ao seu metal associado; (c) depositar metal electroless sobre o padrão de tinta catalítica sobre a superfície do substrato; e (d) galvanizar o metal eletrolítico sobre a camada de metal electroless até uma espessura desejada, para produzir o padrão desejado de metal sobre o substrato não-condutor.[041] In a first embodiment, the method comprises the steps of: (a) catalyzing the nonconductive substrate by applying a catalytic paint comprising a source of catalytic metal ions in the desired pattern on a nonconductive substrate surface; (b) reduce the source of catalytic metal ions in the catalytic paint to its associated metal; (c) depositing electroless metal over the catalytic paint pattern on the substrate surface; and (d) galvanizing the electrolytic metal onto the electroless metal layer to a desired thickness to produce the desired metal pattern on the nonconducting substrate.

[042] De preferência, a tinta catalítica compreende paládio iônico, que pode ser reduzido ao paládio metálico. Outros íons metálicos catalíticos, incluindo ouro, platina, prata, e cobre, que podem ser reduzidos ao seu metal associado, também são utilizáveis na invenção. Alternativamente, o metal catalítico em si pode ser incluído diretamente na tinta catalítica.Preferably, the catalytic paint comprises ionic palladium, which may be reduced to metallic palladium. Other catalytic metal ions, including gold, platinum, silver, and copper, which may be reduced to their associated metal, are also usable in the invention. Alternatively, the catalytic metal itself may be included directly in the catalytic paint.

[043] Em uma modalidade preferida, a tinta catalítica é impressa com tela no padrão desejado, isto é, o padrão da antena, deixada secar. Outros meios de impressão, incluindo gravação, litografia e flexografia, também podem ser usados para imprimir a tinta catalítica no padrão desejado. Em outra modalidade preferida, a tinta catalítica é impressa em um padrão desejado para proporcionar blindagem contra interferência eletromagnética (EMI) em um substrato de dispositivo eletrônico.[043] In a preferred embodiment, the catalytic ink is screen printed in the desired pattern, that is, the antenna pattern, allowed to dry. Other print media, including engraving, lithography and flexography, can also be used to print catalytic ink in the desired pattern. In another preferred embodiment, the catalytic ink is printed in a desired pattern to provide electromagnetic interference (EMI) shielding on an electronic device substrate.

[044] Uma formulação típica da tinta catalítica da invenção é a seguinte: (a) um ou mais solventes; (b) uma fonte de íons metálicos catalíticos, tais como paládio, ouro, platina, prata, cobre, etc.; (c) um agente reticulante; (d) um ou mais copolímeros; (e) um polímero de poliuretano; e (f) opcionalmente, uma ou mais cargas.A typical formulation of the catalytic paint of the invention is as follows: (a) one or more solvents; (b) a source of catalytic metal ions such as palladium, gold, platinum, silver, copper, etc .; (c) a crosslinking agent; (d) one or more copolymers; (e) a polyurethane polymer; and (f) optionally one or more charges.

[045] Os vários ingredientes da formulação da tinta de impressão estão descritos mais detalhadamente abaixo.[045] The various ingredients of the printing ink formulation are described in more detail below.

[046] Depois que a tinta catalítica é impressa no padrão desejado, a fonte de íons metálicos catalíticos (isto é, paládio) na tinta de impressão é reduzida ao metal (isto é, pa- ládio em um estado de valência zero), colocando o substrato catalisado em contato com um agente redutor apropriado. Embora vários agentes redutores sejam utilizáveis na prática da invenção, o agente redutor compreende, de preferência, boridreto de sódio, dimetil-amino-borano, ou hidrazina.After the catalytic ink is printed in the desired pattern, the source of catalytic metal ions (i.e. palladium) in the printing ink is reduced to metal (i.e. palladium in a zero valence state) by placing the catalyzed substrate in contact with an appropriate reducing agent. While various reducing agents are useful in the practice of the invention, the reducing agent preferably comprises sodium boride, dimethyl amino borane, or hydrazine.

[047] A seguir, o metal electroless é depositado sobre o padrão de tinta catalítica sobre o substrato. 0 metal electroless é selecionado genericamente entre níquel electroless e cobre electroless, embora outras formulações de metais electroless também sejam utilizáveis na prática da invenção. As formulações apropriadas do banho de galvanização electroless seriam bem conhecidas pelos versados nessas técnicas.The electroless metal is then deposited over the catalytic paint pattern on the substrate. Electroless metal is generally selected from electroless nickel and electroless copper, although other electroless metal formulations are also usable in the practice of the invention. Suitable formulations of the electroless galvanizing bath would be well known to those skilled in those techniques.

[048] Finalmente, o metal eletrolítico é galvanizado sobre o depósito de metal electroless. Um banho de galvanização ele-trolítica apropriado, que é utilizável na invenção, é um banho de galvanização de cobre ácido. O cobre (ou outro metal) é tipicamente galvanizado até uma espessura na antena entre cerca de 12,7 |im e 17,8 |im (entre 0,5 e 0,7 x IO-3 in) , e é selecionado para ter uma resistência menor do que cerca de 3,0 ohms. Alternativamente, o processo de galvanização electroless pode ser usado para construir a espessura desejada inteira necessária.[048] Finally, the electrolytic metal is galvanized over the electroless metal deposit. A suitable electrolytic galvanizing bath which is usable in the invention is an acid copper galvanizing bath. Copper (or other metal) is typically galvanized to an antenna thickness between about 12.7 æm and 17.8 æm (between 0.5 and 0.7 x 10 -3 in), and is selected to have a resistance less than about 3.0 ohms. Alternatively, the electroless galvanizing process can be used to construct the desired desired entire thickness.

