專利名稱：經(jīng)激光構(gòu)圖的塑料表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理經(jīng)構(gòu)圖的塑料基板表面的方法，該表面借助激光制成了合適的晶粒構(gòu)圖，用于隨后進(jìn)行金屬化。
壓注的線路載體被稱為模壓連接器(MID)，今天已在多方面用于電子工業(yè)中，這種線路載體是三維結(jié)構(gòu)(3D-MID)。
3D-MID技術(shù)的目的是將電子的和機(jī)械的功能匯集在一個(gè)元件中。在此，印制導(dǎo)線集成在殼體內(nèi)，從而取代了傳統(tǒng)的印制導(dǎo)線板，其重量和構(gòu)件體積能有效地減少，簡(jiǎn)化了傳感器及類似體的集成化。
3D-MID的制造有不同的工藝技術(shù)，屬于這些技術(shù)的有雙組份的壓注法、熱沖壓法、薄膜后壓注法和附加式或減負(fù)式激光構(gòu)圖。
在德國(guó)專利申請(qǐng)DE10132092以及歐洲專利申請(qǐng)EP1274288中公開了印制導(dǎo)線的激光構(gòu)圖方法，在該方法中，印制導(dǎo)線構(gòu)圖是印在一非導(dǎo)電的載體材料上，該圖形是由金屬晶粒和隨后在其上金屬化構(gòu)成的。細(xì)微分散在載體材料中所含的非導(dǎo)電金屬化合物通過電磁射線進(jìn)行破碎而形成金屬晶粒。此處的非導(dǎo)電的金屬化合物具有高耐熱性，在酸性或堿性的金屬化水浴中穩(wěn)定，是不溶解的無機(jī)金屬化合物，它們?cè)诜羌す廨椛鋮^(qū)保持不變。該無機(jī)金屬化合物的耐溫性能夠達(dá)到這樣的程度，即使在經(jīng)焊接溫度的作用后仍保持穩(wěn)定不變，印制導(dǎo)線能可靠和簡(jiǎn)單地制成并達(dá)到很高的粘附性。
該方法的問題卻在于基板表面激光構(gòu)圖的部分，也包括金屬晶粒，由于溫度的升高而有脫除和/或分解現(xiàn)象，它們可能沉淀在基板表面的其它位置上。
制成的該印制導(dǎo)線構(gòu)圖在進(jìn)行隨后的金屬化時(shí)，不僅使印制導(dǎo)線圖形，同時(shí)使不希望出現(xiàn)沉積的那些金屬晶粒也進(jìn)行了金屬化。
這種非按計(jì)劃的沉積物導(dǎo)致印制導(dǎo)線構(gòu)圖的選擇性降低，從而有可能在電子元件中出現(xiàn)短路的問題。
為了避開存在的這一問題，可將構(gòu)圖的印制導(dǎo)線間的間距選擇得大一些，使沉淀的金屬晶粒在隨后的金屬化時(shí)不產(chǎn)生干擾作用，這種解決方案會(huì)使電路的緊密度存在缺陷，這是很大的不足。
因而本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種方法，它能使在基板表面上不需要的沉積金屬晶粒除去，而對(duì)已經(jīng)原定的構(gòu)圖印制導(dǎo)線不會(huì)產(chǎn)生不利的損害作用。
該項(xiàng)任務(wù)是通過一種處理經(jīng)構(gòu)圖塑料基板表面的方法而獲得解決的，在該表面借助激光制成了合適的晶粒構(gòu)圖，用于隨后進(jìn)行的金屬化，其特征在于，基板在激光構(gòu)圖后，用一種適當(dāng)操作溶液與其相接觸，此脫除在激光構(gòu)圖時(shí)所生成不希望存在的沉積物。
令人驚喜地表明，經(jīng)激光構(gòu)圖的基板在進(jìn)行金屬化之前，用一種由濕潤(rùn)劑和有助于清洗的物質(zhì)組成的混合物處理，能足夠地清除不希望存在的沉積金屬晶粒，而對(duì)計(jì)劃構(gòu)圖的印制導(dǎo)線卻能無損害的保留。優(yōu)選是涉及在中性、酸性和堿性的清洗劑中所含的物料混合物(所謂的增效劑或助洗劑)。
