CN106544654B - 一种处理液及其应用以及金属化产品和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基体表面金属化领域，提供了一种处理液及其应用以及金属化产品和方法。所述处理液中含有钛酸酯、硅酸酯、纤维素和络合剂，所述络合剂为含有乙酰丙酮基、羧酸根、羰基、烷氧基、叠氮基、硝酸基、胺基和卤素基中至少一种基团的化合物。采用本发明提供的处理液对基体表面进行金属化时，不仅能够摆脱现有技术对基体材质的限制，而且还能够形成完整的金属镀层，极具工业应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及基体表面金属化领域，具体地，涉及一种处理液、所述处理液在基体表面选择性金属化中的应用、一种金属化产品、一种金属化的方法以及由该金属化方法得到的金属化产品。
背景技术
在基体表面形成金属层，作为电磁信号传导的通路，目前被广泛用于汽车、工业、计算机、通讯等领域。其中，在基体表面选择性地形成金属层是该类制品制造的一个核心环节。
目前，基体表面选择性金属化的方法通常是将活性物质混入基体的需要进行金属化的表面，然后通过激光镭雕出需要金属化的图案并激活活性物质，从而在该基体表面实现选择性化学沉积。然而，由于采用该方法进行基体表面选择性金属化时，需要将活性物质混入基体中，因此，基体的材质要求受到了限制，通常应该为塑料，而不能是硅片、玻璃、陶瓷等非塑料基体。
此外，在基体表面进行选择性金属化时，现有的认知一般为：亲水性表面有利于钯活化水溶液的渗透，且有明显的纳米级粗糙度，有利于钯离子嵌入活化，从而容易实现后续的化学镀或电镀工艺；而疏水表面则很难形成金属镀层。
发明内容
本发明的目的是为了克服采用现有的方法通常只能在塑料基体表面进行选择性金属化而不能对其他非塑料基体进行选择性金属化、并且金属化形成的镀层不完整的缺陷，而提供了一种新的处理液、所述处理液在基体表面选择性金属化中的应用、一种金属化产品、一种金属化的方法以及由该金属化方法得到的金属化产品。
具体地，本发明提供了一种处理液，其中，所述处理液中含有钛酸酯、硅酸酯、纤维素和络合剂，所述络合剂为含有乙酰丙酮基、羧酸根、羰基、烷氧基、叠氮基、硝酸基、胺基和卤素基中至少一种基团的化合物。
本发明还提供了所述处理液在基体表面选择性金属化中的应用。
本发明还提供了一种金属化产品，其中，所述金属化产品包括基体以及依次附着在所述基体表面上的光刻图案层和金属层，所述光刻图案层由上述处理液经能量线照射之后形成。
本发明还提供了一种金属化的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将上述处理液涂覆在基体表面；
(2)往涂覆有所述处理液的基体表面需要金属化的区域照射能量线，使得该区域上的处理液发生降解反应；
(3)将经能量线照射的基体用显影药水进行浸泡，使得未经能量线照射的区域上的处理液溶解在所述显影药水中而经能量线照射的区域上的降解产物不溶解在所述显影药水中，以形成光刻图案；
(4)将步骤(3)得到的产物进行高温烧结，然后在所述光刻图案上依次进行表面活化和表面金属化。
此外，本发明还提供了由上述金属化方法制备得到的金属化产品。
本发明的发明人经过深入研究后发现，所述处理液中的各组分能够进行相互作用而形成络合结构，该络合结构在能量线的作用下能够脱离成不溶于显影药水的无机物，而未经能量线照射区域上的处理液则容易被显影药水从基体表面去除，从而形成光刻图案，经高温烧结之后，该光刻图案与基体紧密结合，活性物质例如钯在表面活化处理阶段容易嵌入该光刻图案中，而不易嵌入非光刻图案区域中，从而在光刻图案上实现后续的金属化。采用本发明提供的处理液对基体表面选择性金属化时，摆脱了现有技术对基体材质的限制，不仅能够对塑料基体进行选择性金属化，而且还能够对硅片、玻璃、陶瓷等非塑料基体进行选择性金属化。此外，在经本发明提供的处理液处理之后的基材表面上进行金属化时，能够形成完整的金属镀层，极具工业应用前景。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供的处理液中含有钛酸酯、硅酸酯、纤维素和络合剂，所述络合剂为含有乙酰丙酮基、羧酸根、羰基、烷氧基、叠氮基、硝酸基、胺基和卤素基中至少一种基团的化合物。
