CN103442518A

CN103442518A - 一种电子电路的制造方法

Info

Publication number: CN103442518A
Application number: CN2013103334832A
Authority: CN
Inventors: 蒋海英; 李立忠; 桂祥; 曹雄; 陈德智
Original assignee: SHANG RUIYUAN CHEMICAL TECHNOLOGY Co Ltd; Shanghai Amphenol Airwave Communication Electronics Co Ltd
Current assignee: SHANG RUIYUAN CHEMICAL TECHNOLOGY Co Ltd; Shanghai Amphenol Airwave Communication Electronics Co Ltd
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2013-12-11

Abstract

本发明公开了一种电子电路的制造方法，对一非金属材料制成的电路载体进行选择性激光照射，再进行处理，步骤如下：对电路载体的表面依次进行化学表面调整处理和化学活化处理，再进行电镀或者化镀工艺，在照射区域形成电子电路。本发明的有益技术效果在于：本发明采用的电路载体中不含金属触媒或疏水剂，成本低廉；且本发明不含金属成分，不会对天线产品的性能产生影响；由于本发明采用稀硫酸、氢氟酸等化学溶液对电路载体进行表面调整处理，使后续的钯活化剂只能沉积在电路载体经电磁照射的区域；由于本发明采用钯活化试剂，在进行钯活化时，没有经过电磁照射的部分不会形成有功效的钯金属；本发明步骤简洁、容易实现且易于推广。

Description

一种电子电路的制造方法

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，具体涉及一种电子电路的制造方法。

背景技术

目前在塑料件上直接制作电路的方法包括：

（1）激光直接成型技术（Laser-Direct-Structuring，LDS），即使用含有某种金属触媒的塑料电路载体，然后通过激光释放金属，使需要的区域的金属暴露出来，基于这些暴露的金属触媒再进行化镀或者电镀的方法获得电路。其缺点是：该方法由于需要使用金属触媒从而增加了成本，并且由于此产品含有金属，在某些场合比如天线产品，金属触媒可能对射频性能产生不利影响。

（2）在普通塑料材料中加疏水膜的激光选择性化镀或者电镀，即在塑料电路载体的表面加一层疏水膜，再用激光选择性照射需要的部分，使照射部分的疏水膜失效，再进行化镀或者电镀。由于没有激光照射的部分的疏水膜有疏水效果，金属无法沉积，因此形成了所需的电路。其缺点：是需要塑料电路载体的表面加一层疏水膜，增加了成本和增加了工艺的复杂性。

（3）在普通塑料产品上通过化镀再去镀的方法获得线路的方法，即首先在用普通塑料电路载体上用激光选择性照射需要的区域（简称选择性区域），再对电路载体进行化学沉积金属或者真空镀金属，然后再进行激光照射将选择性区域和其他区域分割开，再进行电镀将选择性区域的金属层加厚，然后再去镀，由于选择性区域的金属比非选择性区域的金属厚，因此在保留选择性区域金属的前提下将非选择性区域的金属去掉，最后再化镀或者电镀镀铜、镀镍或者镀金。其缺点是：工艺比较复杂，因而成本增加不良率增加。

发明内容

为了克服现有技术中存在的成本高、且金属成分影响产品性能的缺陷，本发明旨在提供一种不使用金属触媒或者金属媒介的电子电路的制造方法，具体的技术方案如下：

一种电子电路的制造方法，包括如下步骤：

（1）准备一电路载体，其中，所述电路载体的材料为非金属材料；

（2）对所述电路载体的表面根据所需的电子电路的形状进行选择性电磁照射，从而在所述电路载体的表面形成照射区域；

（3）采用酸性或碱性试剂对电路载体的表面进行化学表面调整处理，使照射区域表面的化学性质发生改变，由非极性转变为有极性，具有吸附胶团的功能；对电路载体的表面进行化学活化处理，在照射区域内形成一金属晶核；

