具有金属图形的基材的制备方法与流程

文档序号:15626759发布日期:2018-10-09 23:10阅读:148来源:国知局
本发明涉及一种具有金属图形的基材,尤其涉及一种具有金属图形的基材的制备方法。
背景技术
:未来电子通讯产品朝向多功能、薄型化和集型化方向发展,人们对密度更高、线路更细之柔性电路板的需求也越来越大。高分子材料金属化技术在制作密度更高、线路更细之柔性电路板中的应用越来越广。而现有技术中,高分子金属化工艺流程为:脱脂、开环、触媒、还原、化镍、镀铜等步骤。该工艺流程较为复杂。另外,由于上述工艺会对高分子基材进行脱脂、开环以形成羟基及羧基。如此将会造成高分子基材的降解,从而破坏高分子基材的物理性质。技术实现要素:有鉴于此,有必要提供一种能够解决上述技术问题的具有金属图形的基材的制备方法。一种具有金属图形的基材的制备方法,包括步骤:提供一高分子基材及一感光树脂组合物并将该感光树脂组合物涂布在该高分子基材的一表面上;通过曝光、显影制程将该感光树脂组合物制作形成一图案化的感光树脂层;通过化学镀方式在该感光树脂层的远离该高分子基材的表面上形成一晶种层;及通过电镀方式在该晶种层的表面上形成一金属层,从而形成该具有金属图形的基材,其中,该晶种层及该金属层构成该金属图形。相比于现有技术,本发明提供的具有金属图形的基材的制备方法,通过在高分子基材表面涂布一感光树脂组合物,并直接将该感光树脂组合物图案化,使得该感光树脂组合物直接与该高分子基材结合,之后通过化学镀及电镀方式直接金属化,并不需要对该高分子基材进行表面处理(脱脂、开环),不仅流程简单,还不破坏高分子基材的物理性能。附图说明图1是本发明较佳实施例中在一涂布有感光树脂组合物的高分子基材的剖视图。图2是预烘烤图1所示的感光树脂组合物而形成感光树脂组合物层后的剖视图。图3是将图2所示的感光树脂组合物层制作形成感光树脂层后的剖视图。图4是在图3所示的感光树脂层的表面形成一晶种层后的剖视图。图5是在图4所示的晶种层上选择性电镀一金属层,形成该具有金属图形的基材后的剖视图。主要元件符号说明具有金属图形的基材100高分子基材10感光树脂组合物20感光树脂组合物层21图案化的感光树脂层22晶种层30金属层40如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。具体实施方式为能进一步阐述本发明达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图1-5及较佳实施方式,对本发明提供的一种具有金属图形的基材及柔性电路板的制备方法的具体实施方式、结构、特征及其功效,作出如下详细说明。请参阅图1-5,本发明较佳实施例提供一种具有金属图形的基材100的制备方法,该具有金属图形的基材100可以为柔性电路板(单面板、双面板、多层板)、电磁屏蔽膜等。在本实施例中,该具有金属图形的基材100为一柔性电路板。下面以柔性电路板中的单面板的制备方法为例,对该具有金属图形的基材100的制备方法作进一步说明。该具有金属图形的基材100的制备方法,包括如下步骤:第一步,请参阅图1,提供一高分子基材10及一感光树脂组合物20,并将该感光树脂组合物20涂布在该高分子基材10的一表面上。其中,涂布在该高分子基材10表面的该感光树脂组合物20的厚度为1~5um。该高分子基材10的材质通常选用聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate,pet)或聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate,pen)、液晶高分子聚合物(liquidcrystalpolymer,lcp)等低介质损耗且低介质常数的高分子材料中的一种或几种。其中,该高分子基材10的材质还可以选用聚酰亚胺(polyimide,pi)。