CN111757608A - 一种塑胶基底天线振子的电路及3d金属电路的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种塑胶基底天线振子的电路及3D金属电路的加工方法，对于塑胶基底天线振子的电路加工方法和3D金属电路的加工方法，均是先涂覆感光物质，通过平行光照射进行曝光，曝光后得到的电路图案轨迹；之后，在电路图案轨迹电镀，加工方法中利用平行光曝光得到电路图案轨迹，在镀镍时，其它非电路图案轨迹区域不会被镀上镍层，故减少了常规对其它非电路区域进行洗镍的工序，降低工艺成本，提高效率，有利于环保，且采用平行光进行照射曝光而所得的电路图案轨迹以及之后经过电镀后所得的电路，具有精度高的特点，利于优化产品的性能。
Description
【技术领域】
本发明涉及电路加工方法，尤其涉及塑胶基底天线振子的电路及3D金属电路的加工方法。
【背景技术】
对于PCB或其他的3D结构零部件，其上的电路一般为2D平面电路，若需要形成3D电路以缩小产品的体积，一般做法是先将各个2D平面上的电路制得后再相应导电连接。对于PCB上的多层电路则导孔电镀后而导电连接。目前就3D结构零部件上的3D金属电路，则需要多次工序完成。
另外，天线振子在通讯行业，其应用非常广泛。就种类而言，主要有塑胶基底的天线振子，跟普通金属压铸基底的天线振子相比较，其具有以下特点：
1、电磁损耗低，一般在千分之5以内，可以用于6Ghz以内的高频段。
2、特殊基底的塑胶，如TPE/PPS+GF/氟塑料等，可以将电磁损耗降到万分之5以内，以用于毫米波频段。
3、塑胶可以注塑或减料加工成3D结构，进而提升射频指标，如隔离度。
4、可在塑胶基底上一体化制作电路，使得电路面积增大，省去了线缆和匹配环节，射频指标容易实现最优化。
5、塑胶结构刚性强，可复杂成型，既做结构件，又做电路基材，降低了产品重量和缩小了产品体积。
目前，塑胶基底的天线振子电路的加工方法很多，主要有采用3D立体的激光镭雕，之后还需对镀在塑胶基底上的镍层进行清洗退镀。该方法存在工艺复杂，工艺成本高，所得到的电路精度低，以及易对环境造成较大的污染。
本发明针对上述技术问题而研发提出。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种塑胶基底天线振子的电路及3D金属电路的加工方法，对于塑胶基底天线振子的电路加工方法，即在塑胶结构件表面涂覆感光物质，形成感光层，通过平行光选择性地照射感光层进行曝光，曝光后得到的电路图案轨迹，电路图案轨迹上露出塑胶结构件的表面；之后，将塑胶结构件对应的电路图案轨迹依次镀上镍层、铜层而得到天线振子电路；对于3D金属电路的加工方法，同样是先在3D结构件上整体涂覆感光物质而形成感光层，之后用平行光进行曝光而得到3D电路图案轨迹，最后在3D电路图案轨迹上镀上金属层。上述加工方法由于先涂覆感光物质而形成感光层，之后利用平行光选择性地曝光感光层，在镀镍时，其它非电路图案轨迹区域不会被镀上镍层，故减少了常规对其它非电路区域进行洗镍的工序，降低工艺成本，提高效率，有利于环保，且采用平行光进行照射曝光而所得的电路图案轨迹以及之后经过电镀后所得的电路，具有精度高的特点，利于优化产品的性能。
为解决上述技术问题，本发明一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，包括如下步骤：
A、在暗室中，在塑胶结构件表面涂覆感光物质，形成感光层；
B、将经过步骤A处理的塑胶结构件，用具有预设投影图案的平行光照射塑胶结构件相应面的感光层而进行曝光，得到电路图案轨迹，曝光所得的电路图案轨迹则露出塑胶结构件表面；
C、对经过步骤B处理的塑胶结构件进行镀镍，电路图案轨迹镀上镍层，得到镍层金属电路；
D、对经过步骤C处理的塑胶结构件的镍层进行镀铜，得到铜层金属电路。
如上所述一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，对经过步骤D处理的塑胶结构件的铜层进行镀锡，得到锡层金属电路。
如上所述一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，所述感光物质为光敏引发剂。
