激光直接构造化方法

申请号 CN201380072920.8 申请日 2013-07-26 公开(公告)号 CN104995334B 公开(公告)日 2017-12-15
申请人 韩国威海机械系统显示有限公司; 发明人 金汉柱; 孙正喆;
摘要 本 发明 涉及一种激光直接构造化方法,所述方法不使用成核剂,可通过照射激光来改善 树脂 成型体(resin structure)表面的电 镀 对象区域以符合 电镀 。根据本发明的一侧面的激光直接构造化方法的一体现例,包括在树脂构造体表面的电镀对象区域照射激光形成格子纹排列的沟 槽线 的步骤。
权利要求

1.一种激光直接构造化方法,其特征在于,包括在树脂构造体表面的电对象区域照射激光形成格子纹排列的沟槽线的步骤;
形成所述格子纹排列的沟槽线的步骤是形成不相交叉的多个第一沟槽线以及不相交叉的多个第二沟槽线的步骤,包括以相交叉的方式形成所述第一沟槽线及所述第二沟槽线的步骤;
所述第一沟槽线之间的间隔为0.02mm至0.10mm,所述第二沟槽线之间的间隔为0.02mm至0.10mm;
所述树脂构造体进一步包含玻璃纤维
所述树脂构造体中的所述玻璃纤维的含量以树脂100重量部为准5重量部至45重量部;
所述树脂构造体进一步包含抗化剂;
所述树脂构造体中的抗氧化剂的含量以树脂100重量部为准0.1重量部至5重量部;
所述树脂构造体进一步包含ASA成分的树脂成分;
所述树脂构造体中的ASA成分的树脂成分的含量以树脂100重量部为准5重量部至35重量部;
所述树脂构造体进一步包含磷酸酯成分;
所述树脂构造体中的所述磷酸酯成分的含量以树脂100重量部为准0.5重量部至15重量部;
所述树脂构造体进一步包含四苯基双酚--A--二磷酸酯成分;
所述树脂构造体中的四苯基双酚--A--二磷酸酯成分的含量以树脂100重量部为准6重量部至20重量部;
所述树脂构造体进一步包含着色剂
所述树脂构造体中的着色剂含量以树脂100重量部为准0.1重量部至5重量部;
所述第一沟槽线与所述第二沟槽线的幅度分别独立为0.02μm至0.1μm;
所述第一沟槽线与所述第二沟槽线的深度分别独立为0.02mm至0.1mm;
进一步地,沟槽线的截面形状为V字形,根据形成格子纹排列的沟槽线,在电镀对象区域形成金字塔形状或四棱锥形状的岛。
2.根据权利要求1所述的激光直接构造化方法,其特征在于,所述树脂构造体包括丙烯腈--丁二烯--苯乙烯共聚物树脂、聚酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚氯乙烯树脂、改性聚对苯二酰对苯二胺树脂、聚苯硫醚树脂、聚酯树脂、液晶高分子聚合物树脂、或者这些的混合物。
3.根据权利要求1所述的激光直接构造化方法,其特征在于,所述树脂构造体进一步包含陶瓷填料粉末。
4.根据权利要求3所述的激光直接构造化方法,其特征在于,所述树脂构造体中的所述陶瓷填料的含量以树脂100重量部为准0.1重量部至15重量部。
5.根据权利要求3所述的激光直接构造化方法,其特征在于,所述陶瓷填料为氧化、二氧化、或者是这些的组合。
6.根据权利要求1所述的激光直接构造化方法,其特征在于,所述树脂构造体不含有成核剂。
7.根据权利要求1所述的激光直接构造化方法,其特征在于,所述第一沟槽线与所述第二沟槽线相交叉的度为60°至90°。
8.根据权利要求1所述的激光直接构造化方法,其特征在于,进一步包括通过电镀在所述树脂构造体表面的所述电镀对象区域形成金属层的步骤。
9.根据权利要求8所述的激光直接构造化方法,其特征在于,通过电镀形成金属层的步骤,包括:
在形成有所述格子纹排列的沟槽线的树脂构造体表面的电镀对象区域赋予催化剂的步骤;以及
在赋予所述催化剂的电镀对象区域上通过无电解方式预镀金属的步骤。
10.根据权利要求9所述的激光直接构造化方法,其特征在于,所述催化剂为钯。
11.根据权利要求9所述的激光直接构造化方法,其特征在于,所述金属层为、镍、金、或者这些的组合。
12.根据权利要求9所述的激光直接构造化方法,其特征在于,通过反复在所述电镀对象区域赋予催化剂的步骤;以及在赋予催化剂的电镀对象区域上通过无电解方式预镀金属的步骤来形成叠层式金属层。
13.一种树脂构造体,其特征在于,在具有电镀对象区域的树脂构造体中,在所述电镀对象区域形成有通过照射激光形成的格子纹排列的沟槽线;
所述格子纹排列的沟槽线包括不相交叉的多个第一沟槽线以及不相交叉的多个第二沟槽线,
所述第一沟槽线及所述第二沟槽线以相交叉的方式形成,