虽然,聚酰亚胺本身不含有羧基,但由于本案制备的该感光树脂组合物20中含有水分,当将该感光树脂组合物20涂覆于该聚酰亚胺的该高分子基材10上时,可促使该聚酰亚胺开环而形成羧基,且不破坏该聚酰亚胺的物理性质,故这里的开环并不等同于现有技术中常用的脱脂、开环的表面处理。在本实施例中,该高分子基材10的材质为对苯二甲酸乙二醇酯,其结构式为:该感光树脂组合物20为包含有羧基及恶唑啉官能团的可感光图案化涂料。具体地,该感光树脂组合物20,按重量份数计,包括100重量份的环氧丙烯酸酯、10~50重量份的感光单体、10~40重量份的感光寡聚物、5~15重量份的光起始剂、1~5重量份的色料以及10~50重量份的恶唑啉化合物。其中,所述感光树脂组合物中不包括环氧树脂。在本实施例中,所述感光树脂组合物还进一步包括适量的溶剂,用以调整所述感光树脂组合物的粘度。其中,所述溶剂可为丁酮。所述环氧丙烯酸酯的反应官能基为2~4官,包括苯环、羧基(-cooh)或羟基(-oh)。在本实施例中,所述环氧丙烯酸酯的分子量为10000~40000g/mole,酸值为70~150mgkoh/g。所述感光单体与所述感光寡聚物均具有多个反应官能基,其用于在所述感光树脂组合物受到紫外光照射时,与所述环氧丙烯酸酯发生聚合和交联反应。在本实施例中,所述感光单体的反应官能团基数≥3。所述感光单体可选自聚乙二醇二丙烯酸酯(pegda)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(hdda)、乙氧基双酚a二丙烯酸酯(bpa)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)、季戊四醇三丙烯酸酯(peta)、二季戊四醇六丙烯酸酯(dpha)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯[tmp(eo)ta]以及丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯[tmp(3po)ta]等中的至少一种。在本实施例中,所述感光寡聚物可为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(aliphaticurethaneacrylate)。所述感光寡聚物的反应官能基的数量为2~4,所述感光寡聚物的分子量为3000~6000g/mole。所述光起始剂用于在所述感光树脂组合物受到紫外光照射时,吸收紫外光而形成自由基或阳离子,引发所述环氧丙烯酸酯与感光单体以及感光寡聚物发生聚合和交联反应。所述光起始剂可选自α-羟基酮类化合物、酰基膦氧化物、α-氨基酮类化合物及肟酯类化合物等中的至少一种。更具体的,所述光起始剂可选自2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基酮、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮、安息香双甲醚、二苯甲酮、异丙基硫杂蒽酮及咔唑肟酯中的至少一种。所述恶唑啉化合物(化学式为)在所述感光树脂组合物被加热至高于常温的一预设温度时才会与环氧丙烯酸酯中的羧基反应,而在低于该预设温度(如常温)时,所述恶唑啉化合物无反应活性,且所述感光树脂组合物中不包括环氧树脂,从而有利于所述感光树脂组合物在常温下存储。在本实施例中,所述恶唑啉化合物的分子量为7000g/mole。其中,所述恶唑啉化合物与羧基反应的反应式如下:所述色料用于使所述感光树脂组合物呈现所需的颜色,其可选自颜料及染料中的至少一种。所述颜料可选自无机颜料及有机颜料中至少一种。在本实施例中,所述颜料可选自酞菁蓝、酞菁绿、结晶紫、永固黄、二氧化钛、碳黑、氧化铁黑以及苯氨黑等中的一种。所述染料可为有机染料。更具体地,所述染料可为天然有机染料和合成有机染料中的至少一种。在本实施例中,所述染料可选自日本化药株式会社生产的kayasered-b、black—an、blue-n(化工行业标准型号)、巴斯夫有限公司生产的neozaponred355、orasolblack-x55、oracetyellow-144fe(化工行业标准型号)等中的一种。