绝缘基材表面电镀金属的方法技术

本发明专利技术涉及一种绝缘基材表面电镀金属的方法，包括如下步骤：使所述绝缘基材表面交替与聚阳离子和聚阴离子接触以产生改性表面；将所述改性表面与含有高锰酸根离子的水溶液接触，以在所述改性表面上形成二氧化锰吸附层；于所述二氧化锰吸附层表面形成导电聚合物层；于所述导电聚合物层表面电镀形成金属层。上述方法利用聚阳离子和聚阴离子在绝缘基材表面交替沉积，与基材表面之间形成紧密结合的涂覆层，经过这种修饰和吸附，在表面形成均匀而具有一定厚度的薄膜后，在相同的金属电镀液及电镀条件下，电镀液的深镀能力和分散能力会得到较大提高，所得金属镀层具有平坦，均匀，背光效果好的特点，避免孔破和孔内个别位点电镀金属层过薄现象的产生。

【技术实现步骤摘要】
绝缘基材表面电镀金属的方法
本专利技术涉及表面处理
，特别是涉及一种绝缘基材表面电镀金属的方法。
技术介绍
随着电子信息产业的迅猛发展，作为电子互联互通载体的印制电路板(PrintedCircuitBoard,PCB)行业也高速发展。从以前的双面多层到高密度互联板HDI(HighDensityInterconnector)，再到现在的类载板SLPCB(Substratelike-PCB)，工艺要求越来越高。过去，该工艺的层间导通的化学镀铜采用甲醛作为还原剂，甲醛是一种毒性较大的致癌物质，对操作者的身体健康造成很大威胁。另外，该工艺中有铜离子、镍离子及钯离子等金属离子的使用与排放，更重要的是，该工艺中产生的含有大量络合剂的废水难以处理。因此，现在的工艺采用导电聚合物工艺来替代传统的化学镀铜工艺。首先，需要在电路板的孔壁绝缘层上沉积一层有机导电膜，其次再利用导电膜的导电性进行化学电镀，最后在其表面形成一层永久导电的铜层。该工艺最大的优点就是操作过程环保、工艺流程缩短，不使用甲醛，没有重金属离子及其络合剂的使用及排放，废水处理步骤简单，单位能耗降低，运作成本降低。但该工艺也存在致命弱点，由于经处理的基材表面(例如孔壁)的电荷特性，如果直接使用含高锰酸根溶液处理基材，则在基材表面，尤其是孔壁表面沉积的二氧化锰量会很少，从而在基材表面形成有机导电膜会比较薄，有机导电聚合物的导电性较弱，特别是在电路板孔内的玻璃纤维位点反应更差，电镀过程中常有空洞(Void)的产生，俗称“断铜”，在背光测试中会出现透光和空洞。此外，即使背光测试中不产生透光和空洞，如果孔内的某个位置的铜厚特别薄，仍然会影响电路板的导电性和稳定性。因此，现有技术仍有待改进。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是提供一种绝缘基材表面电镀金属的方法。具体的技术方案如下：一种绝缘基材表面电镀金属的方法，包括如下步骤：使所述绝缘基材表面交替与聚阳离子和聚阴离子接触，以形成改性表面；将所述改性表面与含有高锰酸根离子的水溶液接触，以在所述改性表面上形成二氧化锰吸附层；于所述二氧化锰吸附层表面形成导电聚合物层；于所述导电聚合物层表面电镀形成金属层。可以理解的，所述绝缘基材表面交替与聚阳离子和聚阴离子接触可以是将所述绝缘基材交替浸泡于聚阳离子水溶液和聚阴离子水溶液中，其中聚阳离子水溶液中聚阳离子的浓度为0.1g/L-10g/L；聚阴离子水溶液中聚阴离子的浓度为0.1g/L-10g/L。可以理解的，交替循环浸泡的次数为N，N优选为1-8，N是半整数或整数，当N为半整数时，例如N＝1.5，代表在绝缘基材交替循环浸泡于聚阳离子和聚阴离子水溶液1次后，再单独浸泡于聚阳离子或聚阴离子水溶液一次。更优选的N为1-5次。使用聚阳离子和聚阴离子交替处理基材的操作温度可以在15℃～80℃下进行。在其中一些实施例中，所述聚阳离子选自聚脂肪族阳离子、聚芳香族阳离子及其盐中的一种或多种。在其中一些实施例中，所述聚阳离子选自聚烯丙基胺、聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、聚丙烯酰胺、聚乙烯基咪唑鎓、聚乙烯基吡啶鎓及其盐中的一种或几种。在其中一些实施例中，所述聚阳离子为聚二甲基二烯丙基氯化铵。在其中一些实施例中，所述的聚阴离子选自聚苯乙烯磺酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙烯磺酸及其盐中的一种或几种。在其中一些实施例中，所述二氧化锰吸附层的密度为20μg/cm2-150μg/cm2。在其中一些实施例中，所述金属层的材质选自铜、金、银或镍。在其中一些实施例中，所述绝缘基材选自塑料、树脂、玻璃纤维、陶瓷或石材。本专利技术的另一目的是提供一种印制线路板的制备方法，包括上述绝缘基材表面电镀金属的方法。本专利技术的另一目的是提供上述制备方法得到的印制线路板。