所述第一沟槽线之间的间隔为0.02mm至0.10mm,所述第二沟槽线之间的间隔为0.02mm至0.10mm;
进一步地,沟槽线的截面形状为V字形,根据形成格子纹排列的沟槽线,在电镀对象区域形成金字塔形状或四棱锥形状的岛。
14.一种具有导体部的树脂构造物,其特征在于,包括:
(a)具有电镀对象区域的树脂构造体,在所述电镀对象区域形成有格子纹排列的沟槽线,沟槽线通过照射激光而形成;
(b)附着在所述树脂构造体的所述电镀对象区域的金属层;
所述格子纹排列的沟槽线包括不相交叉的多个第一沟槽线以及不相交叉的多个第二沟槽线,
所述第一沟槽线及所述第二沟槽线以相交叉的方式形成,
所述第一沟槽线之间的间隔为0.02mm至0.10mm,所述第二沟槽线之间的间隔为0.02mm至0.10mm;
进一步地,沟槽线的截面形状为V字形,根据形成格子纹排列的沟槽线,在电镀对象区域形成金字塔形状或四棱锥形状的岛。

说明书全文

激光直接构造化方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种在非导电性树脂成型体表面上形成金属层的方法,更详细而言,涉及激光直接结构化(laser direct structuring)方法。

背景技术

[0002] 为了在树脂成型体表面的局部面上电属层,可以使用激光直接结构化工程。激光直接结构化工程是在电镀步骤之前进行的工程,在树脂成型体表面的电镀对象区域照射激光来改善树脂成型体表面的电镀对象区域,使得具有适合电镀的性质的工程。为此,在树脂成型体上需要包含能利用激光形成金属核的“用于激光直接结构化的成核剂(以下,简称“成核剂”)。树脂成型体内的成核剂,若接受激光,则被分解的同时生成金属核。并且,照射到激光的电镀对象区域具有表面粗糙度。由于具有金属核及表面粗糙度,因此,利用激光重整的电镀对象区域适合做电镀。
[0003] 若利用激光直接构造化工程,则在树脂成型体的三维形象上面可迅速且经济性地形成电气/电子电路。具体地,例如,激光直接构造化工程可用于制造便携式电子设备的天线、RFID天线等。
[0004] 用于激光直接构造化工程的树脂组合物是指其表面可通过激光直接构造化工程如上所述改善的用于制造树脂成型体的组合物。因此,用于激光直接构造化工程的树脂组合物包含成核剂。
[0005] 作为现有的用于激光直接构造化工程的组合物的成核剂,公知的有:具有尖晶石结构的金属化物(韩国授权专利第10-0716486号,韩国公开专利第10-2010-0055474号);如铬氧化物的重金属复合氧化物尖晶石(韩国公开专利第10-2011-0009684号);如磷酸铜(Copper hydroxide phosphate)、磷酸铜、硫酸铜或硫氰酸亚铜等的铜盐(韩国公开专利第10-2011-0009684,韩国公开专利第10-2011-0018319)等。
[0006] 但,尖晶石结构的铜铬氧化物的颜色非常黑可以作为黑色颜料使用。因此,尖晶石结构的铜铬氧化物仅在需要黑色或灰色树脂成型体时使用。 对树脂成型体要求黑色及灰色以外的其他颜色时,若作为成核剂使用尖晶石结构的铜铬氧化物,则很难获取所需颜色的树脂成型体。
[0007] 磷酸铜化合物大体具有浅绿色或蓝色系列的颜色。因此,对树脂成型体要求绿色或蓝色系列的颜色时,可以考虑将磷酸铜化合物作为成核剂来适用。但,磷酸铜化合物(例如,Cu2P207H2O,4CuOP205H2O等)在成型树脂成型体的过程的温度及压下放出结晶。放出的结晶水与组合物中的树脂或添加剂等其他成分反应或成型后会残留在树脂成型体内。因此,导致树脂成型体的物性降低,或者树脂成型体的颜色或表面状态低劣。尤其,在组合物内含有聚酸酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二酯等对水分敏感的高分子时,这些问题会更加严重。
[0008] 碱式磷酸铜是磷酸铜与氢氧化铜相结合的化合物。铜碱式磷酸铜代替结晶水含有氢氧化铜,因此,在树脂成型体的成型过程中也不会放出水分。并且,碱式磷酸铜不会降低包含在树脂成型体的着色剂的颜色再现力,因此,非常容易地获取所需颜色的树脂成型体。
[0009] 但,为了在树脂成型体上赋予所需的颜色,包含在树脂成型体的颜料及染料等着色剂反射或吸收所入射的光线来显示颜色。进行LDS工程时,照射在树脂成型体的激光电磁波辐射线也被着色剂反射或吸收。因此,有着色剂的前提下,激光电磁波辐射线传递到树脂成型体的内部的深度减少,最终,根据激光电磁波辐射线的成核剂(例如,碱式磷酸铜)的反应效率明显降低。

发明内容

