一种用于塑料基材的选择性化学镀方法技术

本发明专利技术提供了一种用于塑料基材的选择性化学镀方法，包含以下步骤：（ａ）基材进行前处理；（ｂ）在经过前处理后的基材上涂覆纳米金属浆料、干燥；（ｃ）将步骤（ｂ）所得的基材进行激光刻蚀，激光刻蚀后的基材进行清洗、化学镀；得到镀件。通过上述步骤，即可得所需镀件。本发明专利技术提供的选择性化学方法工艺流程短，操作简单，生产柔性大，线宽、线距精度高，无需使用特殊塑料基材。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种选择性化学镀方法，具体涉及一种用于塑料基材的选择性 化学镀方法。
技术介绍
传统的电子行业、信息产业的电路制备主要依赖化学和光化学的方法，这 些方法在初期的布线过程中，必须经过照相底片、曝光、显影和蚀刻等多道工 序才能完成。随着电子工业的迅速发展，对产品设计开发的时间，价格，小规 模生产能力都提出了更高的要求。而传统的技术显示出工序过多、周期过长的缺点。因此，电子工业中的激光直写技术应运而生。LPKF公司专利技术了一种激光直 接成型(Laser Direct Structuring-LDS)技术，采用添加有某种非导电性有机金 属复合物的塑料为原料，直接把激光光束投射在注塑件表面上，被照射过的部 分可进行化学镀沉积金属。该技术中塑料件无需经过专门的粗化、敏化、活化 处理，直接经激光照射后即可进行化学镀，且工艺流程短，操作简单，生产柔 性大，线宽、线距精度高。但是采用LDS技术必须要用具有LDS性能的塑料， 该塑料内含某种非导电性有机金属复合物，而进行激光照射塑料件时，只有表 面需要化学镀的部位经激光照射发生了活化，其他未经激光照射的部位不发生 活化，因此未活化塑料中的有机金属复合物没有得到利用，造成很大浪费。此外，在电路制备后期，需对布线区域进行金属化，常规做法是进行化学镀铜。对于表面非活性催化的材料，常规制备过程为将基材进行清洗除油， 若基材表面需要粗化处理，表面粗化可用铬酐溶液或高锰酸钾溶液浸泡，然后 用氯化亚锡溶液敏化、用含P(^+或Ag+的溶液活化。敏化、活化步骤也可以采用 直接用胶体钯进行敏化、活化处理，胶体钯中也含有二价锡。敏化、活化后、 清洗、化学镀。由于在上述的活化过程中用到了二价锡，清洗后，镀件表面还 是会有一定的二价锡或四价锡残留，残留的二价锡或四价锡会对镀层的均匀性 以及镀层与基材间的结合力造成影响。CN1772949A中公开了一种激光诱导选择性化学镀方法，无需经过氯化亚锡 敏化镀件表面。该方法采用聚乙烯吡咯垸酮/银胶体涂布在基体上，用紫外激光 进行选择性辐射，在辐射区域的胶体银中的银离子被还原成金属银粒子并嵌入 基体中，未经辐射区域的胶体银被清洗掉，然后实施化学镀即可得到基体上微 米级图形化的化学镀层。但采用该方法进行选择性化学镀，涉及到银污染问题。 由于该专利中使用的硝酸银、甲酸银、乙酸银、丙酸银、丁酸银在日光照射和 受热情况下容易分解，因此在实际操作过程中，容易造成非激光辐射区域的银 污染，即使清洗，也难以完全清除，在化学镀铜后，基体表面非激光辐射区域 也会有部分镀层，严重影响选择性化学镀的精度。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出了一种用于塑料基材表面的选择性化学 镀方法。本专利技术提供了一种用于塑料基材表面的选择性化学镀方法，包括如下步骤 (a)基材进行前处理；(b) 在经过前处理后的基材上涂覆纳米金属浆料、干燥；(c) 将步骤(b)所得的基材进行激光刻蚀，激光刻蚀后的基材进行清洗、化学 镀；得到镀件。本专利技术提供的用于塑料基材表面的选择性化学镀方法，采用无锡化学镀， 工艺流程短，操作简单，生产柔性大，线宽、线距精度高，且无需使用特殊塑 料基材。具体实施方式本专利技术所提供的用于塑料基材表面的选择性化学镀方法，包括以下步骤(a) 基材进行前处理；(b) 在经过前处理后的基材上涂覆纳米金属浆料、干燥；(C)将步骤(b)所得的基材进行激光刻蚀，激光刻蚀后的基材进行清洗、化学 镀；得到镀件。所述前处理，其技术为本领域技术人员所公知。本专利技术对前处理的方法没 有特殊要求， 一般情况下，前处理包括将塑料基材表面依次进行除油和粗化。所述前处理中的除油，目的是除去塑料基材表面的油脂及其氧化物。除油 的方法为本领域技术人员所公知的各种方法。