[049] Por causa das dificuldades em conseguir uma espessura de cobre uniforme quando se galvaniza as bobinas das antenas de forma eletrolítica, a invenção inclui também uma segunda modalidade que pode evitar este problema.Because of the difficulties in achieving a uniform copper thickness when electrolytically galvanizing antenna coils, the invention also includes a second embodiment which can avoid this problem.

[050] Nesta segunda modalidade, o método compreende as etapas de: (a) catalisar o substrato não-condutor aplicando uma tinta catalítica que compreende uma fonte de íons metálicos catalíticos em um padrão maciço com um delineamento do padrão desejado sobre uma superfície do substrato não-condutor ; (b) reduzir a fonte de íons metálicos catalíticos na tinta catalítica ao seu metal associado; (c) depositar metal electroless sobre o padrão de tinta catalítica sobre a superfície do substrato; (d) galvanizar o metal eletrolítico sobre a camada de metal electroless até uma espessura desejada, para produzir o padrão desejado de metal sobre o substrato não-condutor; (e) estampar uma tinta resistente à gravação por UV com o padrão desejado; e (f) remover a gravação do metal galvanizado entre a tinta resistente à gravação para definir o circuito desejado .[050] In this second embodiment, the method comprises the steps of: (a) catalyzing the nonconducting substrate by applying a catalytic paint comprising a source of catalytic metal ions in a massive pattern with an outline of the desired pattern on a substrate surface non-conductive; (b) reduce the source of catalytic metal ions in the catalytic paint to its associated metal; (c) depositing electroless metal over the catalytic paint pattern on the substrate surface; (d) galvanizing the electrolytic metal onto the electroless metal layer to a desired thickness to produce the desired metal pattern on the nonconducting substrate; (e) stamping a UV-resistant ink with the desired pattern; and (f) embossing the galvanized metal between the etch resistant paint to define the desired circuit.

[051] De preferência, os íons metálicos catalíticos compreendem paládio iônico, que pode ser reduzido ao paládio metálico. Outros íons metálicos catalíticos, que incluem ouro, platina, prata e cobre, que podem ser reduzidos ao seu metal associado, também são utilizáveis na invenção. Alternativamente, o metal catalítico em si pode ser incluído diretamente na tinta catalítica.Preferably, the catalytic metal ions comprise ionic palladium, which may be reduced to metal palladium. Other catalytic metal ions, including gold, platinum, silver and copper, which may be reduced to their associated metal, are also usable in the invention. Alternatively, the catalytic metal itself may be included directly in the catalytic paint.

[052] Da mesma forma que na primeira modalidade, a tinta de impressão é impressa com tela no padrão desejado, isto é, o padrão da antena, e deixada secar. Outros meios de impressão, incluindo gravação, litografia e flexografia, também podem ser usados para imprimir a tinta catalítica no padrão desejado. Em uma modalidade preferida, a tinta catalítica é impressa com tela em uma faixa cheia com o delineamento da antena e deixada secar.[052] As with the first embodiment, the printing ink is screen printed in the desired pattern, ie the antenna pattern, and allowed to dry. Other print media, including engraving, lithography and flexography, can also be used to print catalytic ink in the desired pattern. In a preferred embodiment, the catalytic ink is screen-printed in full strip with the antenna design and allowed to dry.

[053] Depois que a tinta catalítica é impressa no padrão desejado, a fonte de íons metálicos catalíticos (isto é, paládio) na tinta de impressão é reduzida ao metal (isto é, paládio em um estado de valência zero), e o metal electroless é depositado sobre a tinta catalítica como descrito acima.After the catalytic ink is printed in the desired pattern, the source of catalytic metal ions (i.e. palladium) in the printing ink is reduced to metal (i.e. palladium in a zero valence state), and the metal electroless is deposited on the catalytic paint as described above.

[054] 0 cobre ácido é galvanizado de forma eletrolítica sobre o metal electroless para a faixa da antena cheia até uma espessura de 12,7 μιη a 17,8 |im (0,5 a 0,7 x 10-3 in) . Depois, uma tinta resistente à gravação por UV é aplicada, de preferência por impressão com tela, no padrão da antena, usando uma tinta resistente à gravação por UV apropriada, tais como as tintas resistentes a UV imprimíveis, tintas resistentes a películas secas, ou outras tintas resistentes a UV. Finalmente, o cobre galvanizado é removido da gravação entre a tinta resistente para definir o circuito da antena.[054] Acidic copper is electrolytically galvanized on the electroless metal to the full antenna range to a thickness of 12.7 μιη to 17.8 æm (0.5 to 0.7 x 10-3 in). Thereafter, a UV-resistant ink is preferably applied by screen printing to the antenna pattern using an appropriate UV-resistant ink such as printable UV-resistant inks, dry film-resistant inks, or other UV resistant inks. Finally, galvanized copper is removed from the engraving between the resistant paint to define the antenna circuit.

[055] A formulação da tinta catalítica da invenção pode ser usada também para galvanizar circuitos em cartões telefônicos sem o uso de tanques de ativação de paládio. Em uma modalidade preferida, o substrato do cartão telefônico compreende poli(tereftalato de etileno) (PET), acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) ou poli(cloreto de vinilideno) (PVC).[055] The catalytic ink formulation of the invention may also be used to galvanize circuitry on calling cards without the use of palladium activation tanks. In a preferred embodiment, the calling card substrate comprises poly (ethylene terephthalate) (PET), acrylonitrile butadiene styrene (ABS) or poly (vinylidene chloride) (PVC).