本发明对所述处理液中上述各组分的含量没有特别地限定，但为了使得这几种组分起到更好的协同配合作用，优选地，所述钛酸酯、纤维素、络合剂与硅酸酯的重量比为0.1-10：0.01-5：0.01-20：1，更优选为0.1-5：0.01-2：1-10：1，最优选为1-5：0.01-2：1-5：1。
根据本发明提供的处理液，所述钛酸酯的分子式优选为Ti(R1O)4，其中，同一分子式中的多个R1相同或不同，并各自独立地为H、C1-C16的烷基或苯基，优选各自独立地为C1-C10的烷基，更优选各自独立地为C1-C5的烷基。具体地，所述钛酸酯的实例包括但不限于：钛酸四甲酯、钛酸四乙酯、钛酸四正丙酯、钛酸四异丙酯和钛酸四丁酯中的至少一种。
根据本发明提供的处理液，所述硅酸酯的分子式优选为Si(R2O)4，其中，同一分子式中的多个R2相同或不同，并各自独立地为H、C1-C16的烷基或苯基，优选各自独立地为C1-C10的烷基，更优选各自独立地为C1-C5的烷基。具体地，所述硅酸酯的实例包括但不限于：硅酸四甲酯、硅酸四乙酯、硅酸四正丙酯、硅酸四异丙酯和硅酸四丁酯中的至少一种。
在本发明提供的处理液中，加入纤维素的目的主要是为了调节处理液的粘度。所述纤维素的种类可以为本领域的常规选择，其具体实例包括但不限于：羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的至少一种。此外，所述纤维素的数均分子量可以为5000-400000，优选为10000-200000。
根据本发明提供的处理液，如上所述，所述络合剂可以为含有乙酰丙酮基、羧酸根、羰基、烷氧基、叠氮基、硝酸基、胺基和卤素基中至少一种基团的化合物。但从原料易得性的角度出发，所述络合剂优选为含有乙酰丙酮基、羧酸根和羰基中至少一种基团的化合物，特别优选为辛酸、乙酰丙酮和3-羟基丁酮中的至少一种。
根据本发明，所述处理液中还可以含有流平剂和/或溶剂，其中，添加流平剂的目的是为了在涂覆过程中能够在基体表面获得更为平整的处理液层，而添加溶剂的目的是为了调节处理液的粘度以满足实际使用的需求。
本发明对所述流平剂的种类没有特别地限定。例如，所述流平剂可以采用毕克公司的牌号为BYK-333、BYK-072、BYK-1790的流平剂或采用埃夫卡纳公司的牌号为AFCONA-3033、AFCONA-3034、AFCONA-3670的流平剂中的至少一种。
本发明对所述溶剂的种类没有特别地限定。例如，所述溶剂可以为醇类溶剂、酯类溶剂、醚类溶剂等中的至少一种，优选为醇类溶剂和酯类溶剂的混合溶剂。其中，所述醇类溶剂的实例包括但不限于：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇中的至少一种，所述酯类溶剂的实例包括但不限于：乳酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯中的至少一种。
