在塑料表面形成選擇性金屬線路的方法及塑料部件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及導體結構制造，特別涉及在塑料表面形成選擇性金屬線路的方法及塑 料部件。
【背景技術】
[0002] 激光直接成型（Laser Direct Structuring,簡稱"LDS"）技術是目前實現(xiàn)立體電 路的方法之一，其工藝流程為利用特殊的材料做成結構件（該材料可以被激光活化以實現(xiàn) 選擇性化鍍），通過激光將所需的圖形打標到工件表面，然后化鍍上金屬層形成電路。
[0003] 專利號為02812609的中國專利中描述了一種導體軌道結構及其制造方法。該導 體軌道結構由金屬晶核以及后續(xù)在金屬晶核上涂覆的金屬化層構成。導體軌道結構位于不 導電的承載材料上，承載材料中摻入了不導電金屬化合物。承載材料上要產生導體軌道結 構的區(qū)域由電磁射線照射，其摻入的不導電金屬化合物分離出重金屬晶核，然后該區(qū)域再 被化學還原金屬化；而未照射的區(qū)域則保持不變。由此實現(xiàn)了在不導電的承載材料上制造 導體軌道結構。但是，所公開的方法成本較高。首先，為了制造導體軌道結構，在不導電承 載材料中所摻入的不導電金屬化合物，是高度熱穩(wěn)定的、在含水的酸性或堿性金屬化電解 液中穩(wěn)定且不溶解的、不導電的基于尖晶石的較高階氧化物或者結構類似尖晶石的簡單的 d-金屬氧化物或其混合物，由此可知，該不導電金屬化合物的性能結構要求較高，價格昂 貴；其次，能夠摻入上述不導電金屬化合物的承載材料成本較大，也造成了一定的限制。
[0004] 由此可見，LDS工藝需要特殊材料，且該材料中添加了LDS工藝所必需的金屬化合 物，由于添加的比例較大，該改性材料對金屬化合物與塑料基材的熱穩(wěn)定性，相容性，塑化 穩(wěn)定性，電性能穩(wěn)定性等方面產生較大的影響，使成本提高的同時也限制了材料的適用范 圍。
[0005] 因此，如何實現(xiàn)一種由普通低成本材料制造形成選擇性金屬線路的簡單可靠且生 產效率高的方法是目前迫切需要解決的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種在塑料表面形成選擇性金屬線路的方法及塑料部件， 使得在選材時塑料基材不需要特殊材料，成本低廉且材料的適用范圍明顯擴大，金屬化布 線精細的同時塑料基材表面的鐳雕面能夠形成較強的吸附區(qū)，有利于吸收更多的活性物 質。
[0007] 為解決上述技術問題，本發(fā)明的實施方式公開了一種在塑料表面形成選擇性金屬 線路的方法，包括以下步驟：
[0008] 使用激光對成型后的塑料基材的表面進行線路鐳雕，實現(xiàn)表面激光粗化；
[0009] 將激光粗化后的塑料基材進行清洗；
[0010] 將清洗后的塑料基材置于化學藥劑中進行化學粗化；
[0011] 對經化學粗化后的塑料基材進行還原和清洗；
[0012] 將塑料基材置入活化劑中進行活化；
[0013] 將經活化的塑料基材放入化學還原溶液中進行化鍍，使塑料基材表面選擇性沉積 鍍層，形成金屬化線路。
[0014] 本發(fā)明的實施方式還公開了一種表面具有金屬線路的塑料部件，該金屬線路是采 用上文提及的在塑料表面形成選擇性金屬線路的方法在塑料部件表面形成的。
[0015] 本發(fā)明實施方式與現(xiàn)有技術相比，主要區(qū)別及其效果在于：
[0016] 在塑料表面形成選擇性金屬線路的方法中結合激光粗化和化學粗化的雙粗化方 案，使得在選材時對塑料基材的材料要求明顯降低，不需要特殊材料，成本低廉且材料的適 用范圍明顯擴大；此外，結合激光粗化和化學粗化，一方面激光粗化可以使布線精細，另一 方面化學粗化又可以使塑料基材表面的鐳雕面形成較強的吸附區(qū)，有利于吸收更多的活性 物質。
[0017] 進一步地，相較于LDS工藝所需的特殊材料，本發(fā)明中的塑料基材并不需要添加 了 LDS工藝所必需的金屬化合物，成本低廉且材料的適用范圍明顯擴大。
[0018] 進一步地，化學粗化的步驟中根據(jù)不同的基材材料特性，選擇合適的粗化藥液和 粗化操作工藝來控制化學粗化強度，能夠實現(xiàn)良好的選擇性化學粗化。
[0019] 進一步地，雙活化有助于基材吸附足夠多的活性物質，避免漏鍍或者上鍍不均勻 的問題，實現(xiàn)良好的選擇性上鍍。
[0020] 進一步地，結合雙粗化和雙活化，不僅能夠實現(xiàn)良好的選擇性上鍍，還能更有效地 在過孔、微過孔等構造處保證其導通功能性；
