塑料基材的選擇性化學(xué)鍍液

原料配比

制備方法　將各組分溶于水，攪拌均勻即可。

原料配伍　本品各組分配比范圍為：硫酸銅2～3.2g、甲醛1～3mL、EDTA-2Na5～7g、酒石酸鉀鈉3～5g，水200mL。

產(chǎn)品應(yīng)用　本品主要應(yīng)用于塑料基材表面的選擇性化學(xué)鍍。包括以下步驟：

（1）對(duì)基材進(jìn)行前處理；

（2）在經(jīng)過前處理后的基材上涂覆納米金屬漿料，干燥；

（3）將步驟（2）所得的基材進(jìn)行激光刻蝕，再對(duì)激光刻蝕后的基材進(jìn)行清洗、化學(xué)鍍，得到鍍件。

其中，前處理的技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的各種技術(shù)。本品對(duì)前處理的方法沒有特殊要求。一般情況下，前處理包括將塑料基材表面依次進(jìn)行除油和粗化。

前處理中，除油的目的是除去塑料基材表面的油脂及其氧化物。除油可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的各種方法。本品中采用：將塑料基材浸泡在含有NaOH 1mol/L、Na₂CO₃1mol/L、十二烷基磺酸鈉0.1mol/L的溶液中5～10min，溶液溫度為50～60℃；取出后用水清洗，浸泡在1mol/L的磷酸溶液中5～10min，然后取出用水清洗。

前處理中，粗化的目的是使塑料表面產(chǎn)生海綿狀微孔洞和親水性能，滿足金屬鍍層結(jié)合力強(qiáng)度的要求。粗化的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的各種方法。本品中采用含鉻酐、硫酸、CrCl₃·6H₂O的溶液浸泡塑料件10～15min，溶液溫度為60～70℃，取出后用水清洗。也可采用含NaOH、KMnO₄的溶液浸泡塑料件10～15min，溶液溫度為60～70℃，然后在40～50℃下用稀鹽酸浸洗5～8min，取出后用水清洗。

本品中，除油和粗化過程中的水洗工序、水洗次數(shù)沒有特別限制，只要將基材表面的處理液充分去除洗凈即可。優(yōu)選情況下，在除油后進(jìn)行的水洗次數(shù)為1～3次；在粗化之后進(jìn)行的水洗次數(shù)為4～6次。水洗工序所用的水為現(xiàn)有技術(shù)中的各種水，如市政自來水、去離子水、蒸餾水、純凈水或者它們的混合物，本品優(yōu)選為去離子水。

將經(jīng)過前處理的塑料基材，垂直貼附于玻璃壁上，在其表面涂覆納米金屬漿料。

納米金屬漿料為包含納米金屬、黏結(jié)劑和溶劑的混合物。

納米金屬為金屬單質(zhì)或金屬合金。其中，金屬單質(zhì)包含鎂、釔、鈧、鋁、錳、鋅、鈦、鉻、鎵、銦、鐵、鎘、鍺、釩、鈷、鎳、錫、鉛、鋯、鉬、鈮、銅、銻、鉍、鉿、錸、鎢、鉈、銀、釕、鈀、銠、鋨、鉭、銥、鉑、金中的一種。所述納米金屬的平均粒徑為15～100nm。

黏結(jié)劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員所常用的各種水溶性黏結(jié)劑或非水溶性黏結(jié)劑。其中，水溶性黏結(jié)劑包括淀粉、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素中的至少一種，非水溶性黏結(jié)劑包括環(huán)氧樹脂、環(huán)氧酚醛樹脂、酚醛樹脂、氯丁橡膠、酚醛氯丁橡膠、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亞胺中的至少一種。

所述非水溶性黏結(jié)劑的溶劑包含甲醇、乙醇、正丁醇、醋酸丁酯、甲苯、丙酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、苯、苯乙烯、對(duì)二甲苯、間二甲苯、氯仿、乙酸乙酯中的至少一種。

本品所提供的選擇性化學(xué)鍍方法中，以納米金屬漿料的總體積為標(biāo)準(zhǔn)，其中，納米金屬的含量為0.01％～75％；以黏結(jié)劑和溶劑的總量為標(biāo)準(zhǔn)，其中黏結(jié)劑的含量為0.5％～25％。

塑料基材表面金屬漿料的涂覆采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的各種涂覆方式。本品中所采用的涂覆方式為噴涂、滾涂、旋涂、刮涂、浸涂中的一種。

根據(jù)本品所述的方法，在塑料基材上涂覆納米金屬漿料得到漿料層，漿料層的厚度為0.1～20μm。

根據(jù)本品所述的方法，所述塑料基材涂覆納米金屬漿料后需進(jìn)行干燥，所述干燥為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的各種干燥方法。本品所提供的實(shí)施例中，優(yōu)選采用自然風(fēng)干，但不局限于此。

根據(jù)本品所提供的方法，將表面涂覆納米金屬漿料的塑料基材置于激光下進(jìn)行刻蝕，在基材表面形成電路圖案。激光刻蝕條件為：激光波長1064nm，標(biāo)記電流0～24A，頻率1～60kHz，中間延時(shí)0～30ms，填充間距≥0.01mm，刻蝕時(shí)間1～60s。

激光刻蝕時(shí)，激光輻射的區(qū)域瞬間溫度很高，高于塑料玻璃化溫度，塑料基材表面瞬間軟化，納米金屬顆粒因此嵌入基材中，大大增強(qiáng)了激光輻射區(qū)域的納米金屬顆粒與塑料基材間的結(jié)合力。而未經(jīng)激光輻射的區(qū)域，納米金屬仍依靠黏結(jié)劑黏附在塑料基材表面。

根據(jù)本品所提供的方法，在塑料基材經(jīng)過激光刻蝕后，需進(jìn)行清洗。所述清洗為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，本品沒有特殊要求。一般情況下，清洗方法為：先采用與所用黏結(jié)劑極性相同的溶劑浸泡塑料基材，并用超聲波清洗，直至未經(jīng)激光刻蝕的區(qū)域完全干凈。

在塑料基材上涂覆納米金屬漿料，干燥，然后對(duì)基材進(jìn)行激光刻蝕以及激光刻蝕后的清洗工序，又統(tǒng)稱為布線過程。

將清洗后的塑料基材進(jìn)行化學(xué)鍍，即可得所需鍍件。所述化學(xué)鍍技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的各種技術(shù)，所得鍍層優(yōu)選為還原性不強(qiáng)于納米金屬的金屬鍍層。本品所提供的實(shí)施例中，均優(yōu)選化學(xué)鍍銅，但不局限于此。

本品中，非激光輻射區(qū)域的金屬顆粒與塑料基材間完全靠黏結(jié)劑結(jié)合，因此非激光輻射區(qū)域的納米金屬很容易清洗除盡，不存在納米金屬污染問題，化學(xué)鍍后得到的鍍層精度也很高。

產(chǎn)品特性　本品用于塑料基材表面的選擇性化學(xué)鍍，采用無錫化學(xué)鍍，工藝流程短，操作簡單，生產(chǎn)柔性大，線寬、線距精度高，無需使用特殊塑料基材。