一种陶瓷表面金属层制备方法技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷表面金属层制备方法，其利用印刷或喷涂以及激光加工方式,具体步骤为：（1）采用注射成型方式生产陶瓷基板生坯，经泡油、脱脂、烧结、去水口和切削打磨等工序后，得到陶瓷基板；（2）制备特定的可激光活化油墨；（3）在陶瓷基板上特定区域印刷可激光活化油墨，固化后得到金属电路的区域涂层；（4）在固化后的油墨层表面采用激光雕刻需要的电路图案；（5）将雕刻好电路图案的陶瓷基板置于化镀液中镀铜，以及后续的镀镍、镀金或镀银；（6）涂覆保护层。本发明专利技术可以方便地在陶瓷表面获得金属层，并且金属化区域更加精准，操作更加简便，大大降低了操作的难度和成本，具有良好的量产性和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷表面金属层制备方法
本专利技术涉及一种金属层制造方法，具体而言，涉及一种陶瓷表面金属层制备方法，其利用印刷或喷涂以及激光加工方式实现。
技术介绍
相较于传统的高分子材料等，陶瓷材料因导热性良好、电导率低、介电常数小、介电损耗低、机械强度高、化学稳定性好等特性，被广泛应用于能源、家用电器、汽车、通信、计算机、电子仪表等方面。此类陶瓷材料采用人工精制的无机粉末为原料，通过结构设计、精确的化学计量、合适的成型方法和烧结方法而达到特定的性能，经过加工处理使之符合使用要求尺寸精度的无机非金属材料。为更好满足各行业电子产品需求，越来越需要在陶瓷表面实现金属化。在传统加工方式中，大多采用在陶瓷表面真空镀膜的方式实现金属化效果，例如专利CN106747675A公开了一种微波介质陶瓷表面金属化的方法，通过两步气压溅射法沉积多层金属化膜系，有效提高微波介质陶瓷表面金属化膜层的附着力。类似方案还有CN105755434A，公开了一种基于离子束技术的新型电子烟雾化装置导电层的制造方法及设备，以多孔氮化铝陶瓷为基体，采用磁过滤金属阴极真空弧(FCVA)技术，在基体表面沉积第一层金属氮化物导电层；在所述的第一层之上，采用FCVA方法沉积得到第二层金属层；在所述的第二层金属层之上，采用FCVA沉积方法沉积得到第三层导电金属氮化物层。采用真空镀膜方式实现陶瓷表面金属化获得电路，设备投入大，需要精密治具或曝光显影遮蔽特定区域，生产材料及人工成本较高。另外，专利CN102695370A提供一种采用激光雕刻技术与化学镀铜相结合，使陶瓷板上有选择的覆上铜的方法，获得一种高精度电路。步骤包括在陶瓷基板表面用激光雕刻需要的电路图案；将得到的陶瓷基板置于化学镀中化镀铜打底；在镀层表面化镀镍，或者化镀金或银。防止铜氧化。该方法能够直接实现金属电路的效果，无需复杂的电路图案后期修正过程，能够快速获得金属线路。但该方法存在镀层结合力不稳定，不能充分满足整体金属层信赖性要求。因此，需要一种能够提升金属层结合力，工艺简单可行的金属化方法。
技术实现思路
为解决上述存在的问题，本专利技术提供一种陶瓷表面金属层制备方法，包括以下步骤：（1）采用注射成型方式生产陶瓷基板生坯，经泡油、脱脂、烧结、去水口和切削打磨等工序后，得到陶瓷基板；（2）制备特定的可激光活化油墨或涂料；（3）在陶瓷基板上特定区域印刷或喷涂可激光活化油墨或涂料，固化后得到金属电路的区域涂层；（4）在固化后的涂层表面采用激光雕刻需要的电路图案；（5）将雕刻好电路图案的陶瓷基板置于化镀液中镀铜以及后续的镀镍、镀金或镀银；（6）涂覆保护层。进一步地，步骤（2）中可激光活化油墨或涂料包含有机金属络合物，所述有机金属络合物在激光照射下可气化并激活金属螯合物。进一步地，步骤（2）中可激光活化油墨或涂料包含10-50质量份数的耐高温改性树脂，2-20质量份数的固化剂，1-10质量份数的有机金属络合物及适量溶剂。所述耐高温改性树脂为氟树脂、杂环聚合物或有机硅改性树脂中的一种或两种及以上的混合物。所述有机金属络合物为银、铜、铁或镍的有机螯合物中的一种或两种及以上混合物。进一步地，步骤（3）中印刷方式为丝印、移印或喷墨方式。优选地，步骤（3）中丝印，采用平面丝印和圆面丝印结合方式印刷油墨，从而保证油墨层的均匀性。进一步地，步骤（4）中激光可选择红外激光器、紫外激光器或绿光激光器任一，激光雕刻的目的包括：（1）雕刻出特定电路线路，实现图案精准控制；（2）照射有机金属络合物，气化有机物，使金属螯合物吸收能量转化为金属单体，并保留在油墨涂层中，从而活化激光辐照过的图案区域，保证后续化学镀层顺利生成。进一步的，步骤（5）中化学镀铜以及后续的镀镍、镀金或镀银为普通的化学镀方式。与现有技术相比，本专利技术提供了一种高精度天线或电路的制造方法，该方法通过在塑胶、玻璃、陶瓷材料等表面特定区域印刷或喷涂一种可激光活化的油墨或涂料，固化后，然后直接对该油墨或涂料进行激光活化，经化学镀后，在在上述材料表面形成金属层。本专利技术拓宽了非金属材料表面金属化途径，并且金属化区域更加精准和操作更加简便，大大降低了操作的难度和成本，具有良好的量产性和经济效益。附图说明图1是采用本专利技术陶瓷表面金属层制备方法制备的单个陶瓷制品结构示意图。