此外，当所述处理液中还含有流平剂和溶剂时，以所述处理液的总重量为基准，所述钛酸酯的含量可以为1-10重量％，所述硅酸酯的含量可以为1-5重量％，所述纤维素的含量可以为0.05-1重量％，所述络合剂的含量可以为1-20重量％，所述流平剂的含量可以为0.05-0.1重量％，所述溶剂的含量可以为60-95重量％；优选地，以所述处理液的总重量为基准，所述钛酸酯的含量为3-10重量％，所述硅酸酯的含量为2-4重量％，所述纤维素的含量为0.1-0.8重量％，所述络合剂的含量为3-20重量％，所述流平剂的含量为0.05-0.08重量％，所述溶剂的含量为65-90重量％。进一步地，当所述溶剂为酯类溶剂和醇类溶剂的混合溶剂时，以所述处理液的总重量为基准，所述醇类溶剂的含量可以为10-60重量％，优选为20-55重量％；所述酯类溶剂的含量可以为5-50重量％，优选为10-45重量％。
本发明对所述处理液的制备方法没有特别地限定，只要能够将所述处理液中的上述各组分混合均匀即可。根据一种具体实施方式，所述处理液按照以下方式制备得到：将钛酸酯、硅酸酯和络合剂加入溶剂中，再在50-100℃下搅拌反应1-5小时，之后在10-30℃下静置1-10小时，接着加入纤维素和流平剂并搅拌反应1-10分钟。
本发明还提供了所述处理液在基体表面选择性金属化中的应用。
本发明还提供了一种金属化产品，其中，所述金属化产品包括基体以及依次附着在所述基体表面上的光刻图案层和金属层，所述光刻图案层由上述处理液经能量线照射之后形成。
所述能量线优选为波长在50-500nm的光，更优选为波长在50-400nm的光，具体地可以为紫外光，也可以为激光。此外，所述能量线的能量优选为500-3000mj/cm2，更优选为700-2000mj/cm2。
本发明对所述金属层的种类没有特别地限定，可以为镍层，可以为铜层，也可以为锡层，还可以是这些金属层的任意组合。根据本发明的一种优选实施方式，所述金属层包括依次叠附在所述光刻图案层上的镍层和铜层，这样不仅能够克服采用丝网印刷铜层存在的高温烧结时易氧化的缺陷，而且镍层的存在能够将基体与铜层隔开，避免由于铜层与基体之间接触而带来的例如太阳能电池的光电转化效率降低的问题。此时，所述光刻图案层的厚度可以为0.001-1微米，优选为0.01-0.5微米；所述镍层的厚度可以为0.1-4微米，优选为1-4微米；所述铜层的厚度可以为1-20微米，优选为2-15微米。
所述基体可以为塑料基体，也可以为非塑料基体，还可以为两种混合形成的基体。其中，所述非塑料基体可以为硅片、玻璃和陶瓷中的至少一种。
本发明提供的金属化的方法包括以下步骤：
(1)将上述处理液涂覆在基体表面；
(2)往涂覆有所述处理液的基体表面需要金属化的区域照射能量线，使得该区域上的处理液发生降解反应；
(3)将经能量线照射的基体用显影药水进行浸泡，使得未经能量线照射的区域上的处理液溶解在所述显影药水中而经能量线照射的区域上的降解产物不溶解在所述显影药水中，以形成光刻图案；
(4)将步骤(3)得到的产物进行高温烧结，然后在所述光刻图案上依次进行表面活化和表面金属化。
本发明对将所述处理液涂覆至基体表面上的方式没有特别地限定，例如，可以采用旋涂、淋涂、擦涂、喷涂等方式进行，优选采用旋涂或喷涂的方式进行。
所述能量线优选为波长在50-500nm的光，更优选为波长在50-400nm的光。具体地，所述能量线可以为紫外光，也可以为激光。当所述能量线为紫外光时，往涂覆有所述处理液的基体表面需要金属化的区域照射能量线的方式优选为：往涂覆有所述处理液的基体表面上遮盖掩膜，所述掩膜包括透光区域和不透光区域且所述透光区域为需要选择性金属化的区域，然后照射紫外光，使得所述透光区域上的处理液发生降解反应。当所述能量线为激光时，往涂覆有所述处理液的基体表面需要金属化的区域照射能量线的方式优选为：往涂覆有所述处理液的基体表面需要选择性金属化的区域采用激光进行照射，使得经激光照射区域上的处理液发生降解反应。此外，所述能量线的能量优选为500-3000mj/cm2，更优选为700-2000mj/cm2。
