[发明专利]镀金属制品及其制造方法

说明书

本申请是申请日为2003年6月6日、申请号为03815147.2、发明名称为“由塑料材料制造的镀金属的部件”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明的目的是由塑料材料制造的镀金属的部件。所述部件在将由塑料材料，特别是高温塑料材料制造的载体介质镀金属的工艺中被镀金属。特别对于电子工业，本发明的目的是方便连接器，和更通常地是耐高温和用作混合装配件的载体介质的生产，所述连接器和更通常地耐高温和用作混合装配件的载体介质是轻的、易于制造，且具有高的电绝缘性能，同时通过镀金属允许必要的电传导。本发明还涉及镀金属制品及其制造方法。

背景技术

特别是从美国专利US-A-5 407622中，已知一种通过夹芯模制工艺生产二维或三维镀金属的电路的方法，特别是使用塑料材料的第一模具并使其经受使得它能够被镀金属的活化步骤，不导致其本身被镀上金属的塑料材料的第二模具，使第一部件的活化区域暴露在外，然后是镀金属的步骤。对该方法的描述指出，粘附促进阶段(活化)使用通过溶液进行的化学氧化，这使得塑料表面变为亲水性的。美国专利US-A-4 812275也涉及夹芯模制工艺。对于这种方法，粘附是通过化学蚀刻使将要镀金属的表面变粗糙来促进的。

美国专利US-A-5 153023中描述了沉积催化剂前体的另一种方法。按照该文件，选择性镀金属是通过局部加热要求粘附催化剂的那些区域，和漂洗所述部件以在不要求镀金属的位置溶解所述前体来实现的。

在英国专利GB-A-1 254308中描述了一种更早的夹芯模制技术。根据该文件，使用了两种材料，其中一种适于镀金属，另一种不适宜。然后通过包括制品表面的化学蚀刻阶段，处理阶段，和然后的沉积电化学催化剂的阶段的镀金属方法来处理所述复合材料制品。

典型地，用于清洁、敏化和活化将要被涂敷的表面的化学技术是存在的。液浸法是为了将钯种子晶体附着到表面上而在特殊的浴中进行的。这些常规技术可以概括如下：在包括清洁和剥离的表面准备阶段后进行催化剂的吸附，和然后镀金属。

现有技术的处理使用化学溶液。这样，每一种类型的塑料有其自己特殊的表面准备程序。这些处理程序的主要缺点是它们包括许多的步骤，根据聚合物特性的不同为16至22步。另一方面，这些多重的阶段要求相当长的处理时间，在某些情况下在可以开始镀金属之前甚至长达65分钟。因此，对用于镀金属的塑料基材的处理困难、复杂和昂贵，特别是几种类型的聚合物材料将要镀金属时。这些方法还必须进行昂贵的溶液再处理。此外，这些方法中所使用的活化或催化溶液主要使用胶体钯一锡(PdSn)溶液，该溶液昂贵、有污染性，且对温度波动极为敏感。例如，低于10℃的温度可以部分地或完全地使这些活化溶液失活，并使它们变为不能使用。另一方面，蚀刻和镂蚀溶液的使用使得塑料表面有些粗糙，这意味着它不可用于要求非常水平和非常光滑的表面的某些连接、精密焊接、电子和包装应用。应当指出，为了确保良好的机械粘合性，这种粗糙在常规方法中是必要的。还必须指出，很多非常高温的工程塑料，特别是用于连接应用中的那些如LCP、PPS和PBT，被认为不能用上述常规的湿化学方法来镀金属。这严重地限制了在工业规模上利用这些聚合物的特性的机会的可能性。这些塑料的某些品级包含非常特殊的添加剂(掺混)以使它们适于用化学手段来镀金属，但这降低了其机械性能和介电特性。结果，它们变得不适宜用于连接中。

因此，这些程序的缺点是化学处理的缓慢、所要求的步骤数、昂贵和有污染的钯胶体溶液的使用、在高温工程塑料上镀金属的不可能性、在镀金属部件的部位所产生的粗糙及在光滑表面的情况下剥落的危险。实际上，在这些情形中，镀金属是机械粘合的结果，而没有充分的键合。

发明内容

为了在本发明中解决这些问题，决定使用氮或氨等离子体，以实现金属沉积物在光滑材料上的化学粘合。氮或氨等离子体是在容纳将要被镀金属的制品的真空罩中产生的。在真空罩中产生初级真空，注入气体，该气体是NH₃、N₂或(N₂+H₂)中的一种，或者是这些气体的混合物。用电磁能(低频、射频)通过微波或微波放电得到等离子体。