[0010] 本发明的目的在于,提供一种激光直接构造化方法,所述方法不使用成核剂,可通过照射激光来改善树脂构造体(resin structure)表面的电镀对象区域以符合电镀。
[0011] 根据本发明的一侧面的激光直接构造化方法的一体现例,包括在树脂构造体表面的电镀对象区域照射激光形成格子纹排列的沟槽线的步骤。
[0012] 根据本发明的其他侧面提供树脂构造体,在具有电镀对象区域的树脂构造体中,在所述电镀对象区域通过照射激光形成有格子纹排列的沟槽线。
[0013] 根据本发明的其他另一侧面,提供一种具有导体的树脂构造体,所述导体包括:(a)树脂构造体,在具有电镀对象区域的树脂构造体中,在所 述电镀对象区域通过照射激光形成格子纹排列的沟槽线;(b)金属层,附着于所述树脂构造体的所述电镀对象区域。
[0014] 发明效果
[0015] 根据本发明的激光直接构造化方法的体现例,由于通过照射激光形成的多个第一沟槽线及多个第二沟槽线相互交叉,因此,在树脂构造体表面的电镀对象区域形成格子纹排列的凹槽。
[0016] 根据本发明,通过照射激光形成的格子纹排列沟槽线促进通过电镀金属层附着于树脂构造体表面的电镀对象区域。并且,根据本发明,通过照射激光形成的格子纹排列的沟槽线可促进通过电镀附着于树脂构造体表面的电镀对象区域的金属层与树脂构造体之间的粘贴力。
[0017] 通过使用本发明的激光直接构造化方法的体现例,即便树脂构造体不包含成核剂,也可通过电镀将金属层附着于树脂构造体表面的电镀对象区域。另外,在没有通过照射激光形成格子纹排列的沟槽线的区域不会附着金属层。
[0018] 通过使用无需使用成核剂的本发明的激光直接构造化方法的体现例,能彻底解决现有的激光直接构造化方法中因使用成核剂而引起的问题。
[0019] 具体实施形态
[0020] 以下,更加详细说明根据本发明的一侧面的激光直接构造化方法的一体现例。激光直接构造化方法的一体现例,包括在树脂构造体表面的电镀对象区域照射激光形成格子纹排列的沟槽线的步骤。
[0021] 树脂构造体可包含热塑性树脂、热硬化性树脂、或者这些的混合体。具体而言,树脂构造体可包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚氯乙烯(PVC:poly vinyl chloride)树脂、改性聚对苯二酰对苯二胺(PPA:polyphthalamide)树脂、聚苯硫醚(PPS:polyphenylene sulfide)树脂、聚酯树脂、液晶高分子聚合物(LCP:liquid crystal polymer)树脂、或者这些的混合物。
[0022] 树脂构造体可进一步包含玻璃纤维。树脂构造体进一步包含玻璃纤维时,通过照射激光形成的格子纹排列的沟槽线更加有效促进通过电镀金属 层附着于树脂构造体表面的电镀对象区域。并且,玻璃纤维可加强树脂构造体的机械强度或补偿树脂构造体的结构上的缺陷。树脂构造体中的玻璃纤维的含量,例如以树脂100重量部为准,可约5重量部至45重量部。
[0023] 树脂构造体可进一步包含陶瓷填料粉末,树脂构造体进一步包含陶瓷填料粉末时,通过照射激光形成的格子纹排列的沟槽线更加有效促进通过电镀金属层附着于树脂构造体表面的电镀对象区域。树脂构造体中的陶瓷填料的含量,例如以树脂100重量部为准,约0.1重量部至15重量部。陶瓷填料例如可为氧化、二氧化、或者是这些成分的组合。
[0024] 树脂构造体可进一步包含抗氧化剂。树脂构造体进一步包含抗氧化剂时,通过照射激光形成的格子纹排列的沟槽线更加有效促进通过电镀金属层附着于树脂构造体表面的电镀对象区域。树脂构造体中的抗氧化剂的含量,例如以树脂100重量部为准,可约0.1重量部至5重量部。
[0025] 树脂构造体可进一步包含ASA成分或ASA由来的树脂成分。树脂构造体进一步包含ASA成分或ASA由来的树脂成分时,通过照射激光形成的格子纹排列的沟槽线更加有效促进通过电镀金属层附着于树脂构造体表面的电镀对象区域。树脂构造体中的ASA成分或ASA由来的树脂成分的含量,例如以树脂100重量部为准,可约5重量部至35重量部。
[0026] 树脂构造体可进一步包含磷酸酯。树脂构造体进一步包含磷酸酯时,通过照射激光形成的格子纹排列的沟槽线更加有效促进通过电镀金属层附着于树脂构造体表面的电镀对象区域。树脂构造体中的磷酸酯成分的含量,例如以树脂100重量部为准,可约0.5重量部至15重量部。
[0027] 树脂构造体可进一步包含四苯基双酚-A-二磷酸酯成分。树脂构造体进一步包含四苯基双酚-A-二磷酸酯成分时,通过照射激光形成的格子纹排列的沟槽线更加有效促进通过电镀金属层附着于树脂构造体表面的电镀对象区域。树脂构造体中的四苯基双酚-A-二磷酸酯成分的含量,例如以树脂100重量部为准,可约6重量部至20重量部。