本发明对所述显影药水的种类没有特别地限定，可以为现有的各种能够溶解未经能量线照射的处理液、且不能够溶解经能量线照射的处理液的液体物质，优选地，所述显影药水为醇类溶剂或四甲基氢氧化铵水溶液，更优选为浓度在0.01-5重量％的四甲基氢氧化铵水溶液。此处所述的醇类溶剂的实例包括但不限于：甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇等中的至少一种，从原料易得性的角度出发，此处所述的醇类溶剂特别优选为乙醇和/或甲醇。
本发明对所述浸泡的条件没有特别地限定，只要能够将未经能量线照射区域上的处理液溶解而保留光刻图案即可。通常来说，所述浸泡的条件包括：显影药水的温度可以为10-80℃，优选为15-60℃；浸泡时间可以为10-240s，优选为20-120s。
所述高温烧结的目的是为了使得形成的光刻图案与基体紧密结合，提高两者的结合力。其中，所述高温烧结的条件通常包括烧结温度可以为300-900℃，烧结时间可以为0.5-2小时；优选地，所述高温烧结的条件包括烧结温度为400-800℃，烧结时间为0.5-1小时。
所述表面活化是基体实现化学镀或电镀的关键步骤，表面活化的目的是在基体表面附着一定量的活性中心，催化随后的施镀过程。所述表面活化的方式为本领域技术人员公知，通常包括将基体表面与含有活性金属离子和还原剂的活化液接触，此后活性金属离子被还原剂还原为活性金属微粒而紧紧吸附在基体表面上。其中，优选的活化剂为安美特(Atotech)公司生产的Noviganth Activator PLhh活化剂。
本发明对所述表面金属化的方式没有特别地限定，可以镀镍层、镀铜层、镀铬层、镀锡层等中的至少一种，优选依次进行镀镍层和镀铜层，这样不仅能够克服采用丝网印刷铜层存在的高温烧结时易氧化的缺陷，而且镍层的存在能够将基体与铜层隔开，避免由于铜层与基体之间接触而带来的例如太阳能电池的光电转化效率降低的问题。此外，所述表面金属化可以采用化学沉积法或电镀法进行，其中，具体操作方式和条件均可以采用现有的方式进行，对此，本领域技术人员均能知悉，在此不作赘述。、
此外，本发明还提供了由上述方法制备得到的金属化产品。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
制备例1
该制备例用于说明本发明提供的处理液及其制备方法。
在装有分水器、回流冷凝器、搅拌器及温度计的150mL三口烧瓶中加入14g乙酸丁酯、25g乙醇和25g异丙醇，搅拌均匀，搅拌下缓慢加入20g的3-羟基丁酮，加入完毕后搅拌10min，之后再缓慢滴加10g钛酸四丁酯和5g硅酸四乙酯，滴加完毕后升高温度至60℃并搅拌反应3h，之后在25℃下静置8h，然后在搅拌下加入0.8g羟乙基纤维素(数均分子量为100000)和0.05g流平剂BYK333，搅拌5min，得到处理液，记为A1。
制备例2
该制备例用于说明本发明提供的处理液及其制备方法。
在装有分水器、回流冷凝器、搅拌器及温度计的150mL三口烧瓶中加入15g乙酸丁酯、15乙酸乙酯、20g甲醇和25g丁醇，搅拌均匀，搅拌下缓慢加入15g乙酰丙酮，加入完毕后搅拌10min，之后再缓慢滴加5g钛酸四异丙酯和3g硅酸四丁酯，滴加完毕后升高温度至70℃并搅拌反应2h，之后在20℃下静置8h，然后在搅拌下加入0.5g羟乙基纤维素(数均分子量为200000)和0.05g流平剂BYK333，搅拌5min，得到处理液，记为A2。
制备例3
该制备例用于说明本发明提供的处理液及其制备方法。
在装有分水器、回流冷凝器、搅拌器及温度计的150mL三口烧瓶中加入39.8g乙酸丁酯和50g异丙醇，搅拌均匀，搅拌下缓慢加入5g辛酸，加入完毕后搅拌10min，之后再缓慢滴加3g钛酸四异丙酯和2g硅酸四异丙酯，滴加完毕后升高温度至70℃并搅拌反应2h，之后在10℃下静置8h，然后在搅拌下加入0.1g羟丙基纤维素(数均分子量为5000)和0.1g流平剂BYK333，搅拌5min，得到处理液，记为A3。
制备例4