（4）再进行电镀或者化镀工艺，以所述金属晶核为基础，沉积若干金属层，从而在所述照射区域形成所述电子电路。

作为优化方案，所述步骤（3）进一步包括如下步骤：

（31）采用稀硫酸对电路载体进行表面调整处理；

（32）采用钯活化试剂对所述电路载体进行钯活化，使金属钯附着在所述照射区域内，形成一钯金属层，所述钯金属层即为所述金属晶核。

作为优化方案，所述稀硫酸的浓度范围为20%~50%。

作为优化方案，酸性或碱性试剂为氢氟酸、铬酸、磷酸、磷酸三钠、氢氧化铵或氢氧化钾中的一种。

作为优化方案，氢氟酸、铬酸、磷酸、磷酸三钠、氢氧化铵或氢氧化钾的浓度范围为10%~50%。

作为优化方案，所述若干金属层的材料为铜、镍、金中的一种或两种或全部。

作为优化方案，所述步骤（4）进一步包括如下步骤：

首先，对所述电路载体进行电镀或化学镀，在所述金属晶核上沉积一镀铜层；

然后，通过电镀或化学镀在所述镀铜层上沉积一镀镍层；

最后，通过电镀或化学镀在所述镍金属层上沉积一镀金层，形成电子电路。

作为优化方案，所述电路载体的材料为高分子化合物。

作为优化方案，所述高分子化合物为塑料、纤维或橡胶。

作为优化方案，所述电路载体由高分子化合物通过注塑、挤出或者吹塑成型制得。

作为优化方案，所述电磁照射采用的是激光照射的方式，所述激光的波长为300-1600纳米。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明采用的电路载体中不含金属触媒或疏水剂，成本低廉；且本发明不含金属成分，不会对天线产品的性能产生影响；

（2）由于本发明采用稀硫酸对电路载体进行表面调整处理，使后续的钯活化剂只能沉积在电路载体经电磁照射的区域；大大提高产品的生产良率和钯活化试剂的利用率，从而降低产品的生产成本。

（3）由于本发明采用钯活化试剂，在进行钯活化时，钯金属只会沉积在电路载体经电磁照射的区域，不会附着在没有经过电磁照射的部分，沉积的钯金属相当于LDS技术中电磁照射释放出的金属；实现了与LDS技术相同的技术效果，但大大降低了成本；

（4）本发明步骤简洁、容易实现且易于推广。

附图说明

图1为本发明电路载体的结构示意图；

图2为本发明电路载体的剖视图；

图3为本发明照射区域的结构示意图；

图4为本发明照射区域的结构剖视图；

图5为本发明电子电路的结构示意图；

图6为本发明电子电路的剖视图。

上图中序号为：1-电路载体、2-照射区域、3-电子电路。

具体实施方式

下面结合附图以实施例的方式详细描述本发明。

实施例1：

一种电子电路的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）准备一电路载体1，其中，电路载体1的材料为非金属材料；本发明不对该非金属材料进行限定，电路载体1的材料可以为高分子化合物，由高分子化合物通过注塑、挤出或者吹塑成型制得。对该高分子化合物的材料也不作限定，可以为塑料、纤维或橡胶。在本实施例中，电路载体1的材料为普通塑料，不含金属触媒或者疏水剂，如图1和图2所示。

（2）对电路载体1的表面根据所需的电子电路的形状进行选择性电磁照射，使电路载体1表面的相应区域粗化，从而在电路载体1的表面形成大小不一的不规则的凹凸面，称为照射区域2，如图3和图4所示。在本实施例中，电磁照射采用的是激光照射的方式，激光的波长为100-20000纳米。电磁照射使电路载体1表面粗化的原理为：经电磁照射后，使电路载体表面相应区域的化学键被破坏，从而发生碳化、熔化，进而使电路载体表面的相应区域产生变性，最终形成大小不一的不规则的凹凸面。

（3）采用酸性或碱性试剂对电路载体1的表面进行化学表面调整处理，使照射区域2表面的化学性质发生改变，由非极性转变为有极性，具有吸附胶团的功能；对电路载体1的表面进行化学活化处理，在照射区域2内形成一金属晶核。其中，极性是指分子中正电荷中心与负电荷中心不重合,非极性就是分子中正电荷中心与负电荷中心重合,本发明的化学表面调整是通过酸性或碱性试剂改变照射区域2表面的化学分子结构，将照射区域2表面的化学分子中的某原子取代，使分子中正电荷中心与负电荷中心不重合，带有正或负电荷，从而使照射区域2表面具有吸附胶团的功能。

在本步骤中，化学表面调整处理采用的酸性或碱性试剂为稀硫酸，经稀硫酸处理后使照射区域2表面的化学性质发生改变，由非极性转变为有极性，具有吸附胶团的功能；其中，稀硫酸的浓度范围为20%~50%。这里的酸性或碱性试剂不限于稀硫酸，还可以是酸性溶液氢氟酸、铬酸、磷酸中的一种或碱性溶液磷酸三钠、氢氧化铵、氢氧化钾中的一种，以上列举的试剂都可以达到相似的效果，浓度范围在10%~50%之间。若不采用本步骤的技术方案，照射区域2的表面不具有吸附胶团的功能，后续的钯活化试剂虽然也可以在照射区域2的表面形成钯金属层，但钯活化试剂的利用率较低，效果很差。

