聚合物制品和油墨组合物以及表面选择性金属化方法_3

文档序号:8425173阅读:来源:国知局
述消泡剂可以为本领域常用的各种能够商购得到 的消泡剂。具体地,所述消泡剂可以为商购自德国BYK公司的牌号为BYK-051、BYK-052、 BYK-053、BYK-055、BYK-057、BYK-020、BYK-065、BYK-066N、BYK-067A、BYK-070、BYK-080A、 BYK-088、BYK-141、BYK-019、BYK-021、BYK-022、BYK-023、BYK-024、BYK-025、BYK-028、 BYK-011、BYK-031、BYK-032、BYK-033、BYK-034、BYK-035、BYK-036、BYK-037、BYK-038、 BYK-045、BYK-A530、BYK-A555、BYK-071、BYK-060、BYK-018、BYK-044 和 BYK-094 的消泡剂 中的一种或两种以上。
[0088] 根据本发明的油墨组合物,所述消泡剂的量可以为本领域的常规用量。优选地,相 对于100重量份连接料,所述消泡剂为0. 1-3重量份。
[0089] 根据本发明的油墨组合物,所述流平剂用于促使油墨在干燥成膜过程中形成一个 更为平整、光滑且均匀的膜层。本发明对于所述流平剂的种类没有特别限定,可以为本领域 常用的能够实现上述功能的物质。例如,所述流平剂可以为聚丙烯酸酯系流平剂、聚二甲基 硅氧烷系流平剂、聚甲基苯基硅氧烷系流平剂和含氟表面活性剂中的一种或两种以上。 [0090] 根据本发明的油墨组合物,所述流平剂可以为本领域常用的各种能够商购得到 的流平剂。例如,所述流平剂可以为商购自德国BYK公司的牌号为BYK-333、BYK-306、 BYK-358N、BYK-310、BYK-354和BYK-356的流平剂中的一种或两种以上。
[0091] 根据本发明的油墨组合物,所述流平剂的用量可以为本领域的常规用量,没有特 别限定。优选地,相对于100重量份连接料,所述流平剂可以为〇. 3-4重量份。
[0092] 根据本发明的油墨组合物,所述粘性调节剂用于调节油墨组合物的粘度。本发明 对于所述粘性调节剂的种类没有特别限定,可以为本领域的常规选择。例如,所述粘性调节 剂可以为气相二氧化硅、聚酰胺蜡、有机膨润土、氢化蓖麻油、金属皂、羟烷基纤维素及其衍 生物、聚乙烯醇和聚丙烯酸盐中的一种或两种以上。
[0093] 根据本发明的油墨组合物,粘性调节剂的量可以为本领域的常规选择。优选地,相 对于100重量份连接料,所述粘性调节剂可以为0. 3-3重量份。
[0094] 根据本发明的油墨组合物的制备方法没有特别限定,只要能够将所述第一添加剂 与连接料、任选的第二添加剂、任选的溶剂和任选的助剂混合均匀即可。例如,可以通过在 混合器(如行星式球磨机)中,将所述第一添加剂与连接料、任选的第二添加剂、任选的溶剂 和任选的助剂混合均匀,从而得到根据本发明的油墨组合物。在混合器中将各组分混合均 匀的方法和条件是本领域所公知的,本文不再赘述。
[0095] 根据本发明的油墨组合物能够施用在绝缘性基材的表面,并用激光进行活化后在 所述绝缘性基材的表面进行化学镀,以将所述绝缘性基材的表面选择性金属化,进而在所 述非导电性基材的表面形成信号传导通路。
[0096] 根据本发明的第三个方面,本发明提供了一种聚合物制品表面选择性金属化方 法,该方法包括以下步骤:(1)用能量束照射聚合物制品的需要进行金属化的表面,使被照 射的表面气化;以及(2)将照射后的聚合物制品进行化学镀,其中,所述聚合物制品为本发 明提供的聚合物制品。所述聚合物制品及其制备方法在前文已经进行了详细的描述,此处 不再详述。
[0097] 所述能量束可以为激光、电子束或离子束,优选为激光。