该制备例用于说明本发明提供的处理液及其制备方法。
按照制备例1的方法制备处理液，不同的是，将3-羟基丁酮用相同重量份的1,3-丙二胺替代，得到处理液，记为A4。
制备例5
该制备例用于说明本发明提供的处理液及其制备方法。
按照制备例1的方法制备处理液，不同的是，将3-羟基丁酮用相同重量份的三乙醇胺替代，得到处理液，记为A5。
对比制备例1
该对比制备例用于说明参比的处理液及其制备方法。
按照制备例1的方法制备处理液，不同的是，将3-羟基丁酮用相同重量份的钛酸四丁酯替代，得到参比处理液，记为DA1。
对比制备例2
该对比制备例用于说明参比的处理液及其制备方法。
按照制备例1的方法制备处理液，不同的是，将羟乙基纤维素用相同重量份的钛酸四丁酯替代，得到参比处理液，记为DA2。
对比制备例3
该对比制备例用于说明参比的处理液及其制备方法。
按照制备例1的方法制备处理液，不同的是，将硅酸四乙酯用相同重量份的钛酸四丁酯替代，得到参比处理液，记为DA3。
实施例1
该实施例用于说明本发明提供的金属化的方法。
将处理液A1旋涂在硅片(规格为：156cm2×156cm2，厚度为180μm)的表面上，之后往硅片的表面上遮盖掩膜，所述掩膜包括透光区域和不透光区域，所述透光区域为需要选择性金属化的区域，然后进行UV曝光，曝光能量为2000mj/cm2，之后去除掩膜，并将经UV曝光处理的硅片用常温25℃的显影药水(该显影药水是浓度为2重量％的四甲基氢氧化铵水溶液)浸泡30s，使得掩膜不透光区域上的处理液A1溶解在显影药水中，透光区域不溶解而形成光刻图案。之后置于550℃下高温烧结0.5小时，得到具有一定光刻图案的硅片样板，其中光刻图案区域记为B1，其他区域记为C1。
将上述经高温烧结后的硅片置于温度为28℃的活化剂(安美特(Atotech)公司的Noviganth Activator PL活化剂，下同)中放置3min，得到经表面活化后的硅片。
将经表面活化后的硅片放入化学镀镍液(该化学镀镍液为安美特(Atotech)公司的Noviganth Ni KV镀镍液，下同)中，在40℃下水浴恒温电镀7分钟后取出，得到镍层。
将镀镍层之后的硅片放入化学镀铜液(该化学镀铜液为安美特(Atotech)公司的Cupracid 210Acid Copper酸性镀铜液，下同)中，在25℃下水浴恒温电镀30分钟后取出，得到铜层。
将获得的金属化硅片样板记为D1。
实施例2
该实施例用于说明本发明提供的金属化的方法。
将处理液A2旋涂在玻璃片(规格为：4cm2×4cm2，厚度为0.2mm)的表面上，之后往玻璃片的表面上遮盖掩膜，所述掩膜包括透光区域和不透光区域，所述透光区域为需要选择性金属化的区域，然后进行UV曝光，曝光能量为1000mj/cm2，之后去除掩膜，并将经UV曝光处理的玻璃片用常温25℃的显影药水(该显影药水是浓度为0.5重量％的四甲基氢氧化铵水溶液)浸泡60s，使得掩膜不透光区域上的处理液A2溶解在显影药水中，透光区域不溶解而形成光刻图案。之后置于500℃下高温烧结1小时，得到具有一定光刻图案的玻璃片样板，其中光刻图案区域记为B2，其他区域记为C2。
将上述经高温烧结后的玻璃片置于温度为25℃的活化剂中放置5min，得到经表面活化后的玻璃片。
将经表面活化后的玻璃片放入化学镀镍液中，在35℃下水浴恒温电镀10分钟后取出，得到镍层。
将镀镍层之后的硅片放入化学镀铜液中，在30℃下水浴恒温电镀35分钟后取出，得到铜层。
将获得的金属化玻璃片样板记为D2。
实施例3
该实施例用于说明本发明提供的金属化的方法。
