【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于陶瓷基板化学镀铜，具体指一种激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法。
技术介绍
1、化学镀可以在不外加电流的条件下，通过强还原剂驱动溶液中金属原子的自催化沉积，进而实现非金属表面金属化。但是由于陶瓷材料的表面惰性，没法直接催化化学镀反应的进行，因此需要进行复杂的前处理过程，主要包括有：除油、粗化、敏化和活化四个步骤。
2、传统的粗化方式需要使用强腐蚀性溶剂结合高温等对陶瓷材料进行刻蚀，通常有naoh、hno3和hf三种，对人体和环境都有较大的危害，不符合绿色环保的相关要求，且采用以上粗化方式会对整块陶瓷基板进行腐蚀，没有区域选择性，无法实现精细化处理。此外，目前所使用的化学镀活化工艺，通常采用钯、金、银等贵金属作为催化活性位点来诱导化学镀反应的进行，这会造成化学镀成本大幅度上涨，而且活化工艺复杂，使用的氯化亚锡、硝酸银、氯化钯等化学品会造成严重的环境污染。
3、氮化铝陶瓷基板在经过激光烧蚀之后可以生成导电的铝金属层，进而直接催化化学镀铜反应的进行，例如cn103188877a公开了一种氮化铝陶瓷线路板化学镀制作方法，经过激光烧蚀后，可以直接在氮化铝陶瓷表面进行金属层沉积，但是这种机制无法在氧化铝陶瓷基板得到重复。氧化铝陶瓷基板在经过激光烧蚀后的催化活性并不足以驱动化学镀铜反应的进行，使用在激光扫描区域进行活性颗粒定向吸附的思路，可以在陶瓷基板表面引入活性颗粒，弱化陶瓷基板的成分和属性对化学镀铜反应的影响，是一种兼容性更好的金属化方法。
4、基于此，本专利技术提出一种激光粗化结合铜
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
的缺陷，例如，本专利技术提出一种激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，使用激光粗化来取代强腐蚀液粗化，使用铜活化来取代贵金属活化，能够以一种便捷、无危害、低成本的方式实现陶瓷表面化学镀前处理过程。
2、本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，包括以下步骤：
3、步骤一：表面除油，使用除油液去除陶瓷基板表面油污；
4、步骤二：激光粗化，使用激光器对陶瓷基板表面进行选择性物理粗化；
5、步骤三：表面活化，使用活化液对陶瓷基板表面进行活化，在陶瓷材料激光粗化表面吸附活性位点，所述活化液中含有纳米铜颗粒和硅烷偶联剂，所述活化液中的纳米铜颗粒使用还原法制备；
6、步骤四：将活化后的陶瓷基板用去离子水进行适当清洗；
7、步骤五：化学镀铜，使用化学镀液对活化后的陶瓷基板进行铜沉积，所述化学镀液以五水硫酸铜为主盐，以甲醛为还原剂，所述化学镀液以乙二胺四乙酸二钠和酒石酸钾钠为络合剂，以亚铁氰化钾和2，2’-联吡啶为微量添加剂；
8、步骤六：进行清洗、烘干后得到陶瓷表面精细金属化线条。
9、优选的，所述激光粗化步骤是将设计后的金属图案用激光进行镭射，形成物理粗化，所述激光的功率是5w，扫描速度是200mm/s，频率是100khz，脉冲宽度是2μs，激光波长是355nm。
10、优选的，所述除油液的配方为30g/lnaoh，10g/lna2co3,温度为60℃，处理时间为10min。
11、优选的，所述活化液的配制方法如下：将五水硫酸铜溶解到去离子水中，加入2.3倍去离子水体积的无水乙醇，在搅拌条件下加热到80℃，保温30min后抽滤，将抽滤所得溶液继续加热至80℃，搅拌条件下加入15-20g/l抗坏血酸，待还原一定时间后加入0.02vol％的硅烷偶联剂，持续反应40min。
12、更为优选的，所述活化液配制过程中，需要最大程度将铜离子还原出来，还原时间至少为30min。
13、更为优选的，所述活化液配制过程中，硅烷偶联剂由γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷组成。
14、更为优选的，所述活化液配制过程中，使用磁力搅拌来实现溶液对流。
15、更为优选的，所述铜活化步骤需要将陶瓷基板悬置于所述活化液中，超声波辅助活化10min，静置5min，以实现铜颗粒的附着。
16、优选的，所述清洗步骤需要使用缓慢水流冲洗，去除陶瓷表面残余的铜颗粒，防止镀液中发生不必要的化学镀铜反应，以延长镀液使用寿命。
17、优选的，所述化学镀液的配制方法为：将五水硫酸铜溶解于去离子水中，得到浓度为16g/l的硫酸铜溶液，依次加入络合剂18.75g/l乙二胺四乙酸二钠、16g/l酒石酸钾钠和添加剂0.0125g/l亚铁氰化钾、0.2g/l2，2’-联吡啶，适当搅拌后加入0.016vol％甲醛作为还原剂，并使用氢氧化钠将ph调节至11。
18、更为优选的，所述化学镀液在实际使用前需要将ph调节至12.0-12.2之间，以保证化学镀覆过程持续进行，防止因为ph值下降导致化学镀反应中途停止。
19、更为优选的，所述化学镀铜步骤中，需要将陶瓷基板悬置与所述化学镀液中，镀浴温度维持在65℃，并缓慢搅拌镀液。
20、优选的，所述清洗步骤中，需要对陶瓷基板进行超声清洗3min，并用去离子水冲洗，以去除表面吸附的化学试剂。
