CN109844178B - 一种在聚合物制品表面上形成导电迹线的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通过以下方式在聚合物制品的表面上制作导电迹线：对待金属化的区域使用激光激发，然后用金属盐溶液活化经激光处理的区域，稍后用蒸馏水冲洗所述制品，再将所述活化区域在化学镀浴中进行金属化。本发明的目的是制作电路的具有成本效益的导电迹线以应用于3D模制互连器件，提高所述电路迹线的质量，改进选择性金属化工艺。通过实验选择用于表面激发的照射剂量和扫描参数，前提条件是在经激光照射的区域的表面上出现负静电荷。所选参数确保避免聚合物的任何表面降解。所述方法中使用的活化溶液是由一种所选的盐组成的水溶液，所述盐包括：银盐、铜盐、镍盐、钴盐、锌盐、铬盐、锡盐。

Description

一种在聚合物制品表面上形成导电迹线的方法
技术领域
本发明涉及在聚合物制品的表面上对待金属化的区域使用激光激发制备导电迹线，然后用金属盐溶液活化经激光处理的区域，然后在化学镀浴中金属化该活化区域。本发明旨在用于在3D模制互连器件中形成导电迹线。
背景技术
WO2002023962 (2000-09-18)描述了聚合物的选择性金属化方法，该聚合物在表面温度增加到高于热分解的临界值之后易于碳化。该方法包括通过激光照射活化所选区域，使得所述区域被碳化。经激光处理的区域变为导电的。稍后可通过将制品浸没在化学镀浴中或使用电镀金属化工艺，对制品进行选择性金属化。
该已知方法的缺点在于导电区域的形成仅适用于易于碳化的聚合物，例如甲醛树脂、聚酰亚胺、糠醇聚合物。此外，碳化后的表面是脆性的，并且在金属化步骤之后金属层仅是弱粘附的。
US2015/322574 (2015-11-12)描述了用于非导电材料表面的选择性无电金属化的预处理方法，并且提供了适用于预处理的化学溶液。
该已知方法的缺点在于该方法仅适用于已经含有催化剂的区域。使用LDS (LPKF法激光直接成型)材料(在激光处理后具有分散在聚合物中用于催化剂形成的特殊添加剂)作为实例。与标准聚合物相比，LDS材料非常昂贵。专利US2015/322574指出：“非导电材料任选地含有一种或多种金属或金属化合物。金属化合物包括金属氧化物、金属硅酸盐、金属磷酸盐和金属螯合物”。在用Nd:YAG纳秒激光照射IDS材料之后使用预处理方法。此外，该专利中给出的所有实例均使用LDS材料。
根据实例1，该方法公开了用于PCB的聚合物的选择性图案化，其包括取PC/ABS聚合物，用激光选择性照射，浸入催化剂溶液并用铜进行无电镀，然而，使用所提到的不含LDS添加剂的聚合物材料时，铜未沉积在照射区域上。
US2004026254 (2004-02-12)描述了介电材料的选择性金属化，其中所述介电材料涂覆有包含导电材料的有源层。通过激光烧蚀有源层，以便由其余层形成导电区域，然后进行金属化步骤。陶瓷或聚合物可用作介电材料。沉积的有源层是导电聚合物，其包含共聚的吡咯、呋喃、噻吩和/或它们的衍生物聚-3,4-乙烯-二氧噻吩。活化层也可以由金属硫化物和/或金属多硫化物组成。通过电镀金属化工艺进行金属化。
该已知方法的缺点在于该方法包括关于活化层沉积的附加技术步骤。此外，其在曲面上的沉积非常具有挑战性。因此，3D表面的处理变得复杂。
EP 2311048 (2009-08-07)描述了一种用于提高成形聚合物主体表面的导电性的方法，包括以下步骤：a)提供包含碳纳米管(CNT)的至少一个聚合物相的成形聚合物主体；b)对成形聚合物主体表面进行热处理以提高处理后表面的导电性，其中热处理包括加热至等于或高于所述至少一个聚合物相的熔融温度的温度；c)使用电镀金属化工艺对所形成的导电区域进行金属化。
