[发明专利]一种光化学活化液和一种非金属表面选择性活化方法

说明书

技术领域

本发明属于非金属表面活化领域，尤其涉及一种光化学活化液和一种非金属表面选择性活化方法。

背景技术

非金属材料多为非导体，要进行电镀必须先制备导电膜，常用的方法是化学镀。在进行化学镀前，必须对表面预处理活化，活化的目的是在非金属基底上吸附一定量的活性中心，以便诱发随后的化学镀。活化不但决定着化学镀的优劣，而且也决定着镀层质量的好坏。

光化学方法是目前非金属材料表面活化领域的研究热点。光化学活化主要是通过光辐射诱发活性物质母体发生化学或物理化学反应，在基体表面形成活性物质，作为化学镀的活性中心。例如现有技术中公开了一种光选择性活化无电解电镀在ABS树脂上沉积金属铜线路的方法，在绝缘材料表面涂布活化催化膜、通过光选择活化，然后进行化学镀铜；活性催化剂通过选择3中Pd盐，其中PdI₂对紫外光敏感，可以实现光选择性活化采用活化液。但是该方法中采用的活化液均为贵金属钯盐，成本较高；且采用活化液活化后形成的活化膜与基材的附着力不好，影响化学镀效果，所得图形有缺陷。

现有技术中还公开了一种玻璃表面无钯活化化学镀镍的方法，将玻璃浸入活化液中30s，然后放入烘箱中活化30min，冷却后转入镀镍液中室温下进行化学镀镍；其中活化液为乙酸镍和次亚磷酸钠的甲醇溶液，其中Ni(Ac)₂·4H₂O(g)∶NaH₂PO₂·H₂O(g)∶CH₃OH(mL)＝1∶1∶15为最佳。该方法存在以下缺陷：(1)活化液中含有甲醇，易挥发且毒性强，活化液寿命短；(2)玻璃在活化液中浸泡后，需在160℃以上烘烤较长时间才能得到活性中心，否则活化效果较差，影响化学镀效果；(3)该方法不能实现玻璃表面选择性活化。

发明内容

本发明为解决上述现有技术中存在的活化液寿命短、活化膜与基材附着力差以及活化效果差的问题，提供一种光化学活化液，所述光化学活化液为含有乙酸镍和附着力促进剂的水溶液，乙酸镍的含量为10-20g/L，附着力促进剂的含量为50-650g/L。

本发明针对现有技术中存在的问题，还提供了一种非金属表面选择性活化方法，包括将非金属基材与活化液接触，对非金属基材表面的预定区域进行光照辐射，在所述预定区域形成活性中心；所述活化液为本发明提供的光化学活化液。

本发明的光化学活化液为含有乙酸镍和附着力促进剂的水溶液体系，不含挥发或有毒组分，为环保型活化液，且活化液采用非贵金属，成本降低；非金属基材在活化液中浸泡后，通过光照预定区域，即可得到选择性活化的非金属基材，工艺简单且活化效果良好，采用本发明提供的方法对非金属基材表面进行活化后，化学镀的引发周期和完全镀覆时间短，且化学镀层厚度均匀、表面平整，镀层与基材的附着力非常高。

具体实施方式

本发明提供了一种光化学活化液，所述光化学活化液为含有乙酸镍和附着力促进剂的水溶液，乙酸镍的含量为10-20g/L，附着力促进剂的含量为50-650g/L。

本发明的发明人发现，本发明的光化学活化液中的乙酸镍对光具有敏感性，在光照辐射下，乙酸镍中的镍离子能被还原形成金属镍，并吸附在非金属基材表面，形成化学镀镍的催化活性中心。优选情况下，乙酸镍的含量为13-17g/L，附着力促进剂的含量为250-500g/L。

其中，所述附着力促进剂用于降低乙酸镍表面能，使能均匀分散在活化液体系中；同时，能有效促使光化学活化完成后形成的金属镍在非金属基材表面的吸附，提高催化活性中心与基材的粘附性。本发明中，所述附着力促进剂为乙二醇丁醚、二甲基甲酰胺、乙二醇乙醚中的一种或多种。优选情况下，本发明中附着力促进剂采用乙二醇丁醚和二甲基甲酰胺混合使用，其中乙二醇丁醚的含量为200-450g/L，二甲基甲酰胺的含量为70-90g/L。

作为本发明的一种优选实施方式，本发明的光化学活化液中还含有银氨络合物，银氨络合物的含量为3-10g/L。光辐射条件下，银氨络合物会发生自身氧化还原反应，形成金属银颗粒，与金属镍一起在非金属基材表面沉积，形成具有金属银和金属镍颗粒的催化活性中心。由于催化活性中心中金属银颗粒的存在，因此可以对活化完成的非金属基材进行化学镀铜。