[0021] 進一步地，結合雙粗化和雙活化，適用于更廣的激光鐳雕參數(shù)加工，對激光加工有 廣泛的適應性；
[0022] 進一步地，結合雙粗化和雙活化，在對激光加工有廣泛適應性的同時，還保證了良 好的鍍層吸附力。
[0023] 進一步地，通過加鍍層，可以使金屬線路能夠承載更大的電流，以符合更多應用場 景的需要。
【附圖說明】
[0024] 圖1是本發(fā)明第一實施方式中一種在塑料表面形成選擇性金屬線路的方法的流 程不意圖；
[0025] 圖2是不同材料僅經過激光粗化后的化鍍效果圖；
[0026] 圖3是本發(fā)明第一實施方式中不同粗化程度的上鍍效果圖；
[0027] 圖4是本發(fā)明第二實施方式中雙活化與單活化上鍍效果對比圖；
[0028] 圖5是本發(fā)明第二實施方式中雙活化與單活化在過孔與微過孔上的化鍍效果對 比圖；
[0029] 圖6是本發(fā)明第二實施方式中6組區(qū)別較大的激光參數(shù)下化鍍效果對比圖；
[0030] 圖7是本發(fā)明第二實施方式中PC基材在四種不同類型的粗化和活化方式下化鍍 后的百格測試結果對比圖；
[0031] 圖8是本發(fā)明第二實施方式中百格測試的附著力等級描述圖；
[0032] 圖9是本發(fā)明第二實施方式中一種在塑料表面形成選擇性金屬線路的方法的流 程不意圖。
【具體實施方式】
[0033] 在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節(jié)。但是，本 領域的普通技術人員可以理解，即使沒有這些技術細節(jié)和基于以下各實施方式的種種變化 和修改，也可以實現(xiàn)本申請各權利要求所要求保護的技術方案。
[0034] 為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明的實施 方式作進一步地詳細描述。
[0035] 本發(fā)明第一實施方式涉及一種在塑料表面形成選擇性金屬線路的方法，圖1是該 在塑料表面形成選擇性金屬線路的方法的流程示意圖。
[0036] 具體地說，如圖1所示，該在塑料表面形成選擇性金屬線路的方法包括以下步驟：
[0037] 在步驟101中，使用激光對成型后的塑料基材的表面進行線路鐳雕，實現(xiàn)表面激 光粗化。
[0038] 此外，可以理解，激光粗化是用激光將塑件表面刻蝕形成細密的顯微凹坑，以便活 性物質的吸附和填充，形成化學鍍的催化中心。激光粗化可以理解為物理粗化，在實驗中發(fā) 現(xiàn)激光粗化過的地區(qū)也更易被化學粗化，從而促進了選擇性化學粗化。但是，如果僅實施激 光粗化，無論后制程是單活化還是雙活化，都很難保證活性物質的吸附，特別是針對多種塑 料時。如圖2所示為不同材料僅經過激光粗化后的化鍍效果圖，如圖2所示，PC材料即使 采用雙活化也無法上鍍，而PP材料可以部份上鍍，PC/ABS材料同樣存在缺鍍現(xiàn)象。
[0039] 在使用激光對成型后的塑料基材的表面進行線路鐳雕，實現(xiàn)表面激光粗化的步驟 101中，塑料基材包括以下之一或其任意組合：
[0040] 聚碳酸酯，丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 共聚物的混合物，聚酰胺或尼龍，聚丙烯，液晶高分子聚合物，聚甲醛樹脂，聚酰亞胺，聚對 苯二甲酸乙二醇酯。其中，
[0041] 聚碳酸酯（polycarbonate,簡稱"PC"）可由雙酚A和氧氯化碳（C0C12)合成；
[0042] 丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物（acrylonitrile butadiene styrene,簡稱 "ABS")，ABS 材料是丙烯臆（Acrylonitrile)、1，3-丁二烯（Butadiene)、苯乙烯（Styrene) 三種單體的接枝共聚物；
[0043] 聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物（PC/ABS)，是由聚碳酸酯和 聚丙烯腈合金而成的熱可塑性塑膠；
[0044] 聚酰胺或尼龍（polyamides，簡稱"PA"），其基本組成物質是通過酰胺鍵一 [NHC0] -連接起來的脂肪族聚酰胺；
[0045] 聚丙烯（polypropylene,簡稱"PP")，是一種高聚物，單體是丙烯CH2 = CH - CH3 ;
[0046] 液晶高分子聚合物（liquid crystal