[发明专利]一种三维连接器件的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于非金属三维选择性金属化技术领域，尤其涉及一种三维连接器件的制备方法。

背景技术

3D-MID（Three dimensional moulded interconnect device，三维连接器件）技术是指在注塑成型的塑料壳体的表面上，制作有电气功能的导线、图形，制作或安装元器件，从而将普通的电路板具有的电气互连功能、支承元器件功能和塑料壳体的支撑、防护等功能以及由机械实体与导电图形结合而产生的屏蔽、天线等功能集成于一体，形成所谓三维连接器件。

 国内外目前3D-MID制品的生产方法主要有双色注塑法和激光加工法。其中双色注塑法，通过将可电镀的材料和非电镀的材料注塑在一起，然后一起进行电镀处理，从而实现导电图形金属化；其对基材的选择性较高，同时双色注塑工艺复杂，模具、设备成本较高，大大限制其应用。

而激光加工法，则是通过采用激光选择性激活基材或基材表面涂层中的活性物质，然后催化化学镀，实现图形金属化。例如CN1294639A中公开了一种线路结构的生产方法，通过将非导电重金属络合物涂覆到载体材料上或施加到载体材料中，通过紫外线激光选择性照射要产生线路结构的区域，由此释放出重金属晶核，然后进行化学还原金属化。

激光加工法存在以下缺点：（1）非导电重金属络合物涂覆于载体材料上或施加于载体材料中，因此对基材选择性高，以免影响其注塑性能。（2）基材表面的线路图形全部通过激光辐射加工完成，一方面加工效率较低，另一方面激光加工方向和加工面角度会影响镀层的厚度均一性，影响产品良率；3）线路图形的最小线宽理论上等于激光光斑直径，但由于受到基材本身、以及化学镀或电镀边缘效应的影响，实际最小线宽必然大于激光光斑直径，对线路的精细化和器件的小型化产生了制约。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在的三维连接器件的制备过程中对基材选择性高、加工效率和电路精度低的技术问题。

本发明提供了一种三维连接器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、对非导电基材进行金属化，在非导电基材表面形成非惰性金属层；

B、根据所需电路图案对非导电基材表面的非惰性金属层进行激光雕刻，将非惰性金属层分割为完全分开的电路区域和非电路区域；

C、将非导电基材表面的电路区域与电源负极接通，将电镀阳极材料与电源正极接通，然后将非导电基材与电镀阳极材料置于酸性或碱性电镀液中进行电镀处理，电路区域的非惰性金属层表面形成电镀加厚层，非电路区域的非惰性金属层被酸性或碱性电镀液腐蚀去除，得到所述三维连接器件。

本发明提供的三维连接器件的制备方法，其通过对非导电基材表面进行金属化，在基材表面形成非惰性金属层，对基材本身没有特殊要求。另外，本发明提供的制备方法，激光雕刻工艺仅需将电路区域与非电路区域分开，无需对所有非电路区域进行加工，然后通过电镀一步同时完成电路区域非惰性金属层的加厚、非电路区域非惰性金属层的腐蚀去除，大大提高加工效率。最后，本发明中，电路区域为非激光雕刻区域，因此电路区域的线宽不受激光光斑限制，电路的精度得到大大提高。   

具体实施方式

本发明提供了一种三维连接器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、对非导电基材进行金属化，在非导电基材表面形成非惰性金属层；

B、根据所需电路图案对非导电基材表面的非惰性金属层进行激光雕刻，将非惰性金属层分割为完全分开的电路区域和非电路区域；

C、将非导电基材表面的电路区域与电源负极接通，将电镀阳极材料与电源正极接通，然后将非导电基材与电镀阳极材料置于酸性或碱性电镀液中进行电镀处理，电路区域的非惰性金属层表面形成电镀加厚层，非电路区域的非惰性金属层被酸性或碱性电镀液腐蚀去除，得到所述三维连接器件。

目前，三维连接器件的制备方法主要通过激光加工法完成，即所需电路区域先通过激光活化后再化学镀和/或电镀实现基材表面金属化；在激光活化之前，需要先对基材进行改性，或者对基材表面通过涂层改性，从而在基材内或基材表面形成可被激光活化的物质，催化或促进后续化学镀的进行。但是在基材改性过程中，掺杂可被激光活化的物质可能会导致基材本身的某些优异性质受到影响，甚至对酸碱敏感，在水性酸碱溶液中易发生改变，使得产品存在潜在风险。为防止该类潜在风险的发生，因此，激光加工法制备三维连接器件时，需对基材进行选择。