该已知方法具有若干缺点。该方法可以仅通过将CNT添加到共混物中而应用于聚合物材料。然而，CNT是一种昂贵的材料并且显著增加了产品的最终成本。而且，CNT材料对健康有害。此外，在该方法中仅提及电镀沉积工艺。
US2003031803 (2003-02-13)描述了一种基板部件的选择性金属化方法，包括以下三个步骤：a)在所述部件层上沉积前体复合材料，该前体复合材料由掺杂有由光还原材料制成的介电粒子的聚合物基质组成；b)用激光束照射基板的待金属化表面；c)将照射部分浸入含有金属离子的自催化浴中，其中在照射表面上进行金属层的沉积。介电粒子的尺寸等于或小于0.5微米。介电粒子是选自ZnO、TiO2、ZrO2、Al2O3和CeO2的氧化物。复合材料层约为1微米厚，并且复合材料采用脉冲激光沉积涂覆。
该已知方法的缺点在于涉及用介电粒子对非常薄的层进行预涂覆的步骤限制了3D模制互连器件应用的方法能力。
US2005/266352公开了在由聚酰亚胺制成的制品的区域中形成金属图案的方法，其中沉积在聚酰胺上的接枝聚合物层含有与无电镀催化剂或其前体相互作用的官能团。
该已知方法的缺点在于此工艺被各种基板(基底)材料限制为唯一聚酰胺。而且，接枝聚合物的选择也严格限于少数材料。另外，接枝聚合物层在基底材料上的沉积也是复杂的，并且延长了工艺时间(作为附加步骤)，尤其是对于3D成形表面而言。
EP 1975276 (2007 03 30)描述了一种制备聚合物制品以进行随后的选择性金属化的方法。该方法包括将制品浸没在第一液体中，并通过电磁辐射照射浸没在该液体中的制品的待金属化的制品区域。金属化包括通过将制品浸没在活化液体中以将晶种粒子沉积在所选区域中的活化步骤，其中晶种粒子是钯粒子，并且活化液体包含钯锡盐溶液。在活化步骤之后冲洗制品，然后金属化包括在活化步骤之后通过将制品浸没在沉积液体中，并以这种方式金属化所选区域的沉积步骤。
该已知方法具有以下缺点：当制品浸没在液体中时进行激光照射过程，并且3D成型表面的应用变得非常复杂或几乎不可能。由于利用钯纳米粒子，该方法的空间选择性很低。原因是钯具有非常强的吸附性，即使对于未暴露于激光的表面区域也是如此。因此，金属沉积不仅可以在经激光处理的表面上进行，而且可以在其旁边进行。而且，该过程非常缓慢，因为激光成型需要多次通过相同的表面区域。此外，钯的价格非常高。
待解决的技术问题
本发明的目的是在不使用任何特殊添加剂的情况下，在聚合物表面上制造具有成本效益的金属导电迹线，以用于3D模制互连器件中的应用。此外，所提出的方法能够通过增加其空间分辨率和改善金属化工艺的选择性来提高电路迹线(导线)的质量。
发明内容
为了根据本发明解决上述问题，提供了一种在聚合物制品表面上形成导电迹线的方法，该方法包括以下步骤：
-通过照射聚合物制品上要沉积金属的区域来对表面进行激光处理，从而形成激光激发区域，其中聚合物制品由选自热塑性塑料或热固性塑料或其混合物制成，
-通过将所述聚合物制品浸没在化学活化溶液中来化学活化所述激光激发区域，其中金属离子附着在所述激光激发区域上，从而获得活化区域，
-冲洗所述聚合物制品，
-通过将所述聚合物制品浸没在化学金属化浴中，对活化聚合物表面区域进行金属镀覆，其中
所述待金属镀覆的表面区域的激光处理在空气环境中进行，并且通过实验选择短脉冲持续时间、照射剂量和激光束扫描参数，使得在照射后在所述聚合物制品的表面上形成还原基团，其中还原剂将所述化学活化溶液中的金属离子还原成中性金属原子或零电离度，以实现无电催化镀覆过程，从而在所述激光照射区域的表面上出现负静电荷(3)，这避免了所述聚合物制品的任何表面降解，其中用于化学活化的活化溶液是选自以下盐列表的金属盐的水溶液：银(Ag)盐、铜(Cu)盐、镍(Ni)盐、钴(Co)盐、锌(Zn)盐、铬(Cr)盐、锡(Sn)盐。
