CN1281795C - 用激光显影掩模层对金属基体选择性镀覆方法及设备 - Google Patents
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Abstract
一种对金属基体选择性镀覆的方法包括步骤:以电泳涂覆的方式在金属基体上涂覆薄的环氧尿烷基、丙烯酸基或环氧基镀覆保护层;使基体上的镀覆保护层硬化;使镀覆保护层受激光束照射并根据一图案在镀覆保护层上扫描,将镀覆保护层图案部分去除,对镀覆保护层进行选择以使激光束至少能够基本上透过镀覆保护层,对金属基体进行选择以使其能够至少吸收大部分所述激光束能量,使激光能大部分穿透镀覆保护层并被金属基体吸收,使金属基体的表面受热以在保护涂层和金属基体间界面处形成等离子体,使盖在金属基体表面上的镀覆保护层被吹除,能够沿着适于金属镀覆的图案露出金属基体的表面;在金属基体上露出的表面处对金属基体进行金属镀覆。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用一种贵重金属对一种金属基体(特别是IC引线框架)进行选择性镀覆的方法以及一种用于实施该方法的设备。特别是,根据本发明的方法以及相应的设备分别适用于一种所谓的卷到卷和带到带式的镀覆工艺和设备。
背景技术
在对一种金属基体(诸如一种IC引线框架)进行选择性镀覆的过程中,将一个镀覆保护层涂覆在金属基体的整个表面上,接着利用激光显影选择性地去除镀覆保护层。这样,使镀覆保护层上形成图案,即在所选择的区域中将镀覆保护层从金属基体表面上去除,从而在这些区域中露出金属基体表面以便能够在这些区域中将一种贵重金属镀覆到金属基体上。然后对所述金属基体进行一种镀覆处理以便在所选择的区域中将所述贵重金属电镀到金属基体表面上。接着将剩余的镀覆保护层从金属基体表面上去除。
通常利用一个机械掩模系统实施对一种金属基体的选择性金属镀覆,该机械掩模系统用于确定或选择金属基体上需要镀覆金属的位置区域。但是,由于存在许多缺点,例如贵重金属通过存在于金属基体与压在其上的机械系统之间的无法避免的微小间隙从被镀覆金属的区域中渗出,可能由于掩模系统施加在金属基体上的压力使金属基体受损等,因此最近已不使用这样的机械掩模系统,而是在金属基体上涂覆一个镀覆保护层并且利用激光照射选择性地使镀覆保护层显影(即,选择性地去除镀覆保护层)以露出金属基体上的需要进行金属镀覆的表面区域。
美国专利US4,877,644中披露了这样一种利用激光处理被涂覆在金属基体上的镀覆保护层以在金属基体上的需要进行金属镀覆的表面区域上选择性地去除镀覆保护层的方法。根据该方法,首先最好以静电喷涂的方法在金属基体上涂覆一种聚合物镀覆保护层,然后利用激光选择性地使保护层消融以露出金属基体上需要进行金属镀覆的部分。这篇文献所给出的教导是,该方法成功之处主要在于使镀覆保护层消融所用的激光的操作参数和特性与镀覆保护层和金属基体的操作参数和特性相互关联。特别是,在该方法中,镀覆保护层的光吸收系数应该是比较低的,对于3微米厚的薄膜,其光吸收系数不大于1000cm-1,该聚合物镀覆保护层应该具有较低的反射率,反射率小于70%,在利用激光使镀覆保护层消融的过程中,应该使用一种波长在248纳米至360纳米之间的准分子激光(excimer laser)。在这些条件下,在激光消融过程中,大部分的激光能量穿过镀覆保护层进入到金属基体中并且被吸收在金属基体中,从而使金属基体受热并使覆盖在金属基体的激光选择性照射区域上的镀覆保护层以消融的形式被去除。
为了保证以一种高精度的方式去除镀覆保护层,在所述方法中可使用上述准分子激光,甚至使用单一激光照射以形成切割边缘分明的图案。