在本步骤中，化学活化处理是指采用钯活化试剂对电路载体1进行钯活化，使金属钯附着在照射区域2内，形成一钯金属层，钯金属层即为金属晶核。经过化学表面调整后，由于照射区域2的表面具有吸附胶团的功能，在本步骤中，钯活化试剂中的金属钯具有选择性地吸附在照射区域2。本步骤中采用市售的钯活化试剂，由于经电磁照射后照射区域2的表面粗糙，且经过稀硫酸的化学表面调整处理，钯金属只会附着在表面粗化的照射区域2内，不会沉积在线路载体1的其他区域。

（4）再进行电镀或者化镀工艺，以金属晶核为基础，沉积若干金属层，从而在照射区域2形成电子电路3。如图5和图6所示。其中，电镀或化学镀的方式均可实现本发明，且本发明对金属层的材料不作限制，可以为铜、镍、金中的一种或两种或全部。在本实施例中，采用化学镀的方式，将其他金属材料沉积在钯金属上的方法具体为：

首先，对电路载体1进行电镀或化学镀，在金属晶核上沉积一镀铜层；

然后，通过电镀或化学镀在镀铜层上沉积一镀镍层；

最后，通过电镀或化学镀在镍金属层上沉积一镀金层，形成电子电路3。

目前的激光直接成型技术（LDS）的技术方案为：采用含有金属触媒的电路载体，对电路载体激光照射后释放金属，再对电路载体进行化学镀或电镀，使铜等金属材料沉积在经激光照射的区域，其中铜等金属材料以电路载体上经激光照射后释放的金属为底材，在此基础上生长扩大；没有经过激光照射的区域由于没有释放出金属，铜等金属材料不会附着在这些区域。本发明以步骤（3）的技术方案代替LDS的电路载体中添加金属触媒的方案，经过步骤（3）后得到的金属晶核相当于LDS的电路载体经激光照射释放出的金属。在本实施例中，镀铜层以金属晶核为底材，只会沉积在金属晶核上，不会沉积在电路载体1的其他区域；然后，镀镍层以镀铜层为底材，只会沉积在镀铜层上，不会沉积在电路载体1的其他区域；最后镀金层以镀镍层为底材，只会沉积在镀镍层上，不会沉积在电路载体1的其他区域，从而形成电子电路。

由此，本发明的电路载体1为非金属材料即可，无须加入金属触媒，节省了成本，且不含金属成分，不会影响成品性能。且本发明采用的稀硫酸和钯活化试剂在市场上很容易购买，成本低廉且易于实现。

以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims

1. 一种电子电路的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

（3）采用酸性或碱性试剂对所述电路载体的表面进行化学表面调整处理，使所述照射区域表面的化学性质发生改变，由非极性转变为有极性，具有吸附胶团的功能；对所述电路载体的表面进行化学活化处理，在所述照射区域内形成一金属晶核；

2. 根据权利要求1所述的一种电子电路的制造方法，其特征在于，所述步骤（3）进一步包括如下步骤：

（31）采用稀硫酸对所述电路载体进行表面调整处理；

3. 根据权利要求2所述的一种电子电路的制造方法，其特征在于，所述稀硫酸的浓度范围为20%~50%。

4. 根据权利要求1所述的一种电子电路的制造方法，其特征在于，所述酸性或碱性试剂为氢氟酸、铬酸、磷酸、磷酸三钠、氢氧化铵或氢氧化钾中的一种。

5. 根据权利要求4所述的一种电子电路的制造方法，其特征在于，所述氢氟酸、铬酸、磷酸、磷酸三钠、氢氧化铵或氢氧化钾的浓度范围为10%~50%。

6. 根据权利要求1所述的一种电子电路的制造方法，其特征在于，所述若干金属层的材料为铜、镍、金中的一种或两种或全部。

7. 根据权利要求1所述的一种电子电路的制造方法，其特征在于，所述步骤（4）进一步包括如下步骤：

然后，通过电镀或化学镀在所述镀铜层上沉积一镀镍层；

8. 根据权利要求1-7任一项所述的一种电子电路的制造方法，其特征在于，所述电路载体的材料为高分子化合物。

9. 根据权利要求8所述的电子电路的制造方法，其特征在于，所述高分子化合物为塑料、纤维或橡胶。

10. 根据权利要求8所述的电子电路的制造方法，其特征在于，所述电路载体由高分子化合物通过注塑、挤出或者吹塑成型制得。

11. 根据权利要求1-7任一项所述的一种电子电路的制造方法，其特征在于，所述电磁照射采用的是激光照射的方式，所述激光的波长为100-20000纳米。