[发明专利]一种塑料组合物及其表面选择性金属化工艺

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种塑料组合物及其表面选择性金属化工艺。

【背景技术】

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公司发明了一种激光直 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。

CN1772949A中公开了一种激光诱导选择性化学镀方法，该方法采用聚乙烯 吡咯烷酮/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；另外，通过涂 布聚乙烯吡咯烷酮/银胶体的方式，然后采用激光辐射使银粒子嵌入基体中，最 后化学镀时镀层结合力较差。

【发明内容】

本发明针对现有技术的不足，提出了一种塑料组合物及其表面选择性金属 化工艺。

本发明提供了一种塑料组合物，包含高分子聚合物、光催化剂，其中高分 子聚合物、光催化剂的质量比为1～100。

本发明还提供了一种本发明所提供的塑料组合物表面选择性金属化工艺方 法，包含以下步骤：

(a)激光刻蚀塑料组合物表面，将激光刻蚀后的塑料组合物置于含有金属离 子盐和空穴牺牲剂的水溶液中，光源照射下，在激光刻蚀造成的裸露部分发生 金属离子光催化还原反应，使塑料组合物表面发生选择性沉积金属粒子；

(b)对发生选择性沉积金属粒子的塑料组合物进行化学镀，得到镀件。

本发明的构思为：含有高分子聚合物和光催化剂的塑料组合物在激光照射 条件下，激光辐射的区域瞬间温度很高，高于塑料组合物玻璃化温度，塑料组 合物中的高分子聚合物瞬间软化下沉，而塑料组合物中的光催化剂则相对的从 高分子聚合物中浮出来，使得塑料组合物中的部分光催化剂裸露出来；然后将 激光刻蚀后的塑料组合物放入含有金属离子盐、空穴牺牲剂的水溶液中，在能 够激发光催化剂的光源照射条件下，裸露于塑料组合物表面的光催化剂可将溶 液中的金属离子还原，得到纳米级金属颗粒；最后进行金属化学镀。

采用本发明所提供的塑料组合物及其表面选择性金属化工艺，与现有技术 相比有以下优点：

(1)光催化剂分布在塑料组合物内部，激光照射条件下裸露出部分光催化剂， 在此表面上沉积纳米金属粒子并进行化学镀，镀层结合力高；

(2)选择性金属化工艺时，只在裸露出来的光催化剂表面沉积纳米金属粒子， 然后以纳米金属粒子为活性中心进行化学镀，精度非常高。

【具体实施方式】

本发明提供了一种塑料组合物，包含高分子聚合物、光催化剂，其中高分 子聚合物、光催化剂的质量比为1～100。