[0028] 树脂构造体可进一步包含着色剂。由于在本发明无需使用成核剂,因此,能彻底防止因成核剂导致着色剂的颜色再现能力降低的现象。树脂构造体中的着色剂含量,例如以树脂100重量部为准,可约0.1重量部至5重量部。着色剂,例如可为颜料或染料。颜料例如可为无机颜料或有机颜料。作为无机颜料可使用氧化锌、二氧化钛、氧化等的金属氧化物或复合金属氧化物;硫化锌等的硫化物;铝酸盐;硫代酸钠;硫酸盐;铬酸 盐;炭黑;铁酸锌;群青蓝;彦料棕24;颜料红101;颜料黄119等。作为有机颜料例如可使用偶氮、重氮、喹吖啶、苝、、四羧酸、黄烷士酮、异吲哚啉酮、四氯异吲哚啉酮、蒽醌、蒽嵌蒽二酮(anthanthrone)、二恶嗪、酞菁、偶氮色淀、颜料蓝60、颜料红122、颜料红149、颜料红177、颜料红179、颜料红202、颜料紫29、颜料蓝15、颜料绿7、颜料黄147、颜料黄150等。或者作为颜料可使用包含上述颜料中的2种以上的混合物。作为染料例如可使用香豆素460(蓝)、香豆素6(绿)、尼罗红、镧系络合物、以及取代的烃染料、多环芳烃染料、闪烁染料(优选恶唑以及恶二唑)、芳基-或杂芳基取代的聚(C2-8)烯烃、碳花青染料、酞菁染料、噁嗪染料、喹诺酮染料、卟啉染料、吖啶染料、蒽醌染料、芳基甲烷染料、偶氮染料、重氮染料、硝基染料、醌亚胺染料、四唑染料、噻唑染料、苝染料、苝酮(perinone)染料、二-苯并噁唑基噻吩(BBOT)、呫吨染料、荧光染料(例如,吸收近红外波长并发射可见波长的抗斯托克司频移染料等)、发光染料(例如,5-基-9-二乙基亚氨基苯并吩噁嗪鎗高铝酸盐(5-amino-9-
diethyliminobenzo phenoxazonium perchlorate))、7-氨基-4-甲基擬基苯乙烯基(7-amino-4_methylcarbostyryl)、7-氨基-4-甲基香豆素、3-(2`-苯并咪唑基)-7-N,N-二乙基氨基香豆素、3-(2`-苯并噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素、2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)
1,3,4-恶二唑、2-(4-联苯)-6-苯基苯并恶唑-1,3、2,5-双-(4-联苯基)-1,3,4-恶二唑、2,
5-双-(4-联苯基)-恶唑、4,4`-双(2-丁基辛氧基)-对-四联苯(4,4'-bis-(2-
butyloctyloxy)-p-quaterphenyl)、对-双(邻-甲基苯乙烯基)-苯、5,9_二氨基苯并(a)吩噁嗪鐵闻氯酸盐、4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对-二甲基氨基苯乙烯)-4H-吡喃、1,1`-二乙基-2,2`-擬花青碘化物、3,3`-二乙基-4,4`,5,5`-二苯并硫代二擬花青碘化物、7-二乙基氨基-4-甲基香豆素、7-二乙基氨基-4--三氟甲基香豆素、2,2`-二甲基-对四联苯、2,2-二甲基-对三联苯、7-乙基氨基-6-甲基-4-三氟甲基香豆素、7-乙基氨基-4-三氟甲基香豆素、尼罗红、罗丹明700、恶嗪750、罗丹明800、IR 125、IR 144、IR 140、IR 132、IR 26、IR 5、己三烯(diphenylhexatriene)、二苯基丁二炔、四苯基丁二炔、萘、蒽、9,10-二苯基蒽、芘、(chrysene)、红荧烯、晕苯(coronene)、菲(phenanthrene)等。或者,作为染料可使用包含上述染料中的2种以上的混合物。
[0029] 树脂构造体是实际上可不包含成核剂。作为现有的用于激光直接构造化工程的组合物的成核剂公知的有:具有尖晶石结构的金属氧化物(韩国 授权专利第10-0716486,韩国公开专利第10-2010-0055474);如铜铬氧化物的重金属复合氧化物尖晶石(韩国公开专利第10-2011-0009684);如碱式磷酸铜、磷酸铜、硫酸铜或硫氰酸亚铜等的铜盐(韩国公开专利10-2011-0009684,韩国公开专利10-2011-0018319)等。本发明中,通过照射激光形成的格子纹排列的沟槽线更加有效促进通过电镀金属层附着于树脂构造体表面的电镀对象区域,因此,即便树脂构造体不包含成核剂,可通过电镀将金属层附着于树脂构造体表面的电镀对象区域。在现有的激光直接构造化工程中,成核剂的使用量以树脂100重量部为准约4重量部以上。在根据本发明的体现例中,树脂构造体实际上不包含成核剂意味着在树脂构造体中的成核剂的含量以树脂100重量部为准约低于4重量部,优选地,约低于0.1重量部。
