[发明专利]一种基于石墨烯成膜直接电镀线路板的方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯成膜直接电镀线路板的方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

S1.将含有特定官能团的氧化石墨烯在700～950℃，氮气或氩气的氛围下，热胀处理0.5～1h，将经过热胀处理的氧化石墨烯在超声搅拌下分散在含聚乙烯亚胺的水溶液中，持续超声搅拌12～24h后经过离心分离水洗得聚乙烯亚胺-氧化石墨烯，标记为PEI-GO；然后将PEI-GO、聚合物单体、溶剂混合均匀，在250～300℃下进行反应，经过离心分离，得氧化石墨烯-聚合物复合体；所述特定官能团为羧基、羟基、羰基、氨基、过氧化氢基、过氧基、硫醇基、异氰酸酯基官能团；

S2.将氧化石墨烯-聚合物复合体分散在乙醇溶液中，再加入质子传导聚合物，得氧化石墨烯-聚合物复合体成膜原液；

S3.成膜前处理：对线路板进行磨板、去钻污、除油处理后，采用高压喷流水对线路板面进行冲洗，同时对线路板进行振动，并使线路板孔内充满水分，去除线路板板面水分；

S4.在成膜工序时，将氧化石墨烯-聚合物复合体成膜原液在特定助剂中稀释成工作液，对线路板进行振动，使线路板板面及孔内形成均匀的氧化石墨烯-聚合物复合体浆膜；然后进行烘干形成导电膜；再用硫酸酸洗去除所述导电膜表面的浮粉；最后进行二次烘干、收板，制得覆有导电膜的线路板；

S5.将覆有导电膜的线路板放入硫酸溶液中进行活化处理，将活化处理后的覆有导电膜的线路板放入电镀液中，设定电镀参数，在振动、摇摆和打气操作下，进行电镀，完成基于石墨烯成膜直接电镀线路板。

2.根据权利要求1所述的基于石墨烯成膜直接电镀线路板的方法，其特征在于，步骤S1中所述氧化石墨烯的片径为0.05～20μm，厚度为0.34～30nm，比表面积为40～1500m²/g；所述PEI-GO为聚合物单体的0.05～5wt％，所述PEI-GO和聚合物单体的总质量为溶剂的1～10wt％。

3.根据权利要求1所述的基于石墨烯成膜直接电镀线路板的方法，其特征在于，步骤S1中所述含有特定官能团的氧化石墨烯是在酸性条件下，利用氧化法在石墨烯基面和边缘上生成官能团得到；所述氧化法中采用的氧化剂为H₂SO₄、K₂S₂O₈、KMnO₄、NaNO₃或PO₅。

4.根据权利要求1所述的基于石墨烯成膜直接电镀线路板的方法，其特征在于，步骤S1中所述含有特定官能团的氧化石墨烯是在酸性条件下，由石墨粉通过首次剥离，获得石墨烯纳米片，对其进行热处理，然后将官能团接枝到被剥离的石墨烯纳米片上；再通过照射微波或超声波再次进行剥离，石墨烯或者被剥离的石墨的边缘的碳原子可通过共价键连接特定官能团，可获得边缘部分连接有官能团的氧化石墨烯。

5.根据权利要求1所述的基于石墨烯成膜直接电镀线路板的方法，其特征在于，步骤S2中所述聚合物单体为聚酯树脂、氟树脂、聚氯乙烯树脂、环氧树脂或丙烯酸树脂中的一种以上；所述溶剂为乙醇、甲醇、1-丙醇、丙酮、乙二醇、DMSO、DMF、NMP、THF。

6.根据权利要求1所述的基于石墨烯成膜直接电镀线路板的方法，其特征在于，步骤S3中所述质子传导聚合物为磺化的聚合物或全氟化的Nafion。

7.根据权利要求1所述的基于石墨烯成膜直接电镀线路板的方法，其特征在于，步骤S4中所述特定助剂为有机溶剂和表面活性剂的复配物，所述有机溶剂为乙醇、甲醇、1-丙醇、丙酮、乙二醇、DMSO、DMF、NMP、THF的一种以上，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇的一种以上；所述表面活性剂为有机溶剂的0.01～5vol％。

8.根据权利要求1所述的基于石墨烯成膜直接电镀线路板的方法，其特征在于，步骤S5中所述电镀液包括50～230g/L硫酸、45～220g/L硫酸铜、50-65mg/L氯离子和电镀添加剂；所述导电膜的厚度为0.01～2μm。

9.根据权利要求8所述的基于石墨烯成膜直接电镀线路板的方法，其特征在于，所述电镀添加剂包括加速剂聚二硫二丙烷磺酸钠、抑制剂聚乙二醇和含N、S杂原子小分子或聚合物的整平剂；所述聚乙二醇为PEG-8000或PEG-10000。