對(duì)比試驗(yàn)表明，不論是堿性物質(zhì)例如氫氧化鈉、碳酸鈉、三磷酸五鈉、二磷酸四鈉、葡糖酸鈉、正硅酸鈉、碳酸氫鈉、檸檬酸三鈉、三焦磷酸四鈉、三聚磷酸鈉和相應(yīng)的鉀鹽，還有酸性的反應(yīng)物質(zhì)例如磷酸、硫酸、鹽酸、甲磺酸、檸檬酸、琥珀酸、己二酸、硫酸酰胺、丙二酸、甲酸、乙酸、丙酸、正丁酸、正戊酸、正己酸、草酸、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀、硼氟氫酸都適用于溶去存在于基板表面上不希望存在的沉積金屬晶粒，中性適用的物質(zhì)例如是硫酸鉀和硫酸鈉等。
通過適當(dāng)?shù)臐駶?rùn)劑有助于該溶解過程。
作為適用的濕潤(rùn)劑有陰離子型濕潤(rùn)劑，陽離子型濕潤(rùn)劑、兩性濕潤(rùn)劑和非離子型濕潤(rùn)劑，它們可以是一種或多種下述物質(zhì)或一種或多種下述物質(zhì)種類的代表物油酸乙氧基化物、脂肪醇乙氧基化物、烷基苯酚乙氧基化物、酸性的磷酸酯、硫酸烷基苯酚醚和它們的鈉鹽，脂肪酸縮合物和它們的鈉鹽、烷基苯磺酸酯、烷基醇胺鹽、烷基磺酸酯和它們的鈉鹽，脂肪胺乙氧基化物、脂肪醇烷氧基化物、烷氧基丙烷-環(huán)氧乙烷-嵌段共聚物、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷-嵌段共聚物、二甲基脂肪基芐基氯化銨、烷基聚乙二醇醚、烷基葡糖苷、羰基醇、椰子脂肪酸二羥乙基酰胺、油酸二羥乙基酰胺、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺基丁二酸鈉、直鏈烷基苯磺酸、苯磺酸烷基酯、磺酸鏈烷基酯、硫酸脂肪醇酯、硫酸脂肪醇醚、磺酸烯烴酯、酯基磺酸酯、磷酸烷基酯、磷酸烷基醚、脂肪醇乙氧基化物、烷基苯酚乙氧基化物、脂肪胺乙氧基化物、脂肪酸乙氧基化物、脂肪酸酯乙氧基化物，其它的烷氧基化物、鏈烷基醇酰胺、糖表面活性劑、胺氧化物、氟表面活性劑、脂肪酸的堿金屬鹽。
此外，在基板與助洗物質(zhì)和濕潤(rùn)劑組成的操作溶液進(jìn)行接觸時(shí)，采用超聲波場(chǎng)具有特別的優(yōu)點(diǎn)，能改善清洗效果。
另外，有益的是還建議采用堿性的清洗操作溶液和酸性的操作溶液以任一順序相繼進(jìn)行，能改進(jìn)清洗效果，隨后再應(yīng)用中性清洗操作溶液也是有利的。
下面所述的實(shí)例是對(duì)本發(fā)明方法的示范性說明，但并非為本方法所限定。
例1經(jīng)激光構(gòu)圖的基板用由水、磷酸、聚氧乙烯為基礎(chǔ)的非離子表面活性劑和聚氧乙烯為基礎(chǔ)的兩性表面活性劑組成的溶液在80℃溫度時(shí)處理5分鐘。
例2經(jīng)激光構(gòu)圖的基板用由水、氫氧化鉀和烷基聚葡糖苷組成的操作溶液在70℃溫度時(shí)處理5分鐘。
例3經(jīng)激光構(gòu)圖的基板用按例1組成的操作溶液處理，但是采用了附加的超聲波場(chǎng)。
例4經(jīng)激光構(gòu)圖的基板用按例2組成的操作溶液處理，但是采用了附加的超聲波場(chǎng)。
圖形說明

圖1表示經(jīng)激光構(gòu)圖的塑料基板表面在沒有按本發(fā)明處理時(shí)的顯微鏡照片。
圖2表示用按例1的操作溶液處理后經(jīng)激光構(gòu)圖的塑料基板表面。
圖3表示用按例2的操作溶液處理后的經(jīng)激光構(gòu)圖的塑料基板。
圖4表示按例3處理后的經(jīng)激光構(gòu)圖的塑料基板表面結(jié)構(gòu)的顯微鏡照片。
圖5表示按例4處理后的經(jīng)激光構(gòu)圖塑料基板表面結(jié)構(gòu)的顯微鏡照片。
權(quán)利要求
1.用于處理經(jīng)構(gòu)圖的塑料基板表面的方法，該表面借助激光制成了合適的晶粒構(gòu)圖，隨后進(jìn)行金屬化，其特征在于，為去除在激光構(gòu)圖時(shí)生成的不希望存在的金屬沉積物，使該經(jīng)激光構(gòu)圖后的基板與適宜的操作溶液相接觸。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，作為操作溶液是采用由濕潤(rùn)劑和有助于清洗的物質(zhì)組成的混合物。
