[发明专利]一种基材表面处理方法及其应用

说明书

本发明公开了一种基材表面处理方法及其应用，所述处理方法包括：(1)对基材表面进行预洗处理；(2)将配制而成的石墨烯分散液涂覆于步骤(1)中经过预洗的基材表面，以形成可供直接电镀的导电层；所述石墨烯分散液包括水、石墨烯和大分子分散剂，所述石墨烯与大分子分散剂呈共轭体系。经过所述表面处理方法处理的基材表面形成了可供直接电镀的导电层，由于所述石墨烯分散液中石墨烯成分的层数较少，因此更倾向于形成厚度较薄且较为致密的导电层；同时根据处理方法改变，所述导电层还具有厚度、位置可调的灵活性，适合推广使用。

技术领域

本发明属于电镀技术领域，具体地说，涉及一种基材表面处理方法及其应用。

背景技术

印制电路的概念，首先由英国Eisler博士在1936年提出。他首创了在全面覆盖金属箔的绝缘基板上涂上耐蚀刻的油墨，形成图形，然后再将不需要的金属箔腐蚀的PCB基本制造技术。到1960年代末，聚酰亚胺挠性板问世。当代印制板生产面临电子元件高集成化，推动PCB的材料、工艺、设备、检测和标准等的发展和重大技术改革。PCB的高精度高密度化技术意味着要采用细密的导线与间距技术。

采用铜箔蚀刻法在蚀刻时不可避免的会出现侧蚀，将会导致铜丝崩塌进而导致线路板短路。刻蚀法的具体工艺过程是将导电层涂在挠性的基材上，使用不与溶液反应的材料将不被刻蚀的部分保护起来，被刻蚀的部分则暴露在空气中，将电路板放在高温刻蚀液中进行反应，待暴露的部分全部腐蚀完后，便可在蚀刻面形成图形线路。而化学蚀刻液溶质一般包括氢氧化钾、氢氧化钠和缓蚀剂，虽然缓蚀剂在刻蚀过程中延缓了刻蚀液对基材上金属铜箔的腐蚀，但是对于已显影部分的干膜的保护性较差，因而会使部分干膜溶胀导致蚀刻后线路边缘不平整和浮起不良；并且刻蚀废液的处理成本较高，同时增加了环境负担。

因此，PCB行业的发展将转向加成法制作线路板或半加成法制作线路板。绝缘基材上的化学镀特别是PI(聚酰亚胺)的化学镀是目前加成法或半加成法制作PI挠性线路板的基础。但化学镀存在精度和环境污染问题。化学镀是在无外加电流的情况下借助合适的还原剂，使镀液中金属离子还原成金属，并沉积到零件表面的一种镀覆方法。但化学镀常用的还原剂多为甲醛，会对环境产生较大的影响，同时还可能存在镀层致密度、界面物理性能较差等问题。

申请号为201810150958.7的中国专利公开了一种绝缘材料的电镀方法，将石墨纳米片、导电填料和树脂分散在溶剂中，得到含石墨纳米片的树脂溶液，并将该树脂溶液涂覆在绝缘材料表面形成可直接电镀的纳米片线路。

申请号为201910217077.7的中国专利公开了一种ABS塑料电镀前的导电化表面处理方法，利用石墨烯微片优异的导电性和成膜性，通过一定手段在塑料制品表面直接包覆石墨烯涂层，赋予绝缘的ABS塑料表面一定的导电性。

上述方案中所公开的树脂溶液和石墨烯复合导电浆料均应用于汽车配件领域，其中所含各成分之间的相容性不佳，即使形成了可供电镀金属的导电层，但由于材料表面形成的导电层较为疏松，不能直接应用于电路板的电镀。

目前工业上一般采用PI或PET作为挠性线路板的基材，随着计算机、航天和通信等高科技产业的高速发展，在软板上实现高精密度的化学镀已经成为当今表面处理技术中的主要技术之一，世界PCB行业的迅猛发展为表面镀提供了巨大的市场。但PI薄膜极性差，很难与其他材料粘结与结合，这严重地阻碍了PI的应用。因此对聚酰亚胺薄膜进行表面改性很有必要。

通过表面改性的方式，增加聚酰亚胺薄膜的亲水性，使得PI薄膜与石墨烯水溶液具有良好的结合力，从而实现在具有石墨烯层的PI薄膜上直接电镀替代化学镀，为PI挠性印制电路板的制备开拓新的方向。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容