聚合物制品的聚合物材料选自聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、液晶聚合物(LCP)、环烯烃共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯醚(PPE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)或它们的共混物。
聚合物制品由聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物(PC-ABS)制成。
使用脉冲或连续波激光进行所述激光表面处理，其中激光源的波长包括红外、可见和紫外范围，其中所述照射剂量在0.1-50J/cm2的范围内，并且所述激光扫描速度在0.1-5m/s的范围内，其中所述照射剂量和扫描速度是通过实验选择的，前提条件是经照射的带电区域变得有活性以吸附和还原所述盐水溶液中的金属离子。
使用脉冲持续时间为0.1ps至900ps、脉冲重复频率为10至200kHz且照射剂量范围为1-10J/cm2的激光照射将进行金属化的所选区域，前提条件是在环境空气中进行激光处理期间避免所述聚合物制品的任何表面氧化。
化学活化溶液由浓度为0.0000001-1M的硝酸银AgNO3或银二胺络合物Ag(NH3)2水溶液组成。
在活化和冲洗工序之后，将所述聚合物制品浸没在化学金属化浴中，该化学金属化浴包含：金属离子、金属离子络合配体、用于金属离子还原的还原剂以及用于保持溶液的恒定pH值的缓冲剂，前提条件是所述通过激光处理和化学活化的区域将由来自所述浴的金属沉积。
化学活化在20℃温度下进行15分钟。
所述化学金属化浴是铜镀浴，其由以下组成：浓度为0.05-0.25M的硫酸铜CuSO4(铜(II)源)，浓度为0.0015-6M的甲醛(还原剂)，浓度为0.15-0.75M的选自多元醇、羟基-聚羧酸、聚胺-聚羧酸、聚胺-多羟基化合物（包括甘油、柠檬酸、酒石酸异构体、EDTA、DTPA、CDTA、N,N,N′,N′-四(2-羟丙基)乙二胺）的配体。在无电铜镀浴中，使用浓度为0.05-0.6M的碳酸钠Na2CO3和浓度为0.1-2M的氢氧化钠NaOH作为pH值为12-13.5的缓冲环境。在金属镀覆过程中，无电铜镀浴的温度保持在5-90℃的范围内。
所述铜镀浴包含：0.12M硫酸铜(II) (CuSO4)、0.25M N,N,N′,N′-四(2-羟丙基)乙二胺([CH3CH(OH)CH2]2NCH2CH2N[CH2CH(OH)CH3]2)、1.25M氢氧化钠(NaOH)、0.3M碳酸钠(Na2CO3)和0.34M福尔马林(CH2(OH)2)水溶液，pH=12.7，并且金属镀覆温度为30℃。
所述化学金属化浴是银镀浴，其包含：0.001-0.1M AgNO3-银(I)离子源；0.001-0.8M CoSO4-还原剂；0.1-1M (NH4)2SO4和0.1-5M NH4OH作为配体。当该银镀浴的pH值范围为12-13.5，金属镀覆温度为30℃时，进行无电镀银。
发明优点
本发明提出了一种在聚合物制品表面上形成导电迹线的方法。本发明中使用了不含任何特殊添加剂的标准工业聚合物进行活化。应当被金属沉积的区域在环境空气中用激光照射。选择激光参数集合，使得照射的表面区域获得负静电荷。因此，表面变得有活性以吸附和还原金属盐溶液中的金属离子。使用超短激光脉冲可以避免表面劣化。稍后用盐溶液活化经激光处理的区域，然后在无电镀浴中进行金属化。本发明能够显著改善聚合物表面上的金属电路镀覆和镀覆的空间选择性。该方法允许实现低至3μm的镀覆精度。镀覆的高分辨率的原因在于，与其他已知方法中使用的钯纳米粒子不同，来自活化溶液的金属离子不被吸附或几乎不被吸附到未暴露于激光的表面。