在本实施例中,所述感光树脂组合物,按重量份数计,还进一步包括0.5~1重量份的三苯基膦。第二步,请参阅图2,预烘烤该感光树脂组合物20而使其半固化,从而形成一感光树脂组合物层21。其中,该预烘烤的温度为80~120℃,该预烘烤的时间为20分钟~1小时。在本实施例中,该预烘烤的温度为80℃,该预烘烤的时间为20分钟。具体地,在预烘烤的过程中,该感光树脂组合物20中的羧基与恶唑啉化合物之间发生热固化反应,形成了化学交联的网络结构,从而提高了该感光树脂组合物的交联密度。与此同时,该感光树脂组合物20中的恶唑啉化合物与该高分子基材10中的羧基之间也发生了热固化反应,使得该高分子基材10与该感光树脂组合物层21之间形成了化学交联的网络结构,从而增强了该高分子基材10与该感光树脂组合物层21之间的附着力。第三步,请参阅图3,利用曝光显影技术在该感光树脂组合物层21中形成所需的图案,并经过热烘烤,从而形成一图案化的感光树脂层22。在本实施例中,该曝光采用的曝光量为400mj/cm2。在本实施例中,该显影液采用质量浓度为1%的碳酸氢钠溶液。在本实施例中,该热烘烤的温度为150℃,该热烘烤的时间为1.5小时。具体地,在热烘烤过程中,该感光树脂组合物20中的恶唑啉化合物会同时与该感光树脂组合物20及该高分子基材10中的羧基发生进一步的热固化反应,从而进一步形成化学交联的网络结构,进一步提高该感光树脂组合物层21的交联密度以及该感光树脂组合物层21与该高分子基材10之间的交联密度,从而使得该图案化的感光树脂层22具有较好的耐碱性与焊锡耐热性,并使得该感光树脂层22与该高分子基材10之间的附着力更强。第四步,请参阅图4,在该图案化的感光树脂层22的远离该高分子基材10的表面上吸附一晶种层30,以便于后续电镀时能够导电。其中,该晶种层30的形成过程如下:首先,在该图案化的感光树脂层22的远离该高分子基材10的表面上吸附钯离子(pd2+),具体地,该pd2+与该图案化的感光树脂层22中的羧基结合。其次,经过还原反应,将pd2+还原成pd。再次,在pd表层经过化学镀方式沉积一镍层,从而形成该晶种层30。第五步,在该晶种层30的远离该图案化的感光树脂层22的表层上电镀一金属层40,进而形成该具有金属图形的基材100。其中,该晶种层30及该金属层40构成该金属图形。具体地,在本实施例中,该金属层40为铜层,该晶种层30及该金属层40构成该柔性电路板的导电线路层。对于双面板的制备方法,可以重复上述步骤。具体地,可以在第二步:形成半固化的感光树脂组合物层21之后或第三步:形成该图案化的感光树脂层22之后或第五步:形成金属层40之后,重复上述第一步~第五步的步骤。另外,由于本案的金属层40(导电线路)是电镀形成的,因此,可以根据实际需要任意调整该金属层40(导电线路)的厚度。本发明提供的具有金属图形的基材100的制备方法,1)通过将一涂布在高分子基材10上的感光树脂组合物20图案化,因此,在具有金属图形的基材100的制备过程中并不需要对高分子基材10进行脱脂、开环,不仅简化了流程,还能够避免破坏高分子基材的物理性能;2)提供的感光树脂组合物20中含有恶唑啉等官能团,在制备过程中,该高分子基材10中的羧基与感光树脂组合物20中的恶唑啉等官能团发生热固化反应,使得该高分子基材10与该感光树脂组合物20之间形成了化学交联的网络结构(共价键),从而增强了该高分子基材10与该图案化的感光树脂层22之间的附着力;3)通过化学镀及电镀的方式在图案化的该图案化的感光树脂层22上形成金属层(导电线路层)40,可以任意调整该金属层40的厚度,有利于细线路的制作。以上所述,仅是本发明的较佳实施方式而已,并非对本发明任何形式上的限制,虽然本发明已是较佳实施方式揭露如上,并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。当前第1页12
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