專利名稱：防止模制塑料部件的一部分鍍覆的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種選擇性鍍覆模制塑料產(chǎn)品的改良方法。
背景技術(shù)：
模制一體成型產(chǎn)品用于例如形成印刷電路及配線板。在許多場(chǎng)合，使用兩個(gè)單獨(dú) 的模制步驟來(lái)形成產(chǎn)品的兩個(gè)部分。例如，雙射成型是自兩種注塑聚合物的組合來(lái)制造具 有兩個(gè)部分的裝置——例如模制的相互連結(jié)的裝置(包括印刷電路板)——的一種手段。 該方法也用于制造雙色模制塑料產(chǎn)品，并用于將硬塑料和軟塑料組合成一個(gè)模制部件。典型的雙射成型方法包括下列步驟1.第一次注射成型；2.以第二聚合物覆蓋第一次注射制模；3.蝕刻并活化暴露區(qū)域；及4.用化學(xué)鍍鎳或化學(xué)鍍銅鍍覆以沉積鍍覆材料。除了具有所要求的產(chǎn)物用途的性質(zhì)外，所選擇的兩種聚合物必須在雙射成型方法 中可相容，還必須提供適合的組合用于鍍覆。為了鍍覆一種聚合物而不鍍覆另一聚合物，發(fā) 現(xiàn)通常需要要么在成型方法后選擇性活化待鍍覆的聚合物，要么使用其中含有催化劑的聚 合物，即，例如Zaderej的美國(guó)第7，189，120號(hào)專利所述的，含有特定比例的鈀的聚合物，其 內(nèi)容全部以參照形式并入本文。其他的雙射成型方法(或多射成型方法)描述于Cleveland 等人的第5，407，622號(hào)美國(guó)專利中，及Dailey等人的第6，601，296號(hào)美國(guó)專利中，其內(nèi)容 全部以參照形式并入本文。然而，這些方法仍允許非可鍍覆聚合物的至少一部分的額外鍍覆，特別是在兩種 聚合物接觸的相鄰位置上，其會(huì)影響模制連結(jié)組件的性能。因此，期望開(kāi)發(fā)一種雙射注射成 型的方法，以在模制連結(jié)組件的可鍍覆部分與非可鍍覆部分之間提供一個(gè)更清楚的界線。本發(fā)明一般而言涉及一種模制產(chǎn)品，具有其上能接受化學(xué)鍍層的第一部分以及其 上基本上抑制化學(xué)鍍層的第二部分。更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及用于印刷電路板及模制產(chǎn)品 的模制坯料，及形成產(chǎn)品的坯料及鍍覆部分的方法，其包括兩個(gè)單獨(dú)的模制步驟來(lái)形成產(chǎn) 品的各部分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的為通過(guò)雙射注射成型方法形成用于黏著金屬化的模制產(chǎn)品，例 如具有電路圖案的印刷電路板，其中第一次注射形成電路圖案，第二次注射形成電路圖案 外圍的支撐結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一目的為形成用于選擇性金屬化的模制產(chǎn)品，以在模制產(chǎn)品的可鍍覆 部分及非可鍍覆部分之間提供清楚的界線。本發(fā)明的又一目的為提供用于模制產(chǎn)品的選擇性金屬化的方法，其將黏附至模制 產(chǎn)品的非可鍍覆部分的金屬減至最少或消除。
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為此，本發(fā)明一般而言涉及一種選擇性鍍覆的產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括a)第一塑料部分，其包括基本上均勻地分布于其中的催化劑毒物，該催化劑毒物 抑制第一塑料部件上的化學(xué)鍍層；及b)第二塑料部分，其上能接受化學(xué)鍍層，并具有沉積在其上的一層化學(xué)金屬鍍 層；其中第一塑料部分至少基本上沒(méi)有化學(xué)金屬鍍層。本發(fā)明一般而言還涉及一種鍍覆塑料部件的方法，該方法包括下列步驟a)提供包括下列部分的塑料部件i)第一塑料部分，其包括基本上均勻地分布于其中的催化劑毒物，該催化劑毒物 抑制第一塑料部件上的化學(xué)鍍層；及ii)第二塑料部分，其上能接受化學(xué)鍍層；b)準(zhǔn)備好該塑料部件以在能接受化學(xué)鍍層的第二塑料部分上接受化學(xué)鍍層；及c)在化學(xué)鍍覆浴中鍍覆該塑料部件；由此，第一塑料部分至少基本上沒(méi)有化學(xué)鍍層，但第二塑料部分至少部分地被鍍覆。