本发明能够达到非常高的高达5m/s的激光扫描速度，具体取决于材料。通过改变表面上的高斯激光束的直径，可以控制金属线宽。激光激发工艺可接受10至250μm的宽范围光束直径。这种光束直径的控制使得能够提高具有更大宽度的电路迹线的处理速率。
附图说明
图1示出了所提出方法的处理步骤的实施方案：
a)通过激光进行表面激发；
b)通过金属盐水溶液对经激光处理的区域进行化学活化；
c)用蒸馏水冲洗制品；
d)金属的无电催化沉积。
图2示出了PC/ABS聚合物的选择性镀铜表面的实例。
具体实施方式
参考附图中所示的数字：聚合物制品1；激光束2；负静电荷3；还原剂4；金属盐水溶液5；活化溶液中的金属离子6；蒸馏水7；聚合物1表面的金属离子8；从聚合物表面解吸的离子9；无电自催化镀浴10；镀浴10中的还原剂11；电子12。
本发明的技术方法包括以下步骤：
第一步骤是聚合物表面区域的激光照射2，该表面区域旨在由金属沉积，从而形成用于化学活化的激发区域。聚合物制品1由选自以下的标准聚合物材料制成：聚丙烯(PP)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、液晶聚合物(LCP)、环烯烃共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯醚(PPE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)或它们的共混物。
用脉冲或连续波激光照射被设置用于金属化的区域。激光波长包括红外、可见和紫外范围。照射剂量为0.1至50J/cm2 。所有激光工艺参数集合均通过实验进行选择，使得照射的表面区域获得负静电荷3，从而避免表面劣化。当使用脉冲激光照射时，脉冲持续时间可选自0.1ps至900ps，脉冲重复频率可选自10至200kHz，波长可选自355至1064nm，照射剂量可选自3至5J/cm2。使用振镜式扫描仪在所选聚合物表面区域上扫描激光束，或者使光束或制品相对于彼此平移。扫描速度在0.1至5m/s范围内，具体取决于激光工艺参数和材料特性。通过单次扫描写入的金属迹线的宽度可通过高斯激光束的直径来控制，所述直径可以容易地在10至250μm之间变化。
经激光处理的表面区域获得负静电荷，因此变得有活性以吸附和还原活化溶液中的离子。未经激光处理的区域对于从活化溶液中吸附离子保持无活性或几乎无活性。显然，在冲洗步骤期间，未经激光处理的区域(少数区域)上吸附的离子会被洗掉。然而，在冲洗之后，吸附在激光处理区域上的离子仍然存在。吸收激光照射后，聚合物表面的温度局部升高。当温度超过特定值(取决于聚合物)时，会通过热化学分解导致聚合物分子的键断裂。因此，出现许多具有负静电荷3的基团。由于上述原因，活化溶液中的金属离子6被库仑力吸引到经激光处理的聚合物表面上的相反电位。因此，活化溶液中的金属离子6附着到激光照射区域。在一些激光处理方案中，聚合物表面也可以改变其结构，并且这受到辐射吸收后的热机械效应的影响。可发生聚合物表面向多孔海绵状结构的转变。所述结构还有助于金属离子在激光处理区域上的定位，因为从多孔结构中冲洗金属离子更加困难。
若干已知的激光诱导的聚合物选择性镀覆方法基于对多孔结构的表面改性。在本发明中，多孔结构的形成(对于特定的激光加工参数集合)是次级过程，但不是选择性金属镀覆的核心过程。在所提出的方法中，聚合物表面的局部活化由激光诱导的表面静电荷驱动。由于非常短的相互作用时间，可通过选择0.1-50ps范围内的短激光脉冲持续时间来避免聚合物氧化。因此，没有表面劣化(燃烧过程)。用超短激光脉冲处理PC/ABS表面不仅导致负静电荷的增加，而且会由于超短激光脉冲与聚合物的非线性多光子相互作用而导致分子键的分解。所述分解导致在经激光处理的表面上形成还原剂4。形成的所述试剂能够将金属从带正电的离子还原成中性原子。吸附的金属离子的还原是关键的化学过程，因为无电催化镀覆仅发生在中性金属原子上。