将处理液A3旋涂在陶瓷片(规格为：156cm2×156cm2，厚度为180μm)的表面上，之后往陶瓷片的表面上遮盖掩膜，所述掩膜包括透光区域和不透光区域，所述透光区域为需要选择性金属化的区域，然后进行UV曝光，曝光能量为2000mj/cm2，之后去除掩膜，并将经UV曝光处理的陶瓷片用常温25℃的显影药水(该显影药水是浓度为2重量％的四甲基氢氧化铵水溶液)浸泡30s，使得掩膜不透光区域上的处理液A3溶解在显影药水中，透光区域不溶解而形成光刻图案。之后置于550℃下高温烧结0.5小时，得到具有一定光刻图案的陶瓷片样板，其中光刻图案区域记为B3，其他区域记为C3。
之后采用实施例1的方法进行表面活化和表面金属化，将获得的金属化陶瓷片样板记为D3。
实施例4
该实施例用于说明本发明提供的金属化的方法。
按照实施例1的方法进行金属化，不同的是，将处理液A1用处理液A4替代，得到具有一定光刻图案的硅片样板，其中光刻图案区域记为B4，其他区域记为C4。
之后采用实施例1的方法进行表面活化和表面金属化，将获得的金属化硅片样板记为D4。
实施例5
该实施例用于说明本发明提供的金属化的方法。
按照实施例1的方法进行金属化，不同的是，将处理液A1用处理液A5替代，得到具有一定光刻图案的硅片样板，其中光刻图案区域记为B5，其他区域记为C5。
之后采用实施例1的方法进行表面活化和表面金属化，将获得的金属化硅片样板记为D5。
对比例1
该对比例用于说明参比的金属化的方法。
按照实施例1的方法进行金属化，不同的是，将处理液A1用参比处理液DA1替代，得到具有一定光刻图案的硅片样板，其中光刻图案区域记为DB1，其他区域记为DC1。将获得的金属化硅片样板记为DD1。
对比例2
该对比例用于说明参比的金属化的方法。
按照实施例1的方法进行金属化，不同的是，将处理液A1用参比处理液DA2替代，得到具有一定光刻图案的硅片样板，其中光刻图案区域记为DB2，其他区域记为DC2。将获得的金属化硅片样板记为DD2。
对比例3
该对比例用于说明参比的金属化的方法。
按照实施例1的方法进行金属化，不同的是，将处理液A1用参比处理液DA3替代，得到具有一定光刻图案的硅片样板，其中光刻图案区域记为DB3，其他区域记为DC3。将获得的金属化硅片样板记为DD3。
测试例
(1)亲水性测试：
采用接触角测试方法、通过在具有光刻图案的基材表面的水滴的角度大小判断该基材的亲水性。其中，接触角越小，表明亲水性越优异，越有利于后续的选择性金属化。所得结果如表1所示。
表1
(2)附着力测试：
根据GB/T 9286-1998漆膜的划格试验测试镀层的附着力，具体地：在样品表面划5×5个1mm×1mm的网格，用专用3M胶带覆盖格子，擦拭胶带与格子完全良好接触；静置90秒左右，从胶带单边以60度方向迅速拉起胶带，并重复粘揭3次，观察镀层是否被胶带粘起。附着力性能要求：0-1级，其中，0级表示完全没有脱落，1级表示小于5％范围面积脱落。所得结果如表2所示。
表2
| 编号 | D1 | D2 | D3 | D4 | D5 | DD1 | DD2 | DD3 |
| 镀层附着力 | 0级 | 0级 | 0级 | 0级 | 0级 | 3级 | 0级 | 2级 |
(3)镀层缺陷及厚度测试：
采用场发射扫描电镜JSM-5610LV(SEM)对光刻图案层厚度进行截面测定，并采用镀层膜厚测量仪XRF2000L对各金属镀层的厚度进行测定，所得结果如表3所示。
表3
| 编号 | 光刻图案层厚度 | 镍层厚度 | 铜层厚度 | 镀层缺陷描述 |
| D1 | 0.05μm | 1.2μm | 12.4μm | 无 |
| D2 | 0.05μm | 2μm | 14.9μm | 无 |
| D3 | 0.1μm | 1.4μm | 13.0μm | 无 |
| D4 | 0.07μm | 1.0μm | 14.5μm | 无 |
| D5 | 0.1μm | 1.2μm | 11.4μm | 无 |
| DD1 | 0.02μm | 1.3μm | 13.8μm | 严重漏镀 |
| DD2 | 0.03μm | 1.2μm | 12.5μm | 轻微漏镀 |