如上所述一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，其特征在于所述平行光为UV平行光，该UV平行光曝光功率为100-300毫焦。
如上所述一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，所述镍层金属电路的厚度为0.5-3.5μm。
如上所述一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，所述铜层金属电路的厚度为4-16μm。
如上所述一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，所述锡层金属电路的厚度为4-16μm。
如上所述一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，步骤A所述塑胶结构件为3D结构，塑胶结构件表面整体涂覆感光物质，用具有预设投影图案的不同角度的平行光照射塑胶结构件相应不同的面，进行曝光显影得到电路图案轨迹。
如上所述一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，步骤A所述塑胶结构件为3D结构，塑胶结构件表面整体涂覆感光物质，将一平行光源的平行光射向塑胶结构件表面，并相对地沿着预设路径移动而进行曝光显影，得到电路图案轨迹。
本发明还提供一种3D金属电路的加工方法，包括如下步骤：
①、在暗室中，对3D结构件上整体表面涂覆感光物质，形成感光层；
②、用具有预设投影图案的多个不同角度的平行光照射经过步骤①处理的3D结构件的感光层，被平行光对应照射的3D结构件的面上的感光层，经曝光后形成3D电路图案轨迹，对应的3D电路图案轨迹露出3D结构件的表面；或者用一平行光源的平行光射向3D结构件表面的感光层，并相对地沿着预设路径相应移动而进行曝光显影，得到电路图案轨迹。
③、将经过步骤②处理的3D结构件进行电镀以使3D电路图案轨迹上镀上金属层，得到3D金属电路。
与现有技术相比较，本发明具有如下优点：
1、减少工序步骤，有利于提高效率，降低工艺成本。
2、减少洗镍工序，利于环保。
3、采用平行光曝光所得的电路，其精度高，利于提升产品性能。
4、采用镀镍打底层，使得电路具有牢固的附着力，确保电路稳定可靠。
【具体实施方式】
下面对本发明的实施方式作详细说明。
本发明一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，包括如下步骤：
A、在暗室中，将塑胶结构件表面涂覆感光物质，形成感光层，为了确保天线具有良好的机械物理性能，该塑胶选用工程塑胶，所述感光物质为光敏引发剂,如由广州市广传电子材料有限公司生产的GC-418。
B、在暗室中，将经过步骤A处理的塑胶结构件，用具有预设投影图案的平行光照射塑胶结构件相应面进行曝光，被平行光照射部分的感光层则曝光，曝光所得的电路图案轨迹则露出塑胶结构件表面，故而得到电路图案轨迹，本发明的平行光采用UV平行光，该UV平行光曝光功率为100-300毫焦，波长优先选用365纳米；通过编程控制平行光曝光设备，使其平行光选择性地投射在塑胶结构件的相应表面上，选择性曝光则形成电路图案轨迹。
C、由于镀与塑胶表面的结合具有良好的附着力，对经过步骤B处理的塑胶结构件进行镀镍，电路图案轨迹先镀上镍层打底，得到镍层金属电路，为了确保镍层金属电路的精度，在暗室中进行处理，所述镍层金属电路的厚度为0.5-3.5μm。
D、由于铜具有良好的导电性能，同样在暗室中，对经过步骤C处理的塑胶结构件的镍层金属电路进行镀铜，得到铜层金属电路，所述铜层金属电路的厚度为4-16μm。
为了便于焊接，在暗室中，对经过步骤D处理的塑胶结构件的铜层金属电路层进行镀锡，得到锡层金属电路，所述锡层金属电路的厚度为4-16μm。对于本发明，其在电镀过程中，为确保电路的质量与精度，均在暗室中操作完成。
步骤A所述塑胶结构件为3D结构，塑胶结构件表面整体涂覆感光物质，本发明对于曝光显影时，作为一种具体实施方式，平行光源与塑胶结构件相对静止，即用具有预设投影图案的不同角度的平行光照射塑胶结构件相应不同的面的感光层，进行曝光显影得到电路图案轨迹。
本发明对于曝光显影时，作为另一种具体实施方式，采用一平行光源相对塑胶结构件相对运动，即将一平行光源的平行光射向塑胶结构件表面的感光层，并相对地沿着预设路径运动而进行曝光显影，得到电路图案轨迹。