第二步骤：激光处理区域的化学活化。通过将由激光处理的聚合物制品浸没到由硝酸银AgNO3或银氨络合物Ag(NH3)2组成的金属盐水溶液5中进行化学活化，该金属盐水溶液5的浓度在0.0000001-1M范围内，温度为15-60℃。活化溶液中的金属离子6被吸附在所述激光处理区域上。就硝酸银或银氨络合物而言，金属离子是银离子。发生吸附离子向中性原子的还原(离子在聚合物表面上形成金属相)。就一些聚合物如PC/ABS而言，通过辅助在聚合物在照射表面进行光化学分解后形成的化学化合物(作为还原基团)可以发生还原。由于无电镀浴本身含有还原剂，因此在第四步骤中也可以减少银离子。
第三步骤。在蒸馏水7中冲洗聚合物制品。以使得所有银粒子/离子，即聚合物制品1表面的金属离子8，仅保留在激光处理区域上的方式进行冲洗。吸附在未暴露区域上的离子，即从聚合物表面解吸的离子9，必须被洗掉。
第四步骤。在冲洗工序之后，将聚合物制品浸没在所选金属化浴中。使用无电催化镀覆工艺。在此步骤中，对经激光处理和化学活化的区域进行金属化。所述无电自催化镀浴10含有所选金属离子(例如铜)、配体、还原剂和缓冲剂。可使用各种金属：铜、镍、钯等进行沉积。铜镀浴含有：浓度为0.005-0.25M的硫酸铜CuSO4 (铜源)，浓度为0.0015-6M的甲醛(还原剂)，浓度为0.15-0.75M的选自多元醇、羟基-聚羧酸、聚胺-聚羧酸、聚胺-多羟基化合物(包括甘油、柠檬酸、酒石酸异构体、EDTA、DTPA、CDTA、四(2-羟丙基)乙二胺等)的配体。无电铜镀浴还包含浓度为0.05-0.6M的碳酸钠Na2CO3和浓度为0.1-2M的氢氧化钠NaOH作为pH值为12-13的缓冲环境。工艺过程中无电铜镀浴的温度在5-90℃范围内。
例如，化学金属化溶液可以由0.12M硫酸铜(CuSO4)、0.25M 四(2-羟丙基)乙二胺([CH3CH(OH)CH2]2NCH2CH2N[CH2CH(OH)CH3]2)、1.25M氢氧化钠(NaOH)、0.3M碳酸钠(Na2CO3)和0.34M福尔马林组成。pH值保持在12.7。镀覆工艺的温度为30℃。
首先，甲醛还原剂的催化阳极氧化反应在无电镀覆过程中发生。因此，自由电子12作为其氧化反应的最终产物出现在催化剂的表面上。接下来，铜离子的阴极氧化还原反应由催化剂表面上的自由电子进行(其中最初，催化剂是银原子，稍后是沉积的铜)。氧化还原过程的产率很大程度上取决于配体特性(均来自与金属离子的键合强度和表面上的粘附)，因为铜离子在溶液中不是游离的并且包含与配体的络合物。四(2-羟丙基)乙二胺-铜络合物对催化剂表面具有很强的附着力，因此增加了铜原子的浓度。最后，由于表面上较高的铜产率，实现了更好的镀覆质量。
在图2中，呈现了由铜选择性金属化的PC/ABS聚合物表面：电子电路的片段，以及镀铜线的显微图像。在图中可以清楚地看到几十微米的高空间选择性。
实施例1
材料：使用PC/ABS bayblend T65母料制造聚合物制品。将母料加热并在270-280℃温度的室中混合4-5min。然后，使用注模机将该混合物注入模具中。使用加热至275-285℃的压机，并向该混合物加载约20巴的压力。
激光处理：激光源是皮秒Nd:YVO4激光器(Atlantic, EKSPLA)，照射波长为1064nm。脉冲重复频率在50-100kHz范围内。平均激光功率为1W。使用振镜式扫描仪(SCANLAB)进行光束平移。将80mm F-Theta焦阑物镜用于激光束聚焦。表面上的高斯光束的直径为83μm。激光扫描区域的图案包含带状区域。带的宽度范围从单条扫描线到若干条线，扫描之间有50%重叠(相邻线的一半彼此重叠)。在50kHz脉冲重复频率下，扫描速度为0.5m/s；在100kHz脉冲重复频率下为1m/s。