更优选地,在本发明的其他体现例中,在树脂构造体中的成核剂的含量,以树脂100重量部为准,可约0重量部至约0.05重量部。
[0030] 在树脂构造体表面的电镀对象区域照射激光形成格子纹排列的沟槽线的步骤可通过在树脂构造体表面的电镀对象区域照射激光来执行。
[0031] 激光电磁波辐射线的介质使用,例如,可使用YAG(yttrium aluminum garnet),YVO4(yttrium orthovanadate),YB(ytterbium),CO2等。激光电磁波辐射线的波长,例如可使用532nm,1064nm,1090nm,9.3μm,10.6μm等。用激光电磁波辐射线加工时,可使用识别三维形状加工的算法(例如,用3D识别程序识别三维形状的零件,按高度分离10个阶段来控制激光加工高度的方式)。用激光电磁波辐射线可附加地实施外围线加工使得均匀地电镀加工面(电镀面)与非加工面。激光电磁波辐射线的输出值,例如可约2W至30W。
[0032] 格子纹排列的沟槽线,例如,可包含不相交叉的多个第一沟槽线及不相交叉的多个第二沟槽线。所述第一沟槽线及所述第二沟槽线相互交叉地形成。
[0033] 另一方面,加工连续的沟槽线时,由于激光在树脂上发生热,因此,会发生很难体现所需的格子纹形态的沟槽线的情况。此时,加工沟槽线时,区分单数与双数弹跳加工,从而,防止凹凸部分因加工热凹陷。
[0034] 通过照射激光形成的多个第一沟槽线不相交叉。相邻接的第一沟槽线之间的间隔例如可约0.02mm至约0.10mm。相邻接的第一沟槽线之间的间隔小于约0.02mm时,因激光的光斑尺寸(通常约40-80μm)很难体现格子结构的沟槽线形状,且在进行电镀时紧贴力会很差。相邻接的第一沟槽 线之间的间隔大于约0.10mm时,即便沟槽线间隔宽也难以形成格子结构的沟槽线的形状,且在进行电镀时,难以体现紧贴力。
[0035] 通过照射激光形成的多个第二沟槽线不相交叉。相邻接的第二沟槽线之间的间隔例如可约0.02mm至约0.10mm。相邻接的第二沟槽线之间的间隔小于约0.02mm时,因激光的光斑尺寸(通常约40-80μm)很难体现格子结构的沟槽线形状,且在进行电镀时紧贴力会很差。相邻接的第二沟槽线之间的间隔大于约0.10mm时,即便沟槽线间隔宽也难以形成格子结构的沟槽线的形状,且在进行电镀时,难以体现紧贴力。
[0036] 通过照射激光形成的多个第一沟槽线以及多个第二沟槽线相互交叉形成,从而,在树脂构造体表面的电镀对象区域形成格子纹排列的沟槽线。第一沟槽线以及第二沟槽线相互交叉的度无需必须是直角。例如,第一沟槽线以及第二沟槽线相互交叉的角度可为大于约0°至约90°以下。优选地,第一沟槽线以及第二沟槽线相互交叉的角度可为约60°至约90°以下。
[0037] 沟槽线的截面形状,例如可为U字形或V字形。优选地,沟槽线的截面形状可为V字形。沟槽线的截面形状为V字形时,根据形成格子纹排列的沟槽线,在电镀对象区域可形成金字塔形状或四棱锥形状的岛(island)。在电镀对象区域形成有金字塔形状或四棱锥形状的岛时,可更加明显增加金属电镀层与树脂构造体的电镀对象区域之间的附着力
[0038] 第一沟槽线与第二沟槽线的幅度可为约40μm至约80μm。若沟槽线的幅度过小或过大,则难以形成格子结构的沟槽线,且在电镀时难以体现紧贴力。
[0039] 第一沟槽线与第二沟槽线的深度可为约5μm至约50μm。沟槽线的深度越深紧贴力越增加。相反,若过于深,则用作天线以及电子产品时导致外观及性能上的问题而不能适用。
[0040] 本发明的激光直接构造化方法的其他体现例,可进一步包括在通过照射激光形成有格子纹排列的沟槽线的树脂构造体表面的电镀对象区域通过电镀形成金属层的步骤。电镀可执行无电解镀。在本发明中,电镀条件根据树脂的种类不会有明显的变化。
[0041] 通过电镀形成金属层的步骤,可包括:在形成有格子纹排列的沟槽线的树脂构造体表面的电镀对象区域上赋予催化剂的步骤;以及赋予催化剂的电镀对象区域上按无电解镀的方式预镀金属的步骤。