[056] Em uma modalidade preferida, o cartão telefônico de PET é fabricado de acordo com as seguintes etapas: (a) aplicar a tinta catalítica que compreende uma fonte de íons metálicos catalíticos ao substrato de PET e deixar a tinta catalítica secar; (b) reduzir a fonte de metal (isto é, paládio) na tinta de impressão ao seu metal associado (isto é, paládio metálico) , como descrito acima; (c) imprimir uma tinta resistente sobre o cartão telefônico, para produzir circuitos com lacunas nas linhas para "fusíveis"; (d) depositar níquel electroless sobre as áreas expostas (não-cobertas) da tinta catalítica; e (e) galvanizar estanho/chumbo eletrolítico sobre o topo do níquel electroless.[056] In a preferred embodiment, the PET calling card is manufactured according to the following steps: (a) applying the catalytic paint comprising a source of catalytic metal ions to the PET substrate and allowing the catalytic paint to dry; (b) reducing the metal source (i.e. palladium) in the printing ink to its associated metal (i.e. palladium metal) as described above; (c) printing a sturdy ink onto the calling card to produce circuitry with "fuse" line gaps; (d) depositing electroless nickel on exposed (uncovered) areas of catalytic paint; and (e) electroplating tin / electrolytic lead on top of electroless nickel.

[057] A tinta catalítica pode ser aplicada por impressão com tela vazia ou outro meio conhecido pelos versados nessas técnicas.[057] Catalytic ink can be applied by blank canvas printing or other means known to those skilled in these techniques.

[058] Cada uma das etapas da invenção será agora descrita mais detalhadamente abaixo.Each step of the invention will now be described in more detail below.

[059] Como discutido acima, uma formulação típica da tinta catalítica inusitada da invenção compreende: (a) um ou mais solventes; (b) uma fonte de íons metálicos catalíticos, selecionados no grupo que consiste em paládio, ouro, platina, prata, cobre, e combinações dos precedentes; (c) um agente reticulante; (d) um ou mais copolímeros; (e) um polímero de poliuretano ou aglutinante; e (f) opcionalmente, uma ou mais cargas.As discussed above, a typical formulation of the unusual catalytic paint of the invention comprises: (a) one or more solvents; (b) a source of catalytic metal ions selected from the group consisting of palladium, gold, platinum, silver, copper, and combinations of the foregoing; (c) a crosslinking agent; (d) one or more copolymers; (e) a polyurethane polymer or binder; and (f) optionally one or more charges.

[060] 0 solvente usado nas formulações da tinta catalítica da invenção é tipicamente um solvente com evaporação rápida. Genericamente, o solvente da tinta catalítica consiste em hidrocarbonetos aromáticos e alifáticos, glicerina, cetonas, ésteres, glicol-éteres, e ésteres de glicol-éteres. Mais particularmente, o solvente pode compreender tolueno, xile-no, glicerina, acetona, metil-etil-cetona, ciclo-hexanona, isoforona, acetato de butila, ftalato de dioctila, glicolato de butila, etilenoglicol-monometil-éter, dietilenoglicol-dimetil-éter, propilenoglicol-monometil-éter, acetato de etilenoglicol, acetato de propilenoglicol-monometil-éter, metil-propil-cetona, metil-amil-cetona e/ou diacetona-álcool. Outros solventes apropriados, que são inertes para os ingredientes que fazem parte da formulação da tinta de impressão, são conhecidos pelos versados nessas técnicas. Misturas de solventes também podem ser usadas. Em uma modalidade preferida, o solvente é ciclo-hexanona. O solvente é usado genericamente em uma quantidade cerca de 50 a cerca de 80 por cento em peso da composição da tinta catalítica, de preferência em uma quantidade de cerca de 55 a cerca de 75 por cento em peso. A quantidade de solvente depende do método de resfriamento esperado.[060] The solvent used in the catalytic paint formulations of the invention is typically a fast evaporating solvent. Generally, the catalytic paint solvent consists of aromatic and aliphatic hydrocarbons, glycerine, ketones, esters, glycol ethers, and glycol ethers esters. More particularly, the solvent may comprise toluene, xylene, glycerine, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, isophorone, butyl acetate, dioctyl phthalate, butyl glycolate, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl -ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl propyl ketone, methyl amyl ketone and / or diacetone alcohol. Other suitable solvents, which are inert to the ingredients that are part of the printing ink formulation, are known to those skilled in those techniques. Solvent mixtures may also be used. In a preferred embodiment, the solvent is cyclohexanone. The solvent is generally used in an amount from about 50 to about 80 weight percent of the catalytic paint composition, preferably in an amount from about 55 to about 75 weight percent. The amount of solvent depends on the expected cooling method.

[061] Em uma modalidade alternativa, em vez de íons metálicos catalíticos, partícula metálicas catalíticas em si podem ser incluídas na tinta de impressão, eliminando desta forma a necessidade de redução subsequente. Entretanto, o uso de partículas metálicas torna mais difícil imprimir precisamente a tinta de impressão.[061] In an alternative embodiment, instead of catalytic metal ions, catalytic metal particles themselves may be included in the printing ink, thereby eliminating the need for subsequent reduction. However, the use of metallic particles makes it more difficult to accurately print printing ink.