化学活化：在激光处理后，将制品浸没在浓度为5×10-2M的硝酸银(AgNO3)水溶液中。
冲洗：在蒸馏水中冲洗聚合物制品。
金属镀覆：在冲洗后立即将活化制品浸没在铜无电镀浴中。该浴包含：0.12MCuSO4 (硫酸铜)、0.35M酒石酸钾钠、1.25M NaOH (氢氧化钠)、0.3M Na2CO3 (碳酸钠)、0.34M CH2O (甲醛)，pH = 12.7。在30℃温度下，镀覆时间为60min。
结果：在金属镀覆工序之后进行镀覆金属带的分析。结果表明，镀覆线的最窄宽度等于25μm。还使用Keithley 2002 SourceMeter进行薄层电阻的测量。薄层电阻<RS>= 3·10-3Ω/□。应用Scotch胶带测试进行粘合强度检查。测试结果表明，在剥离工序后所有金属线都保留在聚合物表面上。
实施例2
材料：使用PP Hostacom CR 1171 G1的颗粒制造聚合物制品。将母料加热并在170-180℃温度的室中混合4-5min。然后，使用注模机将该混合物注入模具中。将该混合物加热至175-195℃并加载约20巴的压力。
激光处理：使用具有二次谐波的Nd:YAG (Baltic HP, EKSPLA)激光器进行波长为532nm的表面处理。脉冲重复频率为50kHz。平均激光功率为1W。使用振镜式扫描仪(SCANLAB)进行激光束平移。将80mm F-Theta焦阑物镜用于聚焦。聚合物表面上的高斯光束的直径为95μm。激光扫描区域的图案包含带状区域。带的宽度范围从单条扫描线到若干条线，具有50%的重叠(相邻线的一半彼此重叠)。在50kHz脉冲重复频率下，扫描速度为0.5m/s。
化学活化：激光处理后，将聚合物制品浸没在浓度为1×10-4M的银二胺Ag(NH3)2水溶液中。
冲洗：在蒸馏水中冲洗制品。
金属镀覆：接着，将经活化和冲洗的制品浸没在铜无电镀浴中，该浴由0.12MCuSO4 (硫酸铜)、0.35M酒石酸钾钠、1.25M NaOH (氢氧化钠)、0.3M Na2CO3 (碳酸钠)、0.34M CH2O (甲醛)组成。该浴的pH值为12.7。在30℃温度下，镀覆工序持续60min。
结果：在金属镀覆工序之后进行镀覆金属带的分析。结果表明，金属镀覆线的最窄宽度为20.1μm。还使用Keithley2002 SourceMeter进行薄层电阻的测量。薄层电阻<RS>=8·10-3Ω/□。应用Scotch胶带测试进行粘合强度检查，结果表明，在剥离工序后所有金属线都保留在聚合物表面上。

Claims (10)

1.一种在聚合物制品表面上形成导电迹线的方法，所述方法包括以下步骤：
-通过照射所述聚合物制品上要沉积金属的区域来对所述表面进行激光处理，从而形成激光激发区域，其中所述聚合物制品由热塑性塑料或热固性塑料或其混合物制成，
-通过将所述聚合物制品浸没在化学活化溶液中来化学活化所述激光激发区域，其中金属离子附着在所述激光激发区域上，从而获得活化区域，
-冲洗所述聚合物制品，
-通过将所述聚合物制品浸没在化学金属化浴中，对活化聚合物表面区域进行金属镀覆，
其特征在于，对待金属镀覆的表面区域的激光处理在空气环境中进行，并且通过实验选择短脉冲持续时间、照射剂量和激光束扫描参数，使得在照射后在所述聚合物制品的所述表面上形成还原基团，其中还原基团作为还原剂将所述化学活化溶液中的金属离子还原成中性金属原子或零电离度，以实现无电催化镀覆过程，从而在所述激光照射区域的所述表面上出现负静电荷，以吸附和还原化学活化溶液中的离子，这避免了所述聚合物制品的任何表面降解，其中用于化学活化的所述活化溶液是选自以下盐列表的金属盐的水溶液：银盐、铜盐、镍盐、钴盐、锌盐、铬盐、锡盐；