[0042] 赋予催化剂的步骤是通过在电镀对象区域的格子纹排列的沟槽线上赋予催化剂颗粒,从而,在通过无电解镀预镀金属的步骤中,促进在电镀对象区域形成/附着金属层。作为催化剂,可使用钯。作为钯供给源可使用氯化钯或硫酸钯。赋予催化剂的步骤为,例如,将树脂构造体在约30℃至40℃的温度下,约1分钟至5分钟浸泡在催化剂赋予用处理液后,在约30℃至60℃的温度下,约1分钟至3分钟浸泡在催化剂活化溶液上。催化剂赋予处理液可为包含氯化钯与盐酸的水溶液。此水溶液中,氯化钯的使用量以去离子水使用量1L为准约10ml至450ml。此水溶液中,无水氢氯酸的使用量以去离子水1L为准约150ml至300ml。催化剂活化溶液可为含有氟化氢铵的水溶液。此水溶液中,氟化氢铵的含量可为约70g/L-150g/L。
[0043] 通过无电解镀预镀金属的步骤中,将金属层用无电解镀方式电镀在赋予催化剂的树脂构造体表面的电镀对象区域。金属层可为铜、镍、金、或者这些成分的组合物。金属层可为单层或者叠层结构。叠层的结构时各层的金属壳相同或不同。
[0044] 具体地,例如,在预镀铜层时,在无电解预镀铜用的电镀液上浸泡赋予催化剂的树脂构造体。例如无电解预镀铜用水性电镀液以去离子水1L为准可包含铜建浴/补充剂约55ml至约65ml、碱补充剂约55ml至约65ml、络合剂约15ml至约20ml、稳定剂约0.1ml至约
0.2ml以及甲约8ml至约10ml。铜建浴/补充剂例如可包含硫酸铜约6重量部至约12重量部、聚乙二醇约1重量部至约1.5重量部、稳定剂约0.01重量部至约0.02重量部以及水约78重量部至约80重量部。碱补充剂例如可包含氢氧化钠约40重量部至约50重量部、稳定剂约
0.01重量部约0.02重量部以及水约50重量部至约60重量部。络合剂例如可包含氢氧化钠约
49重量部至约50重量部、稳定剂约0.01重量部至0.02重量部以及水约50重量部至51重量部。稳定剂例如可包含硒基氰酸(Potassium selenocyanate)约0.2重量部至约0.3重量部、氰化钾约5重量部至6重量部、氢氧化钠约0.3重量部至0.4重量部以及水约92重量部至
93重量部。例如,为了预镀铜层,将赋予催化剂的树脂构造物在约41℃至约55℃的温度下以约0.5至约0.7μm/10min的析出速度浸渍在无电解预镀铜用电镀液后进行水洗。
[0045] 作为其他具体例为如下:预镀镍层时,在无电解预镀镍用电镀液上浸渍赋予催化剂的树脂构造体。例如无电解预镀镍用水性电镀液以去离子水 1L为准可包含第一镍电镀液约55ml至60ml、第二镍电镀液约140ml至150ml。第一镍电镀液例如可包含硫酸镍约15重量部至约30重量部、稳定剂约1重量部至约10重量部、水约70重量部至约80重量部。第二镍电镀液例如可包含氨约1重量部至约10重量部、次磷酸盐约10重量部至约20重量部、稳定剂约10重量部至约20重量部、水约70重量部至约80重量部。稳定剂例如可包含硒氰酸钾(Potassium selenocyanate)约0.2重量部至约0.3重量部、氰化钾约5重量部至6重量部、氢氧化钠约0.3重量部至0.4重量部以及水约92重量部至93重量部。无电解预镀镍用水性电镀液的温度例如可为约55℃至约70℃。无电解预镀镍用水性电镀液的pH例如可为约5.5至6.0。无电解预镀镍用水性电镀液的浓度例如可为5.0至6.0g/L。无电解预镀镍用水性电镀液中的磷浓度可约3至6重量%。例如,为了预镀镍层,将赋予催化剂的树脂构造物以约5至约6μm/hr的析出速度浸渍在无电解预镀镍用电镀液后进行水洗。
[0046] 此外,例如,可通过反复在电镀对象区域赋予催化剂的步骤;以及在赋予催化剂的电镀对象区域通过无电解方式预镀金属的步骤来形成叠层式金属层。
[0047] 根据本发明的其他侧面,在具有电镀对象区域的树脂构造体提供在电镀对象区域形成有格子纹排列的沟槽线的树脂构造体,沟槽线通过照射激光而形成。所述格子纹排列的沟槽线例如包括不相交叉的多个第一沟槽线以及不相交叉的多个第二沟槽线,所述第一沟槽线及所述第二沟槽线可相交叉的方式形成。例如,所述第一沟槽线之间的间隔为0.02mm至0.10mm,所述第二沟槽线之间的间隔为0.02mm至0.10mm。
[0048] 根据本发明的其他另一面,提供具有导体部的树脂构造物,包括(a)树脂构造体,在具有电镀对象区域的树脂构造体中,在所述电镀对象区域形成有格子纹排列的沟槽线,沟槽线通过照射激光而形成;(b)附着在所述树脂构造体的所述电镀对象区域的金属层。
[0049] 所述格子纹排列的沟槽线例如包括不相交叉的多个第一沟槽线以及不相交叉的多个第二沟槽线,所述第一沟槽线及所述第二沟槽线可相交叉的方式形成。
[0050] 例如,所述第一沟槽线之间的间隔为0.02mm至0.10mm,所述第二沟槽线之间的间隔为0.02mm至0.10mm。