[062] Em uma modalidade preferida, os ions metálicos catalíticos compreendem paládio, e a fonte de paládio na composição da tinta catalítica é selecionada genericamente entre cloreto de paládio, acetato de paládio, e sulfato de paládio. Em uma modalidade, a fonte de paládio é uma solução de cerca de 10% a cerca de 20% de cloreto de paládio em água com ácido clorídrico. Em uma modalidade alternativa, a fonte de paládio é uma solução de cerca de 0,1% a cerca de 2% de acetato de paládio em ciclo-hexanona. Embora a fonte de paládio seja descrita como sendo cloreto de paládio ou acetato de paládio, a invenção não está limitada a estes compostos. Compostos de ouro, platina, prata e cobre, também são contemplados pelos inventores, e são genericamente conhecidos pelos versados nessas técnicas. Os exemplos desses compostos podem ser encontrados na patente n° US 5.855.959, expedida para Boecker et al., patente n° US 5.518.760, expedida para Ferrier et al., e na patente n° US 5.443.865, expedida para Tisdale et al., cujos teores são aqui incorporados como referência em sua totalidade. A fonte de paládio ou de outro metal catalítico é usada genericamente em uma quantidade de cerca de 1 a cerca de 2 por cento em peso da formulação da tinta catalítica.[062] In a preferred embodiment, the catalytic metal ions comprise palladium, and the palladium source in the catalytic paint composition is generally selected from palladium chloride, palladium acetate, and palladium sulfate. In one embodiment, the palladium source is a solution of about 10% to about 20% palladium chloride in water with hydrochloric acid. In an alternative embodiment, the palladium source is a solution of from about 0.1% to about 2% palladium acetate in cyclohexanone. Although the palladium source is described as palladium chloride or palladium acetate, the invention is not limited to these compounds. Gold, platinum, silver and copper compounds are also contemplated by the inventors, and are generally known to those skilled in these techniques. Examples of such compounds can be found in US Patent No. 5,855,959, issued to Boecker et al., US Patent No. 5,518,760, issued to Ferrier et al., And US Patent No. 5,443,865, issued to Tisdale et al., The contents of which are incorporated herein by reference in their entirety. The source of palladium or other catalytic metal is generally used in an amount of from about 1 to about 2 percent by weight of the catalytic paint formulation.

[063] O agente reticulante da formula cão da tinta catalítica compreende tipicamente poliisocianato. Outros agentes reti-culantes também podem ser apropriados para uso na invenção, incluindo peróxidos, como por exemplo peróxido de benzoíla, peróxido de metil-etil-cetona, etc. Como uma ilustração de agentes reticulantes isocianatos, os seguintes isocianatos são típicos: os vários diisocianatos de tolueno isoméricos e misturas deles; diisocianato de hexametila; diisocianato de difenil-metano; um aduto de trimetilolpropano e diisocianato de tolueno, etc. 0 agente reticulante é usado genericamente em uma quantidade de cerca de 1 a cerca de 3 por cento em peso.The crosslinking agent of the catalytic paint formulation typically comprises polyisocyanate. Other crosslinking agents may also be suitable for use in the invention, including peroxides such as benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, etc. As an illustration of isocyanate crosslinking agents, the following isocyanates are typical: the various isomeric toluene diisocyanates and mixtures thereof; hexamethyl diisocyanate; diphenyl methane diisocyanate; a trimethylolpropane adduct and toluene diisocyanate, etc. The crosslinking agent is generally used in an amount of from about 1 to about 3 weight percent.

[064] Quando a reticulação é feita com isocianato, a reticu-lação ocorre através de grupos terminais -OH do grupamento poliéster da tinta de impressão e uma pequena parte através do grupamento -OH do substrato, bem como grupos hidroxila em outros componentes. Visto que um isocianato pode ser um isocianato polifuncional com 2 a 4 e mesmo mais grupos isocianato, a reação produz uma tinta de impressão bem reticulada que adere suficientemente a um substrato típico, tal como Mylar® (um filme de poli(tereftalato de etileno) disponível na DuPont).[064] When cross-linking with isocyanate, cross-linking occurs through the -OH end groups of the printing ink polyester group and a small part through the substrate -OH group, as well as hydroxyl groups in other components. Since an isocyanate can be a polyfunctional isocyanate with 2 to 4 and even more isocyanate groups, the reaction produces a well-crosslinked printing ink that adheres sufficiently to a typical substrate such as Mylar® (a polyethylene terephthalate film). available from DuPont).

[065] O copolímero pode ser selecionado no grupo que consiste em copolímeros acrílicos, copolímeros de etileno com acrila-to ou acetato de vinila, copolímeros clorados ou não-clorados de cloreto de vinila, e outros compostos similares, usados isoladamente ou em combinação. Em uma modalidade preferida, o copolímero compreende cloreto de vinila e acrilato de hidróxi-propila. O copolímero compreende genericamente cerca de 3 a cerca de 10 por cento em peso da formulação da tinta catalítica.[065] The copolymer may be selected from the group consisting of acrylic copolymers, ethylene with acrylate or vinyl acetate copolymers, chlorinated or non-chlorinated vinyl chloride copolymers, and other similar compounds, used alone or in combination. In a preferred embodiment, the copolymer comprises vinyl chloride and hydroxypropyl acrylate. The copolymer generally comprises from about 3 to about 10 weight percent of the catalytic paint formulation.

[066] A formulação da tinta catalítica compreende também um polímero de poliuretano. O polímero de poliuretano é tipicamente dissolvido no solvente da formulação da tinta catalí- tica, isto é, ciclo-hexanona. A mistura poliuretano/solvente está presente tipicamente em uma quantidade de cerca de 3 a cerca de 10 por cento em peso da formulação da tinta catalítica .[066] The catalytic ink formulation also comprises a polyurethane polymer. Polyurethane polymer is typically dissolved in the solvent of the catalytic paint formulation, ie cyclohexanone. The polyurethane / solvent mixture is typically present in an amount of from about 3 to about 10 weight percent of the catalytic paint formulation.