具體實(shí)施例方式如上所述的雙射注射成型方法，分別由共同構(gòu)成塑料部件的一種非可鍍覆聚合物 及另一種可鍍覆聚合物形成第一及第二“注射(shot)”。此兩部分在加壓下塞入密閉的一 個(gè)模或多個(gè)模中，然后材料在模腔中固化。模制后的材料保留了模的形狀，而完成的模制部 件接著從模腔排出。為了防止在非可鍍覆部分上鍍覆任何化學(xué)鍍金屬，本發(fā)明涉及這樣一種方法，其 將催化劑毒物加入到雙射模制塑料部件的一部分中，以延緩隨后施覆化學(xué)鍍覆的化學(xué)作用 對(duì)該含催化劑毒物化合物部分產(chǎn)生鍍覆沉積的趨勢(shì)。接著，雙射模制塑料部件可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn) 塑料鍍覆(plating-on-plastic)作業(yè)線進(jìn)行加工，該作業(yè)線使用鉻酸/硫酸蝕刻或堿性過(guò) 錳酸溶液、中和劑、膠體催化、加速，然后進(jìn)行化學(xué)鍍銅或化學(xué)鍍鎳鍍覆。其它現(xiàn)有技術(shù)已知 的塑料鍍覆方法也可用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。或者，待鍍覆的塑料或樹脂可包含加入到樹脂及塑 料中的鍍覆催化劑，例如鈀，或者，不要鍍覆的樹脂部分可具有加入其中的催化劑或鍍覆毒 物。從而，重要的是，不想要鍍覆的塑料或樹脂部分具有催化劑或鍍覆毒物，而產(chǎn)品的其它 部分不具有催化劑鍍覆毒物。其允許整個(gè)產(chǎn)品被活化或只有部分產(chǎn)品被活化，但無(wú)論是哪 種情況，具有催化劑或鍍覆毒物的區(qū)域都不會(huì)被鍍覆(即使被活化)。在經(jīng)過(guò)塑料鍍覆作業(yè)線的步驟加工后，只有一部分的模制部件變得可接受化學(xué)鍍 層，而另一部分則不會(huì)。此處所述的創(chuàng)新步驟還從跨越兩種不同樹脂類型產(chǎn)生額外鍍覆的 整個(gè)部件的交界處消除了化學(xué)鍍銅及化學(xué)鍍鎳鍍覆的化學(xué)作用。本發(fā)明將催化劑毒物，例如含硫化合物，加入到雙射樹脂基料的特定部位。結(jié)果是 所模制的塑料部件顯示出改善的鍍覆質(zhì)量及減少的鍍覆刮痕，并且還解決了關(guān)于雙射模制 產(chǎn)品的額外鍍覆的困擾工業(yè)生產(chǎn)的問(wèn)題。富含硫的塑料表面使鍍覆化學(xué)不能有效地形成用 于隨后金屬化的潛在鍵結(jié)位置，從而達(dá)到了所期望的效果。催化劑毒物必須與聚合物基料 相容，從而催化劑毒物可均勻地分布于聚合物基料中。
選擇催化劑毒物使其與第一塑料部分的聚合物基料相容，并能讓催化劑毒物均勻 地分布于其中。非強(qiáng)制選擇地，但優(yōu)選含硫化合物為非極性物質(zhì)。認(rèn)為含硫化合物起到鈀 毒物的作用抑制了催化，并且還作為過(guò)穩(wěn)定劑以防止在部件的此部分上進(jìn)行化學(xué)鍍覆。催 化劑毒物在蝕刻/中和后也作為最大化表面濃度的試劑。最后，除了達(dá)到表面濃度最大化 之外，催化劑毒物不受蝕刻及中和步驟影響。本發(fā)明的好處之一在于在基料的鍍覆部分與 基料的非鍍覆部分之間有清楚的界線，其未在現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，含硫化合物，例如含R-SH或R = S鍵，分散于非鍍覆部分，并 且鈀催化劑分散于鍍覆部分。催化劑毒物在一個(gè)實(shí)施方式中具有R-SH或R = S的結(jié)構(gòu)，其中R是從烷基、烯基、 炔基、芳香基、其他有機(jī)環(huán)結(jié)構(gòu)以及前述的組合中選出的。適當(dāng)材料的實(shí)例包括
CH3 S S CH3H
\ Il Il /I
N—C—S—C—N, NH2-C-NH2, NH2—C—N—C--NH2,
/\IlIl Il