其中，短脉冲持续时间为0.1ps至900ps、脉冲重复频率为10至200kHz，照射剂量为1-10J/cm2，激光束扫描参数为速度在0.1-5m/s。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合物制品的聚合物材料选自聚丙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、液晶聚合物、环烯烃共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚苯醚、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺或它们的共混物。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述聚合物制品由聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物制成。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在空气环境中进行激光处理期间避免所述聚合物制品的任何表面氧化。
5.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述化学活化溶液由浓度为0.0000001-1M的硝酸银或银二胺络合物水溶液组成。
6.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述活化和冲洗工序之后，将所述聚合物制品浸没在化学金属化浴中，所述化学金属化浴包含：金属离子、金属离子络合配体、用于金属离子还原的还原剂以及用于保持溶液的恒定pH值的缓冲剂，前提条件是所述通过激光处理和化学活化的区域将由来自所述浴的金属沉积。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述化学活化在20℃的温度下进行15min。
8.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述化学金属化浴是由以下组成的无电铜镀浴：浓度为0.05-0.25M的硫酸铜，浓度为0.0015-6M的甲醛，浓度为0.15-0.75M的选自以下的配体：多元醇、羟基-聚羧酸、聚胺-聚羧酸、聚胺-多羟基化合物，包括甘油、柠檬酸、酒石酸异构体、EDTA、DTPA、CDTA、N,N,N′,N′-四(2-羟丙基)乙二胺；在所述无电铜镀浴中，使用浓度为0.05-0.6M的碳酸钠Na2CO3和浓度为0.1-2M的氢氧化钠NaOH作为pH值为12-13.5的缓冲环境；在所述金属镀覆过程中，所述无电铜镀浴的温度保持在5-90℃的范围内。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述铜镀浴包含：0.12M硫酸铜(II)、0.25MN,N,N′,N′-四(2-羟丙基)乙二胺、1.25M氢氧化钠、0.3M碳酸钠和0.34M福尔马林水溶液，pH＝12.7，并且金属镀覆温度为30℃。
10.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述化学金属化浴是包含下列物质的银镀浴：0.001-0.1M AgNO3-银(I)离子源；0.001-0.8M CoSO4-还原剂；0.1-1M(NH4)2SO4和0.1-5M NH4OH作为配体；在所述银镀浴的pH值在12-13.5范围内且金属镀覆温度为30℃时，进行无电镀银。
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