[067] A composição da tinta catalítica da invenção contém também uma ou mais cargas que podem ser selecionadas no grupo que consiste em talco, óxidos de manganês, titânio, magnésio, alumínio, bismuto, cobre, níquel, estanho, zinco, e silício, silicatos, bentonitas, greda, negro-de-fumo condutor, e misturas dos precedentes. Em uma modalidade preferida, a uma ou mais cargas compreendem talco e sílica pirogê-nica. As cargas compreendem genericamente cerca de 10 por cento a cerca de 30 por cento empeso da formulação da tinta catalítica. De preferência, usa-se cerca de 15 a cerca de 25 por cento em peso de talco e cerca de 0 a cerca de 5 por cento em peso de sílica pirogênica na formulação da tinta catalítica da invenção.[067] The catalytic paint composition of the invention also contains one or more fillers which may be selected from the group consisting of talc, manganese oxides, titanium, magnesium, aluminum, bismuth, copper, nickel, tin, zinc, and silicon, silicates, bentonites, chalk, conductive carbon black, and mixtures of the foregoing. In a preferred embodiment, one or more fillers comprise talc and fumed silica. Fillers generally comprise from about 10 percent to about 30 percent by weight of the catalytic paint formulation. Preferably, about 15 to about 25 weight percent of talc and about 0 to about 5 weight percent of fumed silica is used in the catalytic paint formulation of the invention.

[068] A formulação da tinta catalítica pode ser aplicada ao substrato de uma série de maneiras, tais como imersão, as-persão, revestimento régua de deslizamento, revestimento por fenda, revestimento com rolo, revestimento com haste de Me-yer, revestimento por gravação, e processos de arraste, conhecidos pelos versados nessas técnicas, que podem revestir uma superfície inteira do substrato. O revestimento completo pode resultar em metalização completa da superfície do substrato. Processos de lixiviação, conhecidos pelos versados nessas técnicas, podem ser usados para remover partes selecionadas do revestimento completo, caso uma metalização pa- dronizada seja requerida. Alternativamente, processos tais como impressão com tela, impressão flexográfica, plotagem, impressão a jato de tinta, e impressão por gravação, podem aplicar a solução do catalisador sobre apenas partes selecionadas da superfície do substrato. A superfície do substrato deve ser metalizada apenas onde a solução do catalisador foi aplicada. Consequentemente, uma aplicação padronizada da solução de catalisador pode resultar em uma metalização padronizada do substrato.[068] Catalytic paint formulation can be applied to the substrate in a number of ways such as dipping, as-persion, slide rule coating, slot coating, roller coating, Me-yer rod coating, coating by embossing, and dragging processes known to those skilled in the art which can coat an entire surface of the substrate. Full coating may result in complete metallization of the substrate surface. Leaching processes, known to those skilled in these techniques, can be used to remove selected parts of the complete coating if standard metallization is required. Alternatively, processes such as screen printing, flexographic printing, plotting, inkjet printing, and engraving printing may apply the catalyst solution to only selected portions of the substrate surface. The substrate surface should be metallized only where the catalyst solution has been applied. Consequently, a standard application of the catalyst solution may result in a standard metallization of the substrate.

[069] A viscosidade da formulação da tinta catalítica (tixo-trópica) da invenção fica, de preferência, na faixa entre cerca de 1.000 e cerca de 8.00 cP, de preferência cerca de 3.000 a cerca de 6.000 cP (em uma velocidade de cisalhamento de 200 s-1) , para permitir que a tinta de impressão seja impressão com tela sobre o substrato. Caso outros meios, tais como gravação, litografia ou flexografia, sejam usados para imprimir a formulação da tinta catalítica sobre o substrato, a viscosidade da formulação da formulação da tinta catalítica é ajustada de acordo para o método de impressão escolhido .[069] The viscosity of the catalytic dye-tropic ink formulation of the invention is preferably in the range of about 1,000 to about 8,00 cP, preferably about 3,000 to about 6,000 cP (at a shear rate). 200 s-1) to allow the printing ink to be screen printing on the substrate. If other media, such as engraving, lithography or flexography, are used to print the catalytic ink formulation on the substrate, the viscosity of the catalytic ink formulation formulation is adjusted according to the chosen printing method.

[070] O substrato não-condutor pode ser formado a partir de um polímero, tal como poliimida, poli(tereftalato de etile-no) (PET), Mylar®, poliéster, policarbonato, ABS, PVC, papel ou papel revestido e outros substratos similares conhecidos nessas técnicas. Prefere-se usar um material elástico, de tal modo que o sistema seja flexível. Em uma modalidade preferida, o substrato não-condutor é poli(tereftalato de eti-leno). O substrato tem, de preferência uma espessura de cer- ca de 0,75 mm (cerca de 0,03 in), mas pode ter uma espessura entre 0,05 e 1,0 mm (cerca de 0, 002 a 0, 040 in) . Outros substratos que podem ser empregados incluem poliimida, poli imi da- ami da, poli(ácido parabânico), policarbonato, polis-sulfonas, poliamina, triacetato de celulose, etc. No caso de proporcionar blindagem contra interferência magnética (EMI), o substrato do dispositivo eletrônico é tipicamente constituído de PET ou poliimida.The non-conductive substrate may be formed from a polymer such as polyimide, polyethylene terephthalate (PET), Mylar®, polyester, polycarbonate, ABS, PVC, coated paper or paper and others. similar substrates known in these techniques. It is preferred to use an elastic material such that the system is flexible. In a preferred embodiment, the non-conductive substrate is poly (ethylene terephthalate). The substrate preferably has a thickness of about 0.75 mm (about 0.03 in), but may have a thickness between 0.05 and 1.0 mm (about 0.002 to 0.040 mm). in). Other substrates that may be employed include polyimide, polyimide, poly (parabanic acid), polycarbonate, polysulfones, polyamine, cellulose triacetate, etc. In the case of providing magnetic interference shielding (EMI), the electronic device substrate is typically made of PET or polyimide.