[0098] 用能量束进行照射的条件可以根据采用的能量束的种类进行选择。一般地,在 采用激光进行照射时,激光的波长可以为200-3000nm,功率可以为5-3000W,频率可以为 0. l-200kHz,走线速度可以为0. 01-50000mm/s,填充间距可以为0. 01-5mm。在采用电子束 进行照射时,电子束的功率密度可以为101-lOllW/cm2。在采用离子束进行照射时,离子束 的能量为101_106eV。
[0099] 对照射后的聚合物制品进行化学镀的方法也已经为本领域技术人员所公知。例 如,进行化学镀铜时,该方法可以包括将蚀刻后的聚合物制品与铜镀液接触,所述铜镀液含 有铜盐和还原剂,pH值为12-13,所述还原剂能够将铜盐中铜离子还原为铜单质,所述还原 剂例如可以为乙醛酸、肼和次亚磷酸钠中的一种或多种。
[0100] 在进行化学镀之后,还可以接着进行电镀或者再进行一次或多次化学镀,以进一 步增加镀层的厚度或者在化学镀层上形成其它金属镀层。例如,在化学镀铜结束后,可以再 化学镀一层镍来防止铜镀层表面被氧化。
[0101] 根据本发明的第四个方面,本发明提供了一种绝缘性基材表面选择性金属化方 法,该方法包括以下步骤:(1)将油墨组合物中的各组分混合均匀,将得到的混合物施用于 绝缘性基材的需要进行金属化的表面,以形成油墨层;(2)用能量束对所述油墨层的表面 进行照射,以使油墨层的表面气化;以及(3)将照射后的绝缘性基材进行化学镀;其中,所 述油墨组合物为本发明提供的油墨组合物。所述油墨组合物及其制备方法在前文已经进行 了详细的描述,此处不再赘述。
[0102] 所述能量束可以为激光、电子束或离子束,优选为激光。
[0103] 用能量束进行照射的条件可以根据采用的能量束的种类进行选择。一般地,在 采用激光进行照射时,激光的波长可以为200-3000nm,功率可以为5-3000W,频率可以为 0. l-200kHz,走线速度可以为0. 01-50000mm/s,填充间距可以为0. 01-5mm。在采用电子束 进行照射时,电子束的功率密度可以为101-lOllW/cm2。在采用离子束进行照射时,离子束 的能量为101_106eV。
[0104] 可以采用本领域常用的各种方法将本发明提供的油墨组合物施用于绝缘性基材 的表面上,例如:可以通过选自丝网印刷、喷涂、激光打印、喷墨打印、转印、凹版印刷、凸版 印刷和平版印刷的方法将由根据本发明的油墨组合物形成的油墨施用于需要进行金属化 的绝缘性基材的表面上。上述丝网印刷、喷涂、激光打印、喷墨打印、转印、凹版印刷、凸版印 刷和平版印刷的具体操作方法和条件是本领域所公知的,本文不再赘述。根据本发明的油 墨组合物特别适于通过喷墨打印或激光打印的方式施用于待金属化的绝缘性基材的表面。
[0105] 根据本发明的方法还可以包括将油墨组合物施用于所述绝缘性基材的表面后,将 具有所述油墨组合物的基材进行干燥。本发明对于所述干燥的方法没有特别限定,可以根 据油墨组合物中的连接料以及任选的溶剂的种类进行适当的选择,例如:所述干燥的温度 可以为40-150°C,时间可以为0. 5-5小时。所述干燥可以在常压下进行,也可以在减压的条 件下进行。
[0106] 所述油墨层的厚度可以根据所述油墨组合物的组成进行适当的选择,以能够在所 述绝缘性基材的表面进行化学镀,进而将所述绝缘性基材的表面选择性金属化为准。优选 地,所述油墨层的厚度为8-50 ilm。
[0107] 所述化学镀的方法也已经为本领域技术人员所公知。例如,进行化学镀铜时,该方 法可以包括将具有油墨层的绝缘性基材与铜镀液接触,所述铜镀液含有铜盐和还原剂,pH 值为12-13,所述还原剂能将铜盐中的铜离子还原为铜单质,例如所述还原剂可以为乙醛 酸、肼和次亚磷酸钠中的一种或多种。
[0108] 在进行化学镀之后,还可以接着进行电镀或者再进行一次或多次化学镀,以进一 步增加镀层的厚度或者在化学镀层上形成其它金属镀层。例如,在化学镀铜结束后,可以再 化学镀一层镍来防止铜镀层表面被氧化。