本专利技术中采用将塑料基材浸泡至含有NaOH lmol. L"、 Na2C03 lmol. U1、十二烷基磺酸钠O.lmol. L"的溶液 中5 10min，溶液温度为50 60°C。取出后用水清洗，浸泡至lmol. I/1的磷酸溶 液中5 10min，然后取出用水清洗。所述前处理中的粗化，目的是使塑料表面产生海绵状微孔洞和亲水性能， 满足金属镀层结合力强度的要求。粗化的方法为本领域技术人员所公知的各种 方法。本专利技术中采用用含铬酐、硫酸、CrC13'6H20的溶液浸泡塑料件10 15min，溶液温度为60 70°C，取出后用水清洗。也可采用含NaOH、 KMn04的溶液浸 泡塑料件10 15min，溶液温度为60 70°C。然后在40 50°C下用稀盐酸浸洗 5 8min。取出后用水清洗。本专利技术中，所述除油和粗化过程中的水洗工序，水洗次数没有特别限制， 只要将基材表面的处理液充分去除洗净即可，优选情况下，在所述除油后进行 的水洗次数为1~3次；在所述粗化之后进行的水洗次数为4 6次。水洗工序所 用的水为现有技术中的各种水，如市政自来水、去离子水、蒸馏水、纯净水或 者它们的混合物，本专利技术优选为去离子水。将经过前处理后的塑料基材，垂直贴附于玻璃壁上，在其表面上涂覆纳米 金属浆料。所述纳米金属浆料为包含纳米金属、粘结剂和溶剂的混合物。所述纳米金属为金属单质或金属合金。其中，金属单质包含镁、钇、钪、 铝、锰、锌、钛、铬、镓、铟、铁、镉、锗、钒、钴、镍、锡、铅、锆、钼、 铌、铜、锑、铋、铪、铼、钨、铊、银、钌、钯、铑、锇、钽、铱、钼、金中 的一种。所述纳米金属的平均粒径为15 100nm。所述粘结剂为本领域技术人员所常用的各种水溶性粘结剂或非水溶性粘结 剂。其中，水溶性粘结剂包括淀粉、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、 甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素中的至少一种，所述非水溶性粘结 剂包括环氧树脂、环氧酚醛树脂、酚醛树脂、氯丁橡胶、酚醛氯丁橡胶、聚偏 氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺中的至少一种。所述非水溶性粘结剂的溶剂包含甲醇、乙醇、正丁醇、醋酸丁酯、甲苯、 丙酮、N-甲基-2-吡咯垸酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、苯、苯乙烯、对二甲苯、间二甲苯、氯仿、乙酸乙酯中的至少一种。本专利技术所提供的选择性化学镀方法中，以纳米金属浆料的总体积为标准，其中，纳米金属的含量为0.01~75体积％;以粘结剂和溶剂的总量为标准，其中 粘结剂的含量为0.5 25质量％。所述塑料基材表面的金属浆料的涂覆所采用的涂覆方式为本领域技术人员 所公知的各种涂覆方式。本专利技术中所述的涂覆所采用的涂覆方式为喷涂、滚涂、 旋涂、刮涂、浸涂中的一种。根据本专利技术所述的方法，所述塑料基材上涂覆纳米金属浆料得到浆料层， 所述浆料层的厚度为0.1pm 20|im。根据本专利技术所述的方法，所述塑料基材涂覆纳米金属浆料后需进行干燥， 所述干燥为本领域技术人员所公知的各种干燥方法。本专利技术所提供的实施例中， 优选采用自然风干，但不局限于此。根据本专利技术所提供的方法，将表面涂覆纳米金属浆料的塑料基材置于激光 下进行刻蚀，在基材表面形成电路图案。所述激光刻蚀条件为激光的波长为 1064nm，标记电流0 24A，频率1 60KHz，中间延时0 30ms，填充间距X).01mm， 刻蚀时间l-60s。激光刻蚀时，激光辐射的区域瞬间温度很高，高于塑料玻璃化温度，塑料 基材表面瞬间软化，纳米金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于塑料基材的选择性化学镀方法，其特征在于，包含以下步骤：　（ａ）基材进行前处理；　（ｂ）在经过前处理后的基材上涂覆纳米金属浆料、干燥；　（ｃ）将步骤（ｂ）所得的基材进行激光刻蚀，激光刻蚀后的基材进行清洗、化学镀；得到 镀件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈炎，刘倩倩，林信平，宫清，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]