21、优选的，所述烘干步骤中，烘干温度为70-80℃，烘干时间为40-60min。
22、本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
23、1.本专利技术提供的一种激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，通过激光器来实现陶瓷基板粗化，属于一种物理粗化方法，不需要使用强腐蚀性化学药品，减少了对环境和人体的危害，是一种更为绿色环保的加工方法。
24、2.本专利技术提供的一种激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，可以实现对指定区域的选择性粗化，相较于传统腐蚀性粗化来说，加工精度高，可设计性强。
25、3.本专利技术提供的一种激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，使用铜颗粒来取代钯、金、银等贵金属催化化学镀反应的进行，所采用的化学试剂价格低廉，使得化学镀铜的成本大幅度降低。
26、4.本专利技术提供的一种激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，简化了陶瓷材料化学镀前处理工艺，将敏化、活化工艺合二为一，在激光粗化、除油后，仅需要经过简单的铜活化就可以实现化学镀活化处理，降低了陶瓷材料化学镀铜的工艺复杂度，而且具备很高的兼容性，可以在多种陶瓷基板表面实现精细金属化层的制备。
27、5.本专利技术提供的一种激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，可以在指定区域直接实现分辨率较高的铜沉积，实现所需的电气性能，不需要进行进一步的金属化层去除处理。
28、6.本专利技术提供的一种激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，同样适用于陶瓷基板上激光打孔的内壁金属化，可以在单次活化、施镀条件下同时实现陶瓷表面金属化和通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，其特征在于，在所述步骤二中，激光粗化步骤是将设计后的金属图案用激光进行镭射，形成物理粗化，具体过程中：
3.根据权利要求1所述的激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，其特征在于，在所述步骤三中，所使用的铜活性颗粒使用L-抗坏血酸还原得到。
4.根据权利要求1所述的激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，其特征在于，在所述步骤三中，铜活性颗粒的吸附通过硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷来实现。
5.根据权利要求1所述的激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，其特征在于，在所述步骤三中，铜活性颗粒吸附的过程中：
6.根据权利要求1所述的激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，其特征在于，在所述步骤五中，陶瓷基板采取悬置方式放置于化学镀液中，化学镀的施镀环境为：
7.根据权利要求1所述的激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，其特征在于
8.根据权利要求1所述的激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，其特征在于，在所述步骤五化学镀过程中使用磁力搅拌来实现镀液对流。
9.如权利要求1所述的激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，其特征在于，在对陶瓷基板进行除油处理的步骤中：
...【技术特征摘要】
1.一种激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，其特征在于，在所述步骤二中，激光粗化步骤是将设计后的金属图案用激光进行镭射，形成物理粗化，具体过程中：
3.根据权利要求1所述的激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，其特征在于，在所述步骤三中，所使用的铜活性颗粒使用l-抗坏血酸还原得到。
4.根据权利要求1所述的激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板的方法，其特征在于，在所述步骤三中，铜活性颗粒的吸附通过硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷来实现。
5.根据权利要求1所述的激光辅助化学镀制备精细陶瓷电路板...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅仁利，陆冉，胡昀嘉，李秀梅，冉瑾瑾，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。