[0109] 根据本发明的方法能够对多种绝缘性基材进行选择性金属化,所述绝缘性基材例 如可以为塑料基材、橡胶基材、纤维基材、涂料形成的涂层、陶瓷基材、玻璃基材、木制基材、 水泥基材或纸。优选地,所述绝缘性基材为塑料基材或陶瓷基材。在所述绝缘性基材为柔 性塑料基材(例如:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚醚酮、聚醚醚酮或液晶 高分子)时,将本发明的油墨组合物施用于基材的表面,并将基材选择性金属化后得到的制 品特别适于制作柔性线路板。
[0110] 以下结合实施例详细说明本发明。
[0111]以下实施例和对比例中,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP)来测定制备的 第一添加剂和第二添加剂的组成;体积平均粒径采用商购自成都精新粉体测试设备有限公 司的激光粒度测试仪测定。
[0112] 以下实施例和对比例中,采用百格刀法来测定在基材表面形成的金属层的附着 力。具体测试方法为:用百格刀在待测样品表面划10X 10个1_X 1mm的小网格,每一条划 线深及金属层的最底层,用毛刷将测试区域的碎片刷干净后,用胶带(3M600号胶纸)粘住被 测试的小网格,用手抓住胶带一端,在垂直方向迅速扯下胶纸,在同一位置进行2次相同测 试,按照以下标准确定附着力等级:
[0113] ISO等级0:划线边缘光滑,在划线的边缘及交叉点处均无油漆脱落;
[0114] ISO等级1:在划线的交叉点处有小片的油漆脱落,且脱落总面积小于5%;
[0115] ISO等级2 :在划线的边缘及交叉点处有小片的油漆脱落,且脱落总面积在5-15% 之间;
[0116] ISO等级3 :在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落,且脱落总面积在15-35% 之间;
[0117] ISO等级4:在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落,且脱落总面积在35-65% 之间;
[0118] ISO等级5 :在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落,且脱落总面积大于65%。
[0119] 实施例1-20用于说明本发明的聚合物制品以及聚合物制品表面选择性金属化方 法。
[0120] 实施例1
[0121] (1)将BaC03粉体和Ti02粉体以摩尔比1 :1混合,并将得到的混合物在研磨机中进 行湿法研磨,其中,分散剂为水,相对于100重量份混合物,水的用量为150重量份。将研磨 得到的粉末置于烘箱中,在空气气氛中进行干燥,干燥的温度为l〇〇°C,时间为12小时。将 干燥后的粉末置于马弗炉中在空气气氛下进行烧结,烧结的温度为ll〇〇°C,时间为5小时。 将烧结物进行干法研磨,得到体积平均粒径为1微米的金属氧化物。经检测,该金属氧化物 的化学式为BaTi0 3。
[0122] (2)将聚碳酸酯和BaTi03送入双螺杆挤出机中挤出造粒,其中,相对于100重量份 聚碳酸酯,BaTi0 3的用量为15重量份。将得到的粒料送入注塑机中注塑成型,得到厚度为 1mm的聚合物片材。得到的聚合物片材的颜色在表1中列出。
[0123] (3)将步骤(2)得到的聚合物片材置于YAG激光器的样品台上,将激光聚焦,电脑 程序控制光束或样品台的移动,激光参数为:波长为l〇64nm,功率为20W,频率为25kHz,走 线速度为l〇〇mm/s,填充间距为0? 1mm。
[0124] (4)将步骤(3)得到的聚合物片材用5重量%的硫酸溶液进行清洗,然后置于50°C 的镀液中进行化学镀,化学镀的时间为lh。其中,镀液的组成为:CuS04?5H200.12mol/L, Na2EDTA?2H20 0? 14mol/L,亚铁氰化钾10mg/L
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