[071] A seguir, a fonte de íons metálicos catalíticos na formulação da tinta catalítica é reduzida ao seu metal associado (conhecido de outra forma como "ativação"), usando um agente redutor/ativador apropriado. O agente redutor compreende, de preferência, boridreto de sódio. Outros agentes re-dutores que podem ser utilizáveis na prática da invenção incluem hidrazina, hidrazina hidratada, sulfato de hidrazina com hidróxido de sódio, e sulfato de diidrazina.[071] Next, the source of catalytic metal ions in the catalytic paint formulation is reduced to its associated metal (otherwise known as "activation") using an appropriate reducing / activating agent. The reducing agent preferably comprises sodium boride. Other reducing agents that may be useful in the practice of the invention include hydrazine, hydrated hydrazine, sodium hydroxide hydrazine sulfate, and dihydrazine sulfate.

[072] A ativação realiza várias tarefas importantes: (1) ela produz agregados metálicos (isto é, paládio) catalíticos, por reduzir o íon metálico catalítico ao seu metal associado e pela difusão do metal para formar agregados por nucleação e crescimento; (2) ela polimeriza ou cura de outra forma o carreador polimérico no revestimento de catalisador para promover uma aderência coesiva dentro do carreador curado; e (3) ela promove a interdifusão de moléculas entre o substrato e o carreador polimérico, causando uma maior adesão entre o substrato e o carreador polimérico curado.Activation accomplishes several important tasks: (1) it produces catalytic metal (ie, palladium) aggregates by reducing the catalytic metal ion to its associated metal and by diffusing the metal to form aggregates by nucleation and growth; (2) it polymerizes or otherwise cures the polymeric carrier in the catalyst coating to promote cohesive adhesion within the cured carrier; and (3) it promotes the interdiffusion of molecules between the substrate and the polymeric carrier, causing greater adhesion between the substrate and the cured polymeric carrier.

[073] Depois da ativação, um processo de galvanização elec-troless pode ser usado para depositar metal em cima do substrato catalisado e ativado. Os processos de galvanização electroless são genericamente bem conhecidos pelos versados nessas técnicas. O metal electroless, que é galvanizado sobre a tinta catalítica é tipicamente selecionado no grupo que consiste em cobre electroless, níquel electroless, e combinações deles. Composições em bateladas para cobre electroless estão descritas, por exemplo, na patente n° US 4.368.281, expedida para Brummett et al., cujo teor é aqui incorporado como referência em sua totalidade. As composições em bateladas para outros metais também estão descritas nas técnicas anteriores, tal como na patente n£ US 3.937.857, expedida para Brummett et ai., cujo teor é aqui incorporado como referência em sua totalidade.[073] After activation, an elec-troless galvanizing process can be used to deposit metal on the catalyzed and activated substrate. Electroless galvanizing processes are generally well known to those skilled in these techniques. The electroless metal which is galvanized over the catalytic paint is typically selected from the group consisting of electroless copper, electroless nickel, and combinations thereof. Electroless copper batch compositions are described, for example, in US Patent No. 4,368,281, issued to Brummett et al., The contents of which are incorporated herein by reference in their entirety. Batch compositions for other metals are also described in the prior art, such as U.S. Patent No. 3,937,857, issued to Brummett et al., The contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.

[074] A galvanização electroless é então usada para depositar metal adicional até a espessura desejada sobre a camada de metal semente formada pela galvanização electroless. A galvanização eletrolítica é mais eficiente (tem uma taxa de galvanização mais alta) do que a galvanização electroless. Os processos de galvanização eletrolítica compreendem aplicar uma corrente elétrica através de um anodo, para fornecer os elétrons necessários na reação química de redução no ca-todo e são conhecidos pelos versados nessas técnicas.Electroless galvanization is then used to deposit additional metal to the desired thickness on the seed metal layer formed by electroless galvanization. Electrolytic galvanizing is more efficient (has a higher galvanizing rate) than electroless galvanizing. Electrolytic galvanizing processes include applying an electric current through an anode to provide the electrons needed in the chemical reduction reaction on the whole and are known to those skilled in these techniques.

[075] 0 metal eletrolítico é genericamente galvanizado usando um banho de galvanização ácido de cobre. Alternativamente, o depósito de cobre pode ser ainda galvanizado com um depósito electroless de paládio ou ouro. Os banhos de galvanização eletrolítica apropriados também estão· descritos na patente na US 4.368.281, expedida para Brummett et al., cujo teor é aqui incorporado como referência em sua totalidade.[075] Electrolytic metal is generally galvanized using a copper acid galvanizing bath. Alternatively, the copper deposit may be further galvanized with a palladium or gold electroless deposit. Suitable electrolytic galvanizing baths are also described in US Patent 4,368,281, issued to Brummett et al., The contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.

[076] Tipicamente, a resistência do depósito de metal galvanizado de forma eletrolítica é menor do que cerca de 3,0 ohms.[076] Typically, the strength of the electrolytically galvanized metal deposit is less than about 3.0 ohms.