图2是图1的侧视图。图3是采用本专利技术陶瓷表面金属层制备方法制备的5个陶瓷制品用治具串在一根轴线上的结构示意图。附图标号说明：100-陶瓷制品。具体实施方式为更便于本领域技术人员理解，下面结合具体实施例进一步说明。一种陶瓷表面金属层制备方法，包括以下步骤：（1）采用注射成型方式生产陶瓷基板生坯，经泡油、脱脂、烧结、去水口和切削打磨等工序后，得到陶瓷基板；（2）制备特定的可激光活化油墨或涂料；（3）在陶瓷基板上特定区域印刷或喷涂可激光活化油墨或涂料，固化后得到金属电路的区域涂层；（4）在固化后的涂层表面采用激光雕刻需要的电路图案；（5）将雕刻好电路图案的陶瓷基板置于化镀液中镀铜以及后续的镀镍、镀金或镀银；（6）涂覆保护层。步骤（2）中可激光活化油墨或涂料包含有机金属络合物，所述有机金属络合物在激光照射下可气化并激活金属螯合物。步骤（2）中可激光活化油墨或涂料包含10-50质量份数的耐高温改性树脂，2-20质量份数的固化剂，1-10质量份数的有机金属络合物及适量溶剂。所述耐高温改性树脂为氟树脂、杂环聚合物或有机硅改性树脂中的一种或两种及以上的混合物。所述有机金属络合物为银、铜、铁或镍的有机螯合物中的一种或两种及以上混合物。步骤（3）中印刷方式为丝印、移印或喷墨方式。步骤（3）中丝印，采用平面丝印和圆面丝印结合方式印刷油墨，从而保证油墨层的均匀性。步骤（4）中激光可选择红外激光器、紫外激光器或绿光激光器任一，激光雕刻的目的包括：（1）雕刻出特定电路线路，实现图案精准控制；（2）照射有机金属络合物，气化有机物，使金属螯合物吸收能量转化为金属单体，并保留在油墨涂层中，从而活化激光辐照过的图案区域，保证后续化学镀层顺利生成。步骤（5）中化学镀铜以及后续的镀镍、镀金或镀银为普通的化学镀方式。实施例1，将烧结完成的陶瓷制品经去水口、切削打磨后，得到陶瓷基板。如图3所示，把5个陶瓷制品100用治具串在一根轴线上，固定好，把制备好的可激光活化油墨倒入网版内，在陶瓷制品侧边圆面使用圆面丝印机印刷预先规定的图案，然后如图2所示，分别在陶瓷产品两端平整面使用平面丝印机印刷预先规定的图案，在结合部位获得拼接完整的油墨层，在120℃干燥30分钟，得到固化后的油墨层。用红外光纤激光器照射油墨层特定图案区域，活化金属化层区域，使金属螯合物转化为金属单体。然后把激光活化后的陶瓷制品放入化学镀槽内，在60℃，化镀30分钟，获得约2微米厚的镀铜层，然后在铜层表面喷涂一层8-10微米厚保护涂料，从而在陶瓷制品表面获得完整的金属化层和保护层。实施例2，将烧结完成的陶瓷制品经去水口、切削打磨后，得到陶瓷基板。然后如图1所示，用治具把每个陶瓷制品的孔遮蔽，把调配好的可激光活化涂料喷涂在每个陶瓷制品表面，形成连贯的涂层。在120℃干燥30分钟，得到固化后的油漆层。用紫外激光器照射涂层特定图案区域，活化金属化层区域，使金属螯合物转化为金属单体。然后把激光活化后的陶瓷制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷表面金属层制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）采用注射成型方式生产陶瓷基板生坯，经泡油、脱脂、烧结、去水口和切削打磨等工序后，得到陶瓷基板；（2）制备特定的可激光活化油墨或涂料；（3）在陶瓷基板上特定区域印刷或喷涂可激光活化油墨或涂料，固化后得到金属电路的区域涂层；（4）在固化后的涂层表面采用激光雕刻需要的电路图案；（5）将雕刻好电路图案的陶瓷基板置于化镀液中镀铜以及后续的镀镍、镀金或镀银；（6）涂覆保护层。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷表面金属层制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）采用注射成型方式生产陶瓷基板生坯，经泡油、脱脂、烧结、去水口和切削打磨等工序后，得到陶瓷基板；（2）制备特定的可激光活化油墨或涂料；（3）在陶瓷基板上特定区域印刷或喷涂可激光活化油墨或涂料，固化后得到金属电路的区域涂层；（4）在固化后的涂层表面采用激光雕刻需要的电路图案；（5）将雕刻好电路图案的陶瓷基板置于化镀液中镀铜以及后续的镀镍、镀金或镀银；（6）涂覆保护层。2.根据权利要求1所述的一种陶瓷表面金属层制备方法，其特征在于：步骤（2）中可激光活化油墨或涂料包含有机金属络合物，所述有机金属络合物在激光照射下可气化并激活金属螯合物。3.根据权利要求1所述的一种陶瓷表面金属层制备方法，其特征在于：步骤（2）中可激光活化油墨或涂料包含10-50质量份数的耐高温改性树脂，2-20质量份数的固化剂，1-10质量份数的有机金属络合物及适量溶剂。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：王长明，
申请(专利权)人：东莞市武华新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44