[0051] 所述金属层例如可为Cu、Ni、Au、Ag、这些的合金或这些的叠层体。 所述金属层的厚度例如可为约6至18μm。
[0052] 根据本发明的其他另一面的具有导体部的树脂构造物,例如可作为便携电子设备用天线、RFID用天线、汽车用电装品类、白色家电产品类、NFC天线、代替电缆零件、半导体IC零件等来使用。
[0053] 实施方式
[0054] <实施例>
[0055] 实施例1
[0056] 实施例1中,作为树脂构造体使用了利用注塑成型用聚碳酸酯树脂(LUPOY SC1004A)注塑成型的树脂成型体(智能手机天线基座)。实施例1中使用的树脂构造体完全没有使用成核剂。
[0057] 在上述树脂构造体的表面的电镀对象区域(天线方向图)上照射激光形成格子纹排列的沟槽线。激光工艺条件如表1所示。
[0058] 表1
[0059]项目 条件
激光介质 YVO4
激光波长 1064nm
激光输出 20W
激光移动速度 1000mm/min
第一沟槽线及第二沟槽线的间隔 0.06mm
沟槽线幅度 0.06mm
沟槽线深度 0.04mm
第一沟槽线与第二沟槽线所成角度 90°
[0060] 接着,对这样处理的树脂构造体执行电镀工艺。首先,用声波前处理树脂构造体去除树脂构造体表面的灰尘及气泡。超声波处理工艺如表2所示。
[0061] 表2
[0062]项目 条件
超声波介质 去离子水95重量部+三乙醇胺5重量部
超声波介质温度 60℃
超声波处理时间 1分钟
[0063] 接着,将树脂构造体浸渍在赋予催化剂处理液,执行赋予催化剂工艺。赋予催化剂工艺的条件为如表3所示。
[0064] 表3
[0065]
[0066] 然后,将树脂构造体浸渍在催化剂活化溶液中活化催化剂。
[0067] 催化剂活化工艺的条件如表4所示。
[0068] 表4
[0069]
[0070] 然后,将树脂构造体浸渍在无电解镀铜用电镀液形成铜层。形成铜层的工艺条件为表5所示。
[0071] 表5
[0072]
[0073]
[0074] 用去离子水清洗上述制造的具有导体部的树脂构造物之后,以X字形切削试验法观察了电镀状态(X字形切削试验法:在电镀层沿2mm间隔的格子纹排列的线画切线,在其上面粘贴胶带,然后,朝垂直方向揭开胶带,此时,若在胶带上没有附着电镀层,则判断为合格)。并且,在电镀对象区域上没有发现没被电镀的部分。由此可以确认铜层仅坚固地电镀在树脂构造体(智能手机天线基座)的表面电镀对象区域(天线方向图)。
[0075] 实施例2
[0076] 实施例2中,作为树脂构造体除了使用利用聚碳酸酯/玻璃纤维树脂(PC/GF EH-3104HF,第一毛织)注塑成型的树脂成型体(智能手机天线基座)之外,以与实施例1相同的方法制造具有导体部的树脂构造物。实施例2中使用的树脂构造体完全没有使用成核剂。将如上述制造的具有导体部的树脂构造物用去离子水清洗后,以X字形切削试验法观察了电镀状态。并且,在电镀对象区域上没有发现没被电镀的部分。由此可以确认铜层仅坚固地电镀在树脂构造体(智能手机天线基座)的表面电镀对象区域(天线方向图)。
[0077] 实施例3
[0078] 实施例3中,作为树脂构造体除了使用利用聚碳酸酯/玻璃纤维树脂(PC/GF EH-3200HF,第一毛织)注塑成型的树脂成型体(智能手机天线基座)之外,以与实施例1相同的方法制造具有导体部的树脂构造物。实施例3中使用的树脂构造体完全没有使用成核剂。将如上述制造的具有导体部的树脂构造物用去离子水清洗后,以X字形切削试验法观察了电镀状态。并且,在电镀对象区域上没有发现没被电镀的部分。由此可以确认铜层仅坚固地电镀在树脂构造体(智能手机天线基座)的表面电镀对象区域(天线方向图)。
[0079] 实施例4
[0080] 实施例4中,作为树脂构造体除了使用利用聚碳酸酯树脂(HF-1023IM,第一毛织)注塑成型的树脂成型体(智能手机天线基座)之外,以与实施例1相同的方法制造具有导体部的树脂构造物。实施例4中使用的树脂构造体完全没有使用成核剂。将如上述制造的具有导体部的树脂构造物用去离子水清洗后,以X字形切削试验法观察了电镀状态。并且,在电镀对象区域上没有发现没被电镀的部分。由此可以确认铜层仅坚 固地电镀在树脂构造体(智能手机天线基座)的表面电镀对象区域(天线方向图)。
[0081] 实施例5
