CN103866300A - 非金属基材金属化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非金属基材金属化方法，包括将胶体钯活化液按照预定图案喷涂在非金属基材的表面；然后在非金属基材镀上金属层，形成预定图案的镀金属层天线或电路。本发明在非金属基材上形成天线或电路的方法，采取预先在非金属基材上喷涂预定图案的方式进行活化，保证后续的金属镀层只在图案化区域形成金属层，减少了传统方法中不必要的退镀或掩膜工序，可一次性解决目前工艺中需反复化镀、退镀或者采用掩膜遮盖，再褪除掩膜而带来的工序繁琐、成本较高的问题，提升了产品加工效率和良率。

Description

非金属基材金属化方法

技术领域

本发明涉及非金属基材金属化领域，尤其涉及一种非金属基材金属化方法。

背景技术

塑料具有质轻、可塑性好、表面细致、光滑和易于加工等特点，在手机、笔记本、平板电脑等消费电子领域被广泛用于外壳加工。随着产品结构向精密、轻量化、超薄的方向发展，原来布置在产品内部结构的一些电路或天线，逐渐转移到产品壳体本身上来，以满足产品空间设计要求。但在塑胶壳体上直接生成金属天线或电路是比较困难的，需要复杂的前处理和金属化制程。

现有的在塑胶壳体三维表面加工天线或电路方法有LDS法、双色注塑、印刷法等，这些加工方法都要用到化学镀、电镀这些塑胶金属化方法，但其金属化前处理均较麻烦，其加工成本也较高。其中LDS法需要特殊的专用塑胶料，活化需通过昂贵的激光设备进行；双色注塑法需要开双色模具，前期开模费用高；印刷法加工相对简单，但印刷层导电性较之金属层要差。

这些加工方法在不同方面存在一些缺点，投入成本均较高，不能满足小规模企业或高质量加工需求，为此，有必要开发一种新型的低成本投入的加工方法来满足这方面的需求。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种能够在复杂三维曲面的非金属基材上形成高精度天线或电路的非金属基材金属化方法，降低投入成本，来满足高质量的加工需求。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种非金属基材金属化方法，用于在所述非金属基材上形成天线或电路，包括以下步骤：S1：将胶体钯活化液按照预定图案喷涂在非金属基材的表面；S3：在所述非金属基材镀上金属层，形成预定图案的镀金属层天线或电路。

优选地，本发明可以进一步地采用以下技术方案：

步骤S1中，将温度在30-40℃的所述胶体钯活化液喷涂在非金属基材的表面。

步骤S1中的所述喷涂是采用喷头所进行的，所述喷头上设有加热装置，所述加热装置使所述胶体钯活化液的温度保持在30-40℃。

在进行步骤S1之前，预先将所述非金属基材的表面进行粗化处理。

步骤S1和步骤S3之间还包括步骤S2：将喷涂后的所述非金属基材依次进行水洗、解胶和再水洗处理。

步骤S1完成后使所述胶体钯活化液在所述非金属基材上存留时间大于3分钟后再进行步骤S2。

步骤S3中的在所述非金属基材上镀上金属层，是将所述非金属基材整体进行浸入式化学镀处理。

步骤S3中的所述镀金属层天线或电路的厚度为7-20μm。

所述胶体钯活化液是采用盐基胶体钯活化液。

所述非金属基材的材料为ABS、PA、POM、PC、PPE、PBT、PPS、PES、PEI、PEEK、PI、LCP和PC+ABS中的一种或几种。

本发明的有益效果是：

采用本发明的方法在非金属基材上形成天线或电路，预先在非金属基材上喷涂预定图案的方式进行活化，可直接保证后续的金属镀层只在图案化区域形成金属层，减少了传统方法中不必要的退镀或掩膜工序，可一次性解决目前工艺中需反复化镀、退镀或者采用掩膜遮盖，再褪除掩膜而带来的工序繁琐、成本较高的问题，提升了产品加工效率和良率；而且采用本发明的方法不需要昂贵的设备，也不需要开模，金属化前处理步骤比较简单，使得加工效率得到提高。

优选方案中，在喷涂前对非金属基材进行粗化处理，方便后续的喷涂等操作；在喷头部位对胶体钯活化液进行预热，可保证胶体钯活化液处于活化要求的温度，有利于胶体钯活化液提高活性，可避免无加热装置时，胶体钯活化液处于常温导致活化温度低、效果差等问题；而胶体钯活化液在非金属基材上存留时间大于3分钟，有利于胶体钯活化液的活性成分在非金属基材上均匀吸附，形成一层均匀连续的催化中心，保证后续镀金属层的精度。