本专利技术的原理及优点：上述绝缘基材表面电镀金属的方法，首先使所述绝缘基材表面交替与聚阳离子和聚阴离子接触，得改性表面；水溶性的聚阳离子和聚阴离子在绝缘基材表面有很好的结合力，并且当经过聚阳离子水溶液和聚阴离子水溶液交替处理后，绝缘基材表面上沉积形成致密的带电荷多层薄膜。此薄膜层能有效地改善绝缘基材的表面特性，能吸附原基材表面所不能有效吸附的物质，例如电镀镀覆中的氧化剂等。再将所述改性表面与含有高锰酸根离子的水溶液接触，以在所述改性表面上形成二氧化锰吸附层；该步骤中所述改性表面上沉积的聚阳离子和聚阴离子起到了还原剂的作用，能促进氧化产物二氧化锰的吸附。并且，聚阳离子和聚阴离子在绝缘基材表面沉积的致密的多层薄膜能够使二氧化锰更加均匀沉积，避免在后续镀铜时，出现某个位点铜层较薄的现象。最后于所述二氧化锰吸附层表面形成导电聚合物层；于所述导电聚合物层表面电镀形成金属层。与现有的绝缘基材表面处理技术相比，上述方法利用聚阳离子和聚阴离子在绝缘基材表面交替沉积，与基材表面之间形成紧密结合的涂覆层，经过这种修饰和吸附，在表面形成均匀而具有一定厚度的薄膜后，在相同的金属电镀液及电镀条件下，电镀液的深镀能力和分散能力会得到较大提高，从而绝缘基材表面在后续的电镀中非常有利于形成平坦的并具有适宜厚度的金属镀层，所得金属镀层具有平坦，均匀，背光效果好的特点，镀覆过程中也易于控制金属沉积的厚度，避免孔破或者孔内某个位置铜薄现象的产生。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本专利技术所述的“聚阳离子”主要是指水溶性的聚阳离子，例如主要是含氮、磷、硫的有机化合物，具体地，可以选自脂肪族聚阳离子，例如聚烯丙基胺、聚乙烯亚胺、聚二甲基二烯丙基胺、聚乙烯胺、聚丙烯酰胺以及它们所形成的盐。也可以选自聚芳香族阳离子，例如聚乙烯基咪唑鎓和聚乙烯基吡啶鎓及其盐。“聚阴离子”主要是指水溶性的聚阴离子，例如可以是聚苯乙烯磺酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙烯磺酸以及它们所形成的盐。“导电聚合物”主要是一些具有共轭Π键的聚合物经化学或电化学掺杂后形成的，导电率可从绝缘体延伸到导体范围的一类高分子材料。例如可以是常用的聚噻吩、聚苯胺、聚呋喃、聚吡咯、聚苯乙烯磺酸盐及其衍生物等，也可以在其中掺入多种金属离子，例如锂离子、铝离子、钠离子和钾离子等。实施例中所使用的TP值(throwingpower)是镀铜液深镀能力和分散能力的综合评价指标。按照不同的评价角度，TP值一般包括TPstd和TPmin。其中TPstd是评价基板孔内金属镀覆的总体情况，其等于孔铜中心镀层厚度(平均值)与孔口铜镀层厚度(平均值)的比值。TPmin是评价基板孔内金属镀覆厚度最薄点的情况，其等于该点的铜镀层厚度与孔口通镀层厚度(平均值)的比值。本专利技术使用了相同的镀铜液和电镀条件进行镀覆金属。因此，最后金属镀覆的TP值反映了本专利技术不同聚阳离子和聚阴离子对绝缘基材表面的修饰能力。背光测试是评价金属镀覆效果的方法之一，检测出的结果以背光等级来表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝缘基材表面电镀金属的方法，其特征在于，包括如下步骤：使所述绝缘基材表面交替与聚阳离子和聚阴离子接触，以形成改性表面；将所述改性表面与含有高锰酸根离子的水溶液接触，以在所述改性表面上形成二氧化锰吸附层；于所述二氧化锰吸附层表面形成导电聚合物层；于所述导电聚合物层表面电镀形成金属层。

【技术特征摘要】
2017.12.28 CN 20171146184991.一种绝缘基材表面电镀金属的方法，其特征在于，包括如下步骤：使所述绝缘基材表面交替与聚阳离子和聚阴离子接触，以形成改性表面；将所述改性表面与含有高锰酸根离子的水溶液接触，以在所述改性表面上形成二氧化锰吸附层；于所述二氧化锰吸附层表面形成导电聚合物层；于所述导电聚合物层表面电镀形成金属层。2.根据权利要求1所述的绝缘基材表面电镀金属的方法，其特征在于，所述聚阳离子选自聚脂肪族阳离子、聚芳香族阳离子及其盐中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的绝缘基材表面电镀金属的方法，其特征在于，所述聚阳离子选自聚烯丙基胺、聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、聚丙烯酰胺、聚乙烯基咪唑鎓、聚乙烯基吡啶鎓及其盐中的一种或几种。4.根据权利要求2所述的绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏朝晖，张光宇，刘彬云，肖亮，何雄斌，万会勇，王翀，
申请(专利权)人：广东光华科技股份有限公司，广东东硕科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44