3.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，在經(jīng)激光構(gòu)圖的基板與操作液體相接觸時(shí)采用一超聲波場(chǎng)有助于清除作用。
4.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，有助于清洗的物質(zhì)是加入酸性物。
5.按權(quán)利要求4的方法，其特征在于，作為酸性的有助于清洗的物質(zhì)是加入磷酸、硫酸、鹽酸、甲磺酸、檸檬酸、琥珀酸、己二酸、硫酸酰胺、丙二酸、甲酸、乙酸、丙酸、正丁酸、正戊酸、正己酸、草酸、硫酸氫鈉、硫酸氫鉀、硼氟氫酸或它們的混合物。
6.按權(quán)利要求1至3之一的方法，其特征在于，有助于清洗的物質(zhì)是加入堿性物。
7.按權(quán)利要求6的方法，其特征在于，作為堿性的有助于清洗的物質(zhì)是加入氫氧化鈉、碳酸鈉、三磷酸五鈉、二磷酸四鈉、葡糖酸鈉、正硅酸鈉、碳酸氫鈉、檸檬酸鈉、焦磷酸四鈉、三聚磷酸鈉和相應(yīng)的鉀鹽或它們中的混合物。
8.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，作為濕潤(rùn)劑至少加入由油酸乙氧基化物、脂肪醇乙氧基化物、烷基苯酚乙氧基化物、酸性的磷酸酯、硫酸烷基苯酚醚和它們的鈉鹽，脂肪酸縮合物和它們的鈉鹽、烷基苯磺酸酯、烷基醇胺鹽、烷基磺酸酯和它們的鈉鹽，脂肪胺乙氧基化物、脂肪醇烷氧基化物、烷氧基丙烷-環(huán)氧乙烷-嵌段共聚物、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷-嵌段共聚物、二甲基脂肪基芐基氯化銨、烷基聚乙二醇醚、烷基葡糖苷、羰基醇、椰子脂肪酸二羥乙基酰胺、油酸二羥乙基酰胺、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺基丁酸鈉、直鏈烷基苯磺酸、苯磺酸烷基酯、磺酸鏈烷基酯、硫酸脂肪醇酯、硫酸脂肪醇醚、磺酸烯烴酯、酯基磺酸酯、磷酸烷基酯、磷酸烷基醚、脂肪醇乙氧基化物、烷基苯酚乙氧基化物、脂肪胺乙氧基化物、脂肪酸乙氧基化物、脂肪酸酯乙氧基化物，其它的烷氧基化物、鏈烷基醇酰胺、糖表面活性劑、胺氧化物、氟表面活性劑、脂肪酸的堿金屬鹽和它們中的混合物組成的類別之一的濕潤(rùn)劑。
9.按上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，經(jīng)激光構(gòu)圖的基板先后用堿性和酸性的操作溶液或相反順序與其接觸。
10.按權(quán)利要求1至8之一的方法，其特征在于，經(jīng)激光構(gòu)圖的基板只用中性操作溶液與其接觸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種處理經(jīng)構(gòu)圖的塑料基板表面的方法，該表面借助激光制成了合適的晶粒構(gòu)圖用于隨后進(jìn)行的金屬化，本發(fā)明提出一種方法，其特征是，為了清除在經(jīng)激光構(gòu)圖時(shí)生成不希望存在的沉積物，將基板在激光構(gòu)圖后與合適的操作溶液相接觸，令人驚喜地表明，經(jīng)激光構(gòu)圖的基板在進(jìn)行金屬化前，用一種由濕潤(rùn)劑和有助于清洗的物質(zhì)組成的混合物處理，能充分清除不希望存在的沉積的金屬晶粒，而對(duì)計(jì)劃構(gòu)圖的印制導(dǎo)線卻保持無損害。
文檔編號(hào)H05K3/00GK1680621SQ20051006490
公開日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2005年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月8日
發(fā)明者馬克·彼得·席爾德曼 申請(qǐng)人:恩通公司