CH3CH3SSS在另一實(shí)施方案中，催化劑毒物為在化學(xué)鍍覆中作為穩(wěn)定劑的含硫化合物，例如 2-巰基苯并噻唑(其用作化學(xué)鍍銅鍍覆的穩(wěn)定劑)及硫脲(其用作化學(xué)鍍鎳鍍覆的穩(wěn)定 劑)。其它穩(wěn)定劑也為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知。此外，雖然通常優(yōu)選硫類物質(zhì)，在化學(xué)鍍銅或 化學(xué)鍍鎳方法中，相容的碘化合物也可在非可鍍覆部分中用作催化劑毒物。適當(dāng)?shù)牡饣?物的實(shí)例為碘苯甲酸。其它適當(dāng)?shù)牡饣衔镆餐ǔ楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員所知。也可使用硒化 合物。然而，催化劑毒物最好不含任何金屬穩(wěn)定劑，例如鉛、銻或鉍，因?yàn)檫@些材料無(wú)益于環(huán)
^Mi ο多種適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑可以商標(biāo)名VANAX 得自R. T. Vanderbi ItCompany，Inc. (Norwalk, CT)。這些化合物包括VANAX 882A (—種噻二唑衍生物)，VANAX 829 ( —種取 代后的1，3，4-噻二唑)，VANAX 196固體(一種二硫磷酸烷基酯)，VANAX 189固體(一 種惰性載體上的1，3，4-噻二唑衍生物)，VANAX 189 ( 一種2，5- 二巰基-1，3，4-噻二唑的 醚衍生物)，及VANAX DTDM(4，4，- 二硫二嗎啉)等等。其它類似的帶有硫的材料也可用 于實(shí)施本發(fā)明。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法涉及鍍覆塑料部件的方法，該方法包括下列步 驟a)提供一種塑料部件，該部件包括第一塑料部分，其包括基本均勻地分布于其中 的抑制在第一塑料部分上的化學(xué)鍍層的催化劑毒物，和第二塑料部分，其上能接受化學(xué)鍍
6層；b)準(zhǔn)備好該塑料部件以在能接受化學(xué)鍍層的第二塑料部分上接受化學(xué)鍍層；及c)在化學(xué)鍍覆浴中鍍覆該塑料部件；由此使第一塑料部分保持至少基本上沒(méi)有化學(xué)鍍層。待加入第一塑料部分以防止鍍覆的催化劑毒物的量，部分取決于所使用的催化劑 毒物及所使用的特定塑料。催化劑毒物的量可通過(guò)逐漸增加將毒物加入到塑料部分中的 量直到鍍覆停止而確定。催化劑毒物的量基于催化劑毒物中硫的含量來(lái)計(jì)算。以硫計(jì)算 的催化劑毒物的濃度一般至少約0. 015mg/L，較優(yōu)選約0. 025mg/L至約2. 5mg/L，最優(yōu)選約 0. 05mg/L 至約 5. Omg/L。如上所述，雙射成型產(chǎn)品包括鍍覆部分及非鍍覆部分。多種聚合物可用于各部分， 而適當(dāng)材料的實(shí)例及適當(dāng)?shù)牟牧系慕M合在下表1中給出。其它適當(dāng)?shù)挠糜阱兏膊糠旨胺清?覆部分的樹脂的組合也為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知。表1.可用于本發(fā)明的樹脂組合
權(quán)利要求
一種選擇性鍍覆的產(chǎn)品，其包括a)第一塑料部分，其包括基本上均勻地分布于其中的催化劑毒物，該催化劑毒物抑制第一塑料部分上的化學(xué)鍍層；及b)第二塑料部分，其上能接受化學(xué)鍍層，并具有沉積在其上的一層化學(xué)金屬鍍層；其中第一塑料部分至少基本上沒(méi)有化學(xué)金屬鍍層。
2.如權(quán)利要求1所述的鍍覆的產(chǎn)品，其中催化劑毒物是從有機(jī)硫化合物及有機(jī)碘化合 物中選出的。
3 如權(quán)利要求2所述的鍍覆的產(chǎn)品，其中催化劑毒物為具有式R-SH或R= S的硫類物 質(zhì)，其中R是從烷基、烯基、炔基、芳香基、有機(jī)環(huán)基及前述的組合中選出的。
4.如權(quán)利要求2所述的鍍覆的產(chǎn)品，其中催化劑毒物是從噻二唑及其衍生物、取代后 的噻二唑、二硫磷酸烷基酯、惰性載體上的噻二唑衍生物、2，5- 二巰基-1，3，4-噻二唑的醚 衍生物、五亞甲基二硫代氨基甲酸哌啶中選出的。
5.如權(quán)利要求2所述的鍍覆的產(chǎn)品，其中有機(jī)碘化合物為碘苯甲酸。
6.如權(quán)利要求2所述的鍍覆的產(chǎn)品，其中催化劑毒物不含任何金屬穩(wěn)定劑。