本发明还提供一种3D金属电路的加工方法，包括如下步骤：
①、在暗示中，将3D结构件上整体涂覆感光物质，形成感光层；
②、在暗室中，用具有预设投影图案的多个不同角度的平行光照射经过步骤①处理的3D结构件，被平行光对应照射的3D结构件的面上的感光层，经曝光后形成3D电路图案轨迹，对应的3D电路图案轨迹露出3D结构件的表面；或者用一平行光源的平行光射向3D结构件表面的感光层，并相对地沿着预设路径相应运动而进行曝光显影，得到电路图案轨迹。
③、在暗室中，将经过步骤②处理的3D结构件进行电镀以使3D电路图案轨迹上镀上金属层，得到3D金属电路。该金属层可以包括一层或多层，由底层至表面层可依次为镍层、铜层、锡层。
对于本发明所采用的平行光，可采用平行光曝光设备，如中国专利ZL201410226527.6所公开的平行光曝光设备。
Claims (10)
1.一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，其特征在于包括如下步骤：
A、在暗室中，将塑胶结构件表面涂覆感光物质，形成感光层；
B、将经过步骤A处理的塑胶结构件，用具有预设投影图案的平行光照射塑胶结构件相应面上的感光层以进行曝光，得到电路图案轨迹，曝光所得的电路图案轨迹则露出塑胶结构件表面；
C、对经过步骤B处理的塑胶结构件进行镀镍，电路图案轨迹镀上镍层，得到镍层金属电路；
D、对经过步骤C处理的塑胶结构件的镍层进行镀铜，得到铜层金属电路。
2.根据权利要求1所述一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，其特征在于对经过步骤D处理的塑胶结构件的铜层进行镀锡，得到锡层金属电路。
3.根据权利要求1所述一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，其特征在于所述感光物质为光敏引发剂。
4.根据权利要求1所述一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，其特征在于所述平行光为UV平行光，该UV平行光曝光功率为100-300毫焦。
5.根据权利要求1所述一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，其特征在于所述镍层金属电路的厚度为0.5-3.5μm。
6.根据权利要求1所述一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，其特征在于所述铜层金属电路的厚度为4-16μm。
7.根据权利要求2所述一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，其特征在于所述锡层金属电路的厚度为4-16μm。
8.根据权利要求1所述一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，其特征在于步骤A所述塑胶结构件为3D结构，塑胶结构件表面整体涂覆感光物质，用具有预设投影图案的不同角度的平行光照射塑胶结构件相应不同的面，进行曝光显影得到电路图案轨迹。
9.根据权利要求1所述一种塑胶基底天线振子的电路加工方法，其特征在于步骤A所述塑胶结构件为3D结构，塑胶结构件表面整体涂覆感光物质，将一平行光源的平行光射向塑胶结构件表面，并相对地沿着预设路径移动而进行曝光显影，得到电路图案轨迹。
10.一种3D金属电路的加工方法，其特征在于包括如下步骤：
①、在暗室中，将3D结构件上整体涂覆感光物质，形成感光层；
②、用具有预设投影图案的多个不同角度的平行光照射经过步骤①处理的3D结构件，被平行光对应照射的3D结构件的面上的感光层，经曝光后形成3D电路图案轨迹，对应的3D电路图案轨迹露出3D结构件的表面；或者用一平行光源的平行光射向3D结构件表面的感光层，并相对地沿着预设路径相应移动而进行曝光显影，得到电路图案轨迹。
③、将经过步骤②处理的3D结构件进行电镀以使3D电路图案轨迹上镀上金属层，得到3D金属电路。
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