| DD3 | 0.03μm | 1.1μm | 12.7μm | 轻微漏镀 |
从以上结果可以看出，采用本发明提供的处理液对基体表面进行处理，经处理的区域上的接触角非常小，由此可以说明这些区域上非常有利于后续的选择性金属化。本发明提供的金属化的方法能够摆脱现有技术对基体材质的限制，不仅能够对塑料基体进行金属化，而且还能够对硅片、玻璃、陶瓷等非塑料基体进行金属化。此外，在经本发明提供的处理液处理之后的基材表面上进行金属化时，能够形成完整的金属镀层，没有漏镀现象发生，极具工业应用前景。从实施例1与对比例2-3的对比可以看出，虽然采用不含有纤维素或硅酸酯的处理液对基体表面进行处理，经处理的区域上也具有非常小的接触角，但是形成的镀层具有漏镀的现象发生，不具备实用性。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (24)
1.一种处理液，其特征在于，所述处理液中含有钛酸酯、硅酸酯、纤维素和络合剂，所述络合剂为含有乙酰丙酮基、羧酸根、羰基、叠氮基、硝酸基、胺基和卤素基中至少一种基团的化合物。
2.根据权利要求1所述的处理液，其中，所述钛酸酯、纤维素、络合剂与硅酸酯的重量比为0.1-10：0.01-5：0.01-20：1。
3.根据权利要求1或2所述的处理液，其中，所述钛酸酯的分子式为Ti(R1O)4，R1为C1-C16的烷基或苯基。
4.根据权利要求3所述的处理液，其中，所述钛酸酯为钛酸四甲酯、钛酸四乙酯、钛酸四正丙酯、钛酸四异丙酯和钛酸四丁酯中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的处理液，其中，所述硅酸酯的分子式为Si(R2O)4，R2为C1-C16的烷基或苯基。
6.根据权利要求5所述的处理液，其中，所述硅酸酯为硅酸四甲酯、硅酸四乙酯、硅酸四正丙酯、硅酸四异丙酯和硅酸四丁酯中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的处理液，其中，所述纤维素为羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的至少一种。
8.根据权利要求1或2所述的处理液，其中，所述络合剂为辛酸、乙酰丙酮和3-羟基丁酮中的至少一种。
9.根据权利要求1或2所述的处理液，其中，所述处理液中还含有流平剂和/或溶剂。
10.根据权利要求9所述的处理液，其中，当所述处理液中还含有流平剂和溶剂时，以所述处理液的总重量为基准，所述钛酸酯的含量为1-10重量％，所述硅酸酯的含量为1-5重量％，所述纤维素的含量为0.05-1重量％，所述络合剂的含量为1-20重量％，所述流平剂的含量为0.05-0.1重量％，所述溶剂的含量为60-95重量％。
11.根据权利要求10所述的处理液，其中，所述溶剂为醇类溶剂和酯类溶剂的混合溶剂。
12.权利要求1-11中任意一项所述的处理液在基体表面选择性金属化中的应用。
13.一种金属化产品，其特征在于，所述金属化产品包括基体以及依次附着在所述基体表面上的光刻图案层和金属层，所述光刻图案层由权利要求1-11中任意一项所述的处理液经能量线照射之后形成。
14.根据权利要求13所述的金属化产品，其中，所述金属层为镍层、铜层和锡层中的至少一种。
15.根据权利要求13所述的金属化产品，其中，所述基体为塑料基体和/或非塑料基体。
16.根据权利要求15所述的金属化产品，其中，所述非塑料基体为硅片、玻璃和陶瓷中的至少一种。
17.一种金属化的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将权利要求1-11中任意一项所述的处理液涂覆在基体表面；
(2)往涂覆有所述处理液的基体表面需要金属化的区域照射能量线，使得该区域上的处理液发生降解反应；