[0082] 实施例5中,作为树脂构造体除了使用利用聚碳酸酯/玻璃纤维树脂(PC/GF HF-3201GL,第一毛织)注塑成型的树脂成型体(智能手机天线基座)之外,以与实施例1相同的方法制造具有导体部的树脂构造物。实施例5中使用的树脂构造体完全没有使用成核剂。将如上述制造的具有导体部的树脂构造物用去离子水清洗后,以X字形切削试验法观察了电镀状态。并且,在电镀对象区域上没有发现没被电镀的部分。由此可以确认铜层仅坚固地电镀在树脂构造体(智能手机天线基座)的表面电镀对象区域(天线方向图)。
[0083] 实施例6
[0084] 实施例6中,作为树脂构造体除了使用利用聚碳酸酯树脂(EH-1050,第一毛织)注塑成型的树脂成型体(智能手机天线基座)之外,以与实施例1相同的方法制造具有导体部的树脂构造物。实施例6中使用的树脂构造体完全没有使用成核剂。将如上述制造的具有导体部的树脂构造物用去离子水清洗后,以X字形切削试验法观察了电镀状态。并且,在电镀对象区域上没有发现没被电镀的部分。由此可以确认铜层仅坚固地电镀在树脂构造体(智能手机天线基座)的表面电镀对象区域(天线方向图)。
[0085] 比较例
[0086] 比较例1中激光工艺条件如表6所示,除此之外,以与实施例1相同的方法制造了具有导体部的树脂构造体。
[0087] 表6
[0088]项目 条件
激光介质 YVO4
激光波长 1064nm
输出激光 8W
激光移动速度 2000mm/min
激光照射模式 不形成格子纹排列的沟槽线,
[0089]  以均匀的深度切削整个电镀对象区域
[0090] 用裸眼观察比较例1的电镀状态,其结果发现在电镀对象区域上没被电镀的部分,并确认到被电镀部分的紧贴性也显著降低。由此可以确认比较例1中铜层没有有效地电镀在树脂构造体(智能手机天线基座)的表面电镀对象区域(天线方向图)。
[0091] 比较例2
[0092] 比较例2中,作为树脂构造体除了使用利用聚碳酸酯/玻璃纤维树脂(PC/GF EH-3104HF,第一毛织)注塑成型的树脂成型体(智能手机天线基座)之外,以与比较例1相同的方法制造具有导体部的树脂构造物。用裸眼观察比较例2的电镀状态,其结果发现在电镀对象区域上没被电镀的部分,并确认到被电镀部分的紧贴性也显著降低。由此可以确认比较例2中铜层没有有效地电镀在树脂构造体(智能手机天线基座)的表面电镀对象区域(天线方向图)。
[0093] 比较例3
[0094] 比较例3中,作为树脂构造体除了使用利用聚碳酸酯/玻璃纤维树脂(PC/GF EH-3200HF,第一毛织)注塑成型的树脂成型体(智能手机天线基座)之外,以与比较例1相同的方法制造具有导体部的树脂构造物。用裸眼观察比较例3的电镀状态,其结果发现在电镀对象区域上没被电镀的部分,并确认到被电镀部分的紧贴性也显著降低。由此可以确认比较例3中铜层没有有效地电镀在树脂构造体(智能手机天线基座)的表面电镀对象区域(天线方向图)。
[0095] 比较例4
[0096] 比较例4中,作为树脂构造体除了使用利用聚碳酸酯树脂(HF-1023IM,第一毛织)注塑成型的树脂成型体(智能手机天线基座)之外,以与比较例1相同的方法制造具有导体部的树脂构造物。用裸眼观察比较例4的电镀状态,其结果发现在电镀对象区域上没被电镀的部分,并确认到被电镀部分的紧贴性也显著降低。由此可以确认比较例4中铜层没有有效地电镀在树脂构造体(智能手机天线基座)的表面电镀对象区域(天线方向图)。
[0097] 比较例5
[0098] 比较例5中,作为树脂构造体除了使用利用聚碳酸酯/玻璃纤维树脂 (PC/GF HF-3201GL,第一毛织)注塑成型的树脂成型体(智能手机天线基座)之外,以与比较例1相同的方法制造具有导体部的树脂构造物。用裸眼观察比较例5的电镀状态,其结果发现在电镀对象区域上没被电镀的部分,并确认到被电镀部分的紧贴性也显著降低。由此可以确认比较例5中铜层没有有效地电镀在树脂构造体(智能手机天线基座)的表面电镀对象区域(天线方向图)。
[0099] 比较例6
[0100] 比较例6中,作为树脂构造体除了使用利用聚碳酸酯树脂(EH-1050,第一毛织)注塑成型的树脂成型体(智能手机天线基座)之外,以与比较例1相同的方法制造具有导体部的树脂构造物。用裸眼观察比较例6的电镀状态,其结果发现在电镀对象区域上没被电镀的部分,并确认到被电镀部分的紧贴性也显著降低。由此可以确认比较例6中铜层没有有效地电镀在树脂构造体(智能手机天线基座)的表面电镀对象区域(天线方向图)。工业利用可能性
[0101] 本发明的具有导体部的树脂构造物例如可作为便携电子设备用天线、RFID用天线、汽车用电装品类、白色家电产品类、NFC天线、代替电缆零件、半导体IC零件等使用。
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