[077] As Figuras 1-3 representam várias vistas das antenas de RF e circuitos produzidos sobre substratos não-condutores usando o processo da presente invenção. As Figuras 1 e 2 apresentam amostras de duas antenas de RF produzidas de acordo com o processo da presente invenção. Para cada uma das antenas, as medições da espessura do depósito de cobre foram obtidas em seis locais na antena de RF (estes seis locais estão indicados na Figura 4). Os resultados destas medições estão apresentados nas Tabelas 1 e 2, Tabela 1: Leituras Feitas na Antena de RF Representada na Figura 1___ ____________ _________ _____ Tabela 2: Leituras Feitas na Antena de RF Representada na Figura 2 [078] A Figura 4 representa os circuitos de um cartão telefônico real. As medições da espessura do depósito eletrolítico de estanho/chumbo foram obtidas em cinco locais do circuito do cartão telefônico, e os resultados estão apresentados na Tabela 3.Figures 1-3 represent various views of RF antennas and circuits produced on non-conductive substrates using the process of the present invention. Figures 1 and 2 show samples of two RF antennas produced in accordance with the process of the present invention. For each antenna, copper deposition thickness measurements were obtained at six locations on the RF antenna (these six locations are shown in Figure 4). The results of these measurements are presented in Tables 1 and 2, Table 1: RF Antenna Readings Represented in Figure 1___ ____________ _________ _____ Table 2: RF Antenna Readings Represented in Figure 2 [078] Figure 4 represents the circuits of a real calling card. Tin / lead electrolytic deposit thickness measurements were obtained at five locations on the calling card circuit, and the results are presented in Table 3.

Tabela 3; Leituras Feitas no Circuito do Cartão Telefônico Representado na Fictura 3 [079] Na modalidade específica para proporcionar blindagem contra interferência magnética (EMI) em um substrato não-condutor, a tinta catalítica da invenção é aplicada ao substrato não-condutor, de preferência, por impressão com tela, para fornecer a tinta catalítica em áreas selecionadas. Caso desejado, outros métodos de impressão, tais como gravação, litografia e flexografia podem ser usados no lugar da impressão com tela. A tinta catalítica é então deixada secar e é reduzida ao metal catalítico como descrito· acima. O metal electroless é então depositado no padrão da tinta catalítica sobre o substrato não-condutor até uma espessura de aproximadamente 0,5 a 2,0 micra, de preferência cerca de 1 mícron (40 micropolegadas). Outras espessuras do metal electroless também podem ser depositadas sobre a tinta catalítica. Além disso, múltiplas camadas de tinta catalítica podem ser depositadas, caso desejado. Os conhecimentos dos versados nessas técnicas são suficientes para escolher o metal e a espessura desejada, dependendo da aplicação específica. Em uma modalidade preferida, o metal electroless é cobre electroless.Table 3; Phone Card Circuit Readings Represented in Figure 3 [079] In the specific embodiment for providing magnetic interference shielding (EMI) on a non-conductive substrate, the catalytic paint of the invention is preferably applied to the non-conductive substrate. screen printing to provide catalytic ink in selected areas. If desired, other printing methods such as engraving, lithography and flexography can be used in place of screen printing. The catalytic paint is then allowed to dry and is reduced to the catalytic metal as described above. The electroless metal is then deposited in the catalytic paint pattern onto the non-conductive substrate to a thickness of approximately 0.5 to 2.0 microns, preferably about 1 micron (40 microns). Other electroless metal thicknesses may also be deposited on the catalytic paint. In addition, multiple layers of catalytic paint may be deposited if desired. Knowledge of those skilled in these techniques is sufficient to choose the desired metal and thickness depending on the specific application. In a preferred embodiment, the electroless metal is electroless copper.