附图说明

图1是在塑料壳体上形成天线或电路方法的流程图。

具体实施方式

根据优选的实施例，一种非金属基材金属化方法，用于在塑料壳体上形成天线或电路，如图1所示，为在塑料壳体上形成天线或电路方法的流程图，流程如下：

步骤101：预备塑料壳体作为非金属基材；

步骤102：将塑料壳体进行除油、水洗处理，除油温度为40-60℃，时间为3-5分钟；

步骤103：对塑料壳体整体进行浸入式粗化处理，粗化温度为60-70℃，时间为3-7分钟；

步骤104：对塑料壳体进行活化处理，利用喷头将盐基胶体钯活化液喷涂在粗化后的塑料壳体上，形成预定的天线或电路图案，本步骤可以采用由通过计算机程序控制的精密三维运动喷头进行喷涂，以获得高精度的图案；为了使得盐基胶体钯活化液的活性更高，在喷头部位对盐基胶体钯活化液进行预热，盐基胶体钯活化液喷涂温度为30-40℃；盐基胶体钯活化液在塑料壳体上的停留时间要大于3分钟；

步骤105：将喷涂后的塑料壳体进行水洗，然后整体进行浸入式解胶处理，解胶温度为30-40℃，时间为2-5分钟；

步骤106：将解胶处理后的塑料壳体再次进行水洗，然后整体进行浸入式化学镀处理，此时镀层只在塑料壳体的活化区域内生成，镀层厚度为7-20μm，最终形成了预定图案的镀金属层天线或电路。

实施例中的非金属基材金属化方法首先将活化液喷涂在非金属基材上形成预定图案，使非金属基材在金属化时只在该活化区域形成金属层，减少了传统方法中不必要的退镀或掩膜工序，提升了产品加工效率和良率。

此外，发明人研究发现，使用胶体钯活化液喷涂活化非金属基材，当活化温度低于30℃越多，活化越不充分，效率越低，而当活化温度高于40℃越多，活化液稳定性变得越差。因此，优选使得喷涂的活化液温度维持在30-40℃，可以充分保证活化液在该温度条件下具有最好的活化效果。更优选地，通过喷涂活化液的喷头上设置加热装置，可方便有效地达到这一目的。本领域技术人员将能理解，喷头上的加热装置可以按照常规技术进行增设，如在喷头上增加电热元件等，不予赘述。

本发明提及的溶液喷涂是一种精密喷头喷涂方法，把盐基胶体钯活化液直接喷涂到非金属基材表面形成一个天线或电路的精确图案，由于该喷头可由计算机控制的精密机械装置操作，喷涂工序简易、不受非金属基材的形状所限。目前在复杂三维曲面形成高精度天线或电路，只有LDS技术，但LDS法设备投入高，而本发明的设备成本低，但产品效果和精度却可与之媲美。

本发明的加工成本优势体现在：与LDS法相比，设备成本投入低，与双色注塑法相比，无需开双色模具，相较现有技术中的LDS法和双色注塑法在加工效率、设备投入、模具加工成本、产品性能等方面均有显著优势。

除此之外，本发明的非金属基材金属化方法所适用的非金属基材广泛，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、聚酰胺(PA)、聚乙缩醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、改性聚苯基醚(PPE)、聚丁基对苯二甲酸酯(PBT)，聚苯撑硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、液晶聚合物(LCP)，聚碳酸酯—丙烯腈-丁二烯-苯乙烯合金（PC+ABS）中的一种或几种均适用。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种非金属基材金属化方法，用于在所述非金属基材上形成天线或电路，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将胶体钯活化液按照预定图案喷涂在非金属基材的表面；

S3：在所述非金属基材镀上金属层，形成预定图案的镀金属层天线或电路。

2.如权利要求1所述的非金属基材金属化方法，其特征在于，步骤S1中，将温度在30-40℃的所述胶体钯活化液喷涂在非金属基材的表面。

3.如权利要求1所述的非金属基材金属化方法，其特征在于，步骤S1中的所述喷涂是采用喷头所进行的，所述喷头上设有加热装置，所述加热装置使所述胶体钯活化液的温度保持在30-40℃。

4.如权利要求1所述的非金属基材金属化方法，其特征在于，在进行步骤S1之前，预先将所述非金属基材的表面进行粗化处理。

5.如权利要求1所述的非金属基材金属化方法，其特征在于，步骤S1和步骤S3之间还包括步骤S2：将喷涂后的所述非金属基材依次进行水洗、解胶和再水洗处理。

6.如权利要求4所述的非金属基材金属化方法，其特征在于，步骤S1完成后使所述胶体钯活化液在所述非金属基材上存留时间大于3分钟后再进行步骤S2。

7.如权利要求1所述的非金属基材金属化方法，其特征在于，步骤S3中的在所述非金属基材上镀上金属层，是将所述非金属基材整体进行浸入式化学镀处理。

8.如权利要求1所述的非金属基材金属化方法，其特征在于，步骤S3中的所述镀金属层天线或电路的厚度为7-20μm。

9.如权利要求1所述的非金属基材金属化方法，其特征在于，所述胶体钯活化液是采用盐基胶体钯活化液。

10.如权利要求1至9任一项所述的非金属基材金属化方法，其特征在于，所述非金属基材的材料为ABS、PA、POM、PC、PPE、PBT、PPS、PES、PEI、PEEK、PI、LCP和PC+ABS中的一种或几种。

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