7.如權(quán)利要求1所述的鍍覆的產(chǎn)品，其中化學(xué)金屬鍍層是從化學(xué)鍍鎳及化學(xué)鍍銅中選 出的。
8.一種鍍覆塑料部件的方法，該方法包括下列步驟a)提供包括下列部分的塑料部件i)第一塑料部分，其包括基本上均勻地分布于其中的催化劑毒物，該催化劑毒物抑制 第一塑料部分上的化學(xué)鍍層；及 )第二塑料部分，其上能接受化學(xué)鍍層；b)準(zhǔn)備好該塑料部件以在能接受化學(xué)鍍層的第二塑料部分上接受化學(xué)鍍層；及c)在化學(xué)鍍覆浴中鍍覆該塑料部件；由此，第一鍍覆部分至少基本上沒(méi)有化學(xué)鍍層。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中化學(xué)鍍層是從化學(xué)鍍銅及化學(xué)鍍鎳中選出的。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中第二塑料部分為一種從丙烯腈_丁二烯_苯乙烯、 丙烯腈_ 丁二烯_苯乙烯/聚碳酸酯、液晶聚合物、填充鈀的液晶聚合物及填充鈀的間同立 構(gòu)聚苯乙烯中選出的樹脂。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中第一塑料部分為一種從丙烯腈_丁二烯-苯乙烯/ 聚碳酸酯、聚碳酸酯、尼龍、聚丙烯、丙烯腈_ 丁二烯_苯乙烯/聚碳酸酯/聚丙烯、聚苯醚、 聚碳酸酯、間同立構(gòu)聚苯乙烯及液晶聚合物中選出的樹脂。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中第一塑料部分為基本上100%的樹脂。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其中第一塑料部分不含任何能夠在其上產(chǎn)生鍵結(jié)位置 的填料材料。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，其中催化劑毒物是從硫類物質(zhì)及有機(jī)碘化合物中選出的。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中催化劑毒物為具有式R-SH或R= S的硫類物質(zhì)， 其中R是從烷基、烯基、炔基、芳香基、有機(jī)環(huán)基及前述的組合中選出的。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中催化劑毒物是從噻二唑及其衍生物、取代后的噻二唑、二硫磷酸烷基酯、惰性載體上的噻二唑衍生物、2，5- 二巰-1，3，4-噻二唑的醚衍生 物、五亞甲基二硫代氨基甲酸哌啶中選出的。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中有機(jī)碘化合物為碘苯甲酸。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其中催化劑毒物不含任何金屬穩(wěn)定劑。
19.如權(quán)利要求8所述的方法，其中催化劑毒物以硫計(jì)算以約0.015mg/L 約5. Omg/L 的濃度存在于第一塑料部分中。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中催化劑毒物以約的濃度存在于第一塑料部分。
21.如權(quán)利要求8所述的方法，其中塑料部件為雙射成型的塑料部件。
22.如權(quán)利要求8所述的方法，其中第二塑料部分包括從硫類物質(zhì)或有機(jī)碘化合物中 選出的填料材料。
23.如權(quán)利要求8所述的方法，其中第二塑料部分含有鈀催化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將催化劑毒物摻入雙射成型的塑料部件的非鍍覆級(jí)的樹脂部分中，以延緩任何沉積于含有該催化劑毒物的部分的化學(xué)鍍覆作用的趨勢(shì)的方法。在表面處理后，只有一部分的模制部件變得能接受化學(xué)鍍層，而其它部分不能。
文檔編號(hào)C23C18/54GK101970721SQ200980108921
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月18日
發(fā)明者M·沃伊塔謝克, R·漢密爾頓 申請(qǐng)人:麥克德米德股份有限公司