[080]Caso desejado, um teste de adesão com fita hachurada pode ser conduzido para avaliar a adesão do revestimento sobre o substrato não-condutor. O teste de adesão da fita pode ser realizado de acordo com o método da norma ASTM D-3359.Para produzir uma composição de tinta catalítica que tem um tempo de validade longo, a tinta catalítica pode ser usada como um sistema com dois componentes, onde os reagen-tes são estocados em formulações separadas, que são então misturadas apenas momentos antes da aplicação. A reação ocorre então espontaneamente ou é acelerado por calor e/ou um catalisador apropriado.If desired, a hatched tape adhesion test may be conducted to assess the adhesion of the coating on the non-conductive substrate. Tape adhesion testing can be performed according to the method of ASTM D-3359. To produce a catalytic ink composition that has a long shelf life, the catalytic ink can be used as a two-component system where The reagents are stored in separate formulations, which are then mixed just moments before application. The reaction then occurs spontaneously or is accelerated by heat and / or an appropriate catalyst.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método para galvanizar um substrato não-condutor para proporcionar blindagem contra interferência eletromagnética nele CARACTERIZADO por compreender as etapas de: (a) aplicar uma tinta catalítica a pelo menos uma parte de uma superfície do substrato não-condutor, em gue a tinta catalítica compreende: (i) um solvente selecionado a partir do grupo que consiste em hidrocarbonetos aromáticos e alifáticos, glicerol, cetonas, ésteres, éteres de glicol e ésteres de éteres de glicol; (ii) uma fonte de íons metálicos catalíticos selecionados a partir do grupo que consiste em paládio, ouro, prata, platina, cobre e combinações destes; (iii) um agente reticulante selecionado a partir do grupo que consiste em isocianatos, peróxidos e combinações destes; (iv) um copolímero selecionado a partir do grupo que consiste em copolímeros acrílicos, copolímeros de etileno com acrilato ou acetado de vinila, copolímeros clorados ou não-clorados de cloreto de vinila e combinações destes; e (v) um polímero de poliuretano; (b) reduzir a fonte de íons metálicos catalíticos ao seu metal associado com um agente redutor apropriado; (c) galvanizar metal sobre a tinta catalítica aplicada à parte da superfície do substrato não-condutor; e em que o substrato não-condutor galvanizado proporciona blindagem contra interferência eletromagnética.1. Method for electroplating a nonconductive substrate to provide electromagnetic interference shielding. Characterized by comprising the steps of: (a) applying a catalytic paint to at least a portion of a nonconductive substrate surface, in which the catalytic paint comprises: (i) a solvent selected from the group consisting of aromatic and aliphatic hydrocarbons, glycerol, ketones, esters, glycol ethers and glycol ether esters; (ii) a source of catalytic metal ions selected from the group consisting of palladium, gold, silver, platinum, copper and combinations thereof; (iii) a crosslinking agent selected from the group consisting of isocyanates, peroxides and combinations thereof; (iv) a copolymer selected from the group consisting of acrylic copolymers, ethylene acrylate or vinyl acetate copolymers, chlorinated or non-chlorinated vinyl chloride copolymers and combinations thereof; and (v) a polyurethane polymer; (b) reducing the source of catalytic metal ions to their metal associated with an appropriate reducing agent; (c) galvanize metal on the catalytic paint applied to the surface portion of the nonconducting substrate; and wherein the galvanized non-conductive substrate provides shielding against electromagnetic interference.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a tinta catalítica é aplicada por impressão com tela, gravação, litografia ou flexografia.Method according to claim 1, characterized in that the catalytic ink is applied by screen printing, engraving, lithography or flexography.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o solvente é selecionado a partir do grupo que consiste em tolueno, xileno, glicerol, metil-etil-cetona, ciclo-hexanona, acetato de butila, ftala-to de dioctila, glicolato de butila, etilenoglicol-monometil-éter, dietilenoglicol-dimetil-éter, propilenogli-col-monometil-éter, acetato de etilenoglicol, acetato de propilenoglicol-monometil-éter, acetona, isoforona, metil-propil-cetona, metil-amil-cetona, diacetona-álcool e combinações destes.A method according to claim 1, characterized in that the solvent is selected from the group consisting of toluene, xylene, glycerol, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, butyl acetate, phthalate. dioctyl, butyl glycolate, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol-monomethyl ether, ethylene glycol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, acetone, isophorone, methyl propyl ketone -amyl ketone, diacetone alcohol and combinations thereof.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o solvente é ciclo-hexanona.Method according to claim 3, characterized in that the solvent is cyclohexanone.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os íons metálicos catalíticos compreendem paládio.Method according to claim 1, characterized in that the catalytic metal ions comprise palladium.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a fonte de paládio é selecionada a partir do grupo que consiste em dicloreto de paládio e acetato de paládio.A method according to claim 5, characterized in that the palladium source is selected from the group consisting of palladium dichloride and palladium acetate.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a fonte de paládio é uma solução de cerca de 10% a cerca de 20% de dicloreto de paládio em água com ácido clorídrico.A method according to claim 6, characterized in that the palladium source is a solution of about 10% to about 20% palladium dichloride in water with hydrochloric acid.

8. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a fonte de paládio é uma so- lução de cerca de 0,1% a cerca de 2% de acetato de paládio em ciclo-hexanona.A method according to claim 6, characterized in that the palladium source is a solution of about 0.1% to about 2% palladium acetate in cyclohexanone.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o agente reticulante é um po-liisocianato.A method according to claim 1, characterized in that the crosslinking agent is a polyisocyanate.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o copolimero compreende cloreto de vinila e acrilato de hidróxi-propila.A method according to claim 1, characterized in that the copolymer comprises vinyl chloride and hydroxypropyl acrylate.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a tinta catalítica compreende uma ou mais cargas selecionadas a partir do grupo que consiste em talco, óxidos de manganês, titânio, magnésio, alumínio, bismuto, cobre, níquel, estanho, zinco, e silício, silicatos, bentonitas, greda, negro de fumo, e combinações destes.A method according to claim 1, characterized in that the catalytic paint comprises one or more fillers selected from the group consisting of talc, manganese oxides, titanium, magnesium, aluminum, bismuth, copper, nickel, tin, zinc, and silicon, silicates, bentonites, chalk, carbon black, and combinations thereof.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a uma ou mais cargas compreendem talco e sílica pirogênica.A method according to claim 11, characterized in that one or more fillers comprise talc and fumed silica.

13. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o substrato não-condutor é selecionado a partir do grupo que consiste em poliimidas e poli(tereftalato de etileno).A method according to claim 1, characterized in that the non-conductive substrate is selected from the group consisting of polyimides and poly (ethylene terephthalate).

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a fonte de íons metálicos catalíticos é reduzida ao seu metal associado com um agente redutor selecionado a partir do grupo que consiste em bori-dreto de sódio, hidrazina, hidrato de hidrazina, sulfato de hidrazina e sulfato de diidrazina.A method according to claim 1, characterized in that the source of catalytic metal ions is reduced to its metal associated with a reducing agent selected from the group consisting of sodium borohydride, hydrazine, hydrochloride. hydrazine, hydrazine sulfate and dihydrazine sulfate.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o agente redutor é boridreto de sódio.A method according to claim 14, characterized in that the reducing agent is sodium boride.

16. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o metal é selecionado a partir do grupo que consiste em cobre electroless, níquel elec-troless e combinações destes.Method according to Claim 1, characterized in that the metal is selected from the group consisting of electroless copper, electroless nickel and combinations thereof.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o metal é cobre electroless.A method according to claim 16, characterized in that the metal is electroless copper.

18. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o metal é galvanizado até uma espessura de cerca de 0,5 a 1,5 micra.A method according to claim 1, characterized in that the metal is galvanized to a thickness of about 0.5 to 1.5 microns.