(3)将经能量线照射的基体用显影药水进行浸泡，使得未经能量线照射的区域上的处理液溶解在所述显影药水中而经能量线照射的区域上的降解产物不溶解在所述显影药水中，以形成光刻图案；
(4)将步骤(3)得到的产物进行高温烧结，然后在所述光刻图案上依次进行表面活化和表面金属化。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述能量线为波长在50-500nm的光，能量为500-3000mJ /cm2。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述显影药水为醇类溶剂或四甲基氢氧化铵水溶液。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述显影药水为浓度在0.01-5重量％的四甲基氢氧化铵水溶液。
21.根据权利要求17-20中任意一项所述的方法，其中，所述浸泡的条件包括：显影药水的温度为10-80℃，浸泡时间为10-240s。
22.根据权利要求17-20中任意一项所述的方法，其中，所述高温烧结的条件包括烧结温度为300-900℃，烧结时间为0.5-2小时。
23.根据权利要求17-20中任意一项所述的方法，其中，所述表面金属化的方式为镀镍层、镀铜层、镀铬层和镀锡层中的至少一种。
24.由权利要求17-23中任意一项所述的方法制备得到的金属化产品。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1346705A (zh) * | 2001-09-13 | 2002-05-01 | 大连理工大学 | 一种复合催化剂的制备及其应用 |
| CN1918248A (zh) * | 2004-02-11 | 2007-02-21 | 达克莱公司 | 含有机钛酸酯和/或锆酸酯的水分散体防腐蚀涂层组合物 |
| CN102586764A (zh) * | 2011-01-14 | 2012-07-18 | Lpkf激光和电子股份公司 | 选择性金属化基底的方法以及根据该方法制备的电路板 |
| CN103253989A (zh) * | 2012-02-16 | 2013-08-21 | 比亚迪股份有限公司 | 一种陶瓷表面选择性金属化方法和一种陶瓷 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009017882A2 (en) * | 2007-06-08 | 2009-02-05 | Takulapalli Bharath R | Nano structured field effect sensor and methods of forming and using same |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1346705A (zh) * | 2001-09-13 | 2002-05-01 | 大连理工大学 | 一种复合催化剂的制备及其应用 |
| CN1918248A (zh) * | 2004-02-11 | 2007-02-21 | 达克莱公司 | 含有机钛酸酯和/或锆酸酯的水分散体防腐蚀涂层组合物 |
| CN102586764A (zh) * | 2011-01-14 | 2012-07-18 | Lpkf激光和电子股份公司 | 选择性金属化基底的方法以及根据该方法制备的电路板 |
| CN103253989A (zh) * | 2012-02-16 | 2013-08-21 | 比亚迪股份有限公司 | 一种陶瓷表面选择性金属化方法和一种陶瓷 |
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