[发明专利]一种基于石墨烯成膜直接电镀线路板的方法

说明书

本发明属于线路板制作技术领域，公开了一种基于石墨烯成膜直接电镀线路板的方法。该方法包括：1.对前处理的线路板面冲洗，并对线路板进行振动，使线路板孔内充满水分；然后去除线路板板面水分，同时保留线路板孔内水分充满状态；2.在成膜工序，对线路板进行振动，使线路板板面及孔内形成的氧化石墨烯‑聚合物复合体浆膜，经烘干，酸洗，二次烘干、收板；3.将覆有导电膜的线路板放入酸性溶液中活化；4.配制电镀液，设定电镀参数，进行电镀，完成电镀。本发明基于石墨烯成膜工艺在线路板上形成导电层以取代化学沉铜。线路板基于石墨烯直接电镀工艺流程短，操作条件温和，不含甲醛、EDTA等络合物，污染小，容易控制，废水处理简单。

技术领域

本发明属于线路板制作技术领域，更具体地，涉及一种基于石墨烯成膜直接电镀线路板的方法。

背景技术

印制电路(PCB)行业中传统的线路板电镀工艺采用先做沉铜，再做电镀，此种工艺很成熟，但具有其自身无法克服的缺点：(1)使用了甲醛这一致癌物质，严重影响操作者的身体健康，污染环境；(2)化学沉铜大量的络合剂，致使废水处理困难，废水处理成本也高；(3)渡液稳定性难以控制，从而造成浪费及生产成本的提高；(4)流程繁琐，耗时较长，且用到大量药水等物料，成本相对较高等。

PCB行业要成为资源节约型、环境友好型的行业。PCB企业必须加速对传统PCB生产进行技术创新和产业革命，真正实现节能减排，甚至无污染生产。石墨烯具有良好的导电性能，石墨烯的引入能可以赋予材料导电性能。但是，由于石墨烯本身的结构特点，石墨烯片层既不亲水、也不亲油，片层之间由于π-π作用容易团聚，这也制约着它更加广泛的应用。石墨烯经过改性处理，应用于直接电镀的导电膜工艺，相对于传统的垂直化学沉铜，导电膜电镀有着多方面的优势，应用直接电镀工艺可有效缩短生产周期、提高生产效率、且生产中无有毒气体排放，降低环境风险。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本发明的目的在于提供了一种基于石墨烯成膜直接电镀线路板的方法。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种基于石墨烯成膜直接电镀线路板的方法，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；

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。

优选地，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％。