但是这种已知方法所具有的一个缺点是,为了能够沿着所需图案选择性地去除镀覆保护层,必须使照射在镀覆保护层上的激光束和由所述镀覆保护层所覆盖的金属基体之间产生相对移动,而这种相对移动只能通过在保持激光束照射方向的同时以机械的方式移动金属基体来实现。这使该方法不适用于在一种卷到卷和带到带(设置在输送带上)的过程中对一种金属基体进行金属镀覆,这是由于在这种情况下,装载在一个输送带上的金属基体从装料处或从一个开卷装置的供料部分经过不同的处理工位(诸如激光消融工位、预处理工位、后处理工位)被输送到一个卷取机,因此金属基体的移动受到卷到卷和输送带的方向限制,从而不能沿着任何其他方向形成任何的图案。不考虑这种已知方法的这种限制,金属基体的机械移动和一个准分子激光器最高可达到500赫兹的重复频率会使处理速度较慢,从目前需要提供高速的选择性镀覆方法的趋势出发,这也是不能接收的。另外,由于准分子激光器存在卤族元素(CL或F),因此在操作这些激光器时需要非常小心并且为了消除可能对人体生命所带来的危害需要一种高费用的工作环境。
发明内容
因此,本发明的一个目的在于,提供一种利用激光显影掩模层对一种金属基体进行选择性镀覆的方法,其中是以一种安全、可靠和高速的方式实施激光显影过程并且该方法可用于卷到卷和带到带式两种金属镀覆过程中。
本发明的另一个目的在于,提供一种用于实施根据本发明的方法的设备,该设备能够在高速条件下操作、成本低廉、易于使用且尺寸小。
为了达到这些目的,本发明提供一种用于对一种金属基体进行选择性镀覆的方法,该方法包括下列步骤:在所述金属基体上涂覆一个薄的聚合物镀覆保护层;使在所述基体上的所述镀覆保护层硬化;使所述镀覆保护层受到波长在400至1200纳米范围的一个激光束的照射并且根据一个需要沿其对金属基体进行金属镀覆的图案利用一个光电系统使所述激光束在所述镀覆保护层上扫描,从而以选择性的方式将所述镀覆保护层从所述基体上去除,其中,对所述镀覆保护层进行选择以使所述激光束至少能够基本上透过所述镀覆保护层,对所述金属基体进行选择以使其能够至少吸收大部分所述激光束的能量,从而使所述激光能的大部分能够穿透所述镀覆保护层并且被所述金属基体吸收,使所述金属基体的表面受热以便在所述保护涂层和金属基体之间的界面处形成一种等离子体,所述等离子体使覆盖在金属基体表面上的镀覆保护层被吹除,从而能够沿着所述适于金属镀覆的图案露出所述金属基体的表面;以及在金属基体上露出的表面处对所述金属基体进行金属镀覆。
根据本发明,已经发现,可通过利用波长在400至1200纳米范围(例如,基本上在绿光范围内)工作的一个激光能够达到在上述激光消融的优点。还已认识到,利用一个波长在这样范围内的激光可消除在上述已知的方法中为了去除镀覆保护层而需要使金属基体沿着所需图案进行的机械移动,这是由于可利用一个光电系统使波长在这样范围内的激光束扫描。这还意味着,在保持激光束的照射方向时可以不利用机械的方式移动金属基体,而是在使金属基体至少基本上保持在静止状态时沿着所需图案能够使激光束扫描,从而能够提高处理速度。在这里,金属基体的静止状态使得金属基体在卷到卷或输送带的方向上可能出现的移动相对于激光束的高速处理是可忽略的。
根据本发明,如果所用的激光能够相应于镀覆保护层和金属基体的金属上以分别满足上述关于激光束透过镀覆保护层的要求和金属基体对激光束的吸收要求,那么可使用能够发射波长在400至1200纳米范围的激光束的任何类型激光器。但是,根据本发明的一个优选实施例,利用一种能够发射波长为532纳米的激光束并且以大约1至300赫兹或更高的重复频率操作的双频Nd:YAG激光器(钇铝石榴石激光器)实施对所述镀覆保护层的选择性去除步骤,其中所述重复频率最好为300赫兹。
与其它类型的激光器(诸如沿一种准分子激光器)相比,Nd:YAG激光器(钇铝石榴石激光器)是一种固态激光器,费用不高并且完全不会对人体造成危害,尺寸小并且易于维修和操控。
根据本发明的方法的实际最大处理速度在大多数情况下是受到激光的最大重复频率限制的,这是由于根据本发明的光电系统甚至可以高达1000毫米/秒的高速使激光束扫描。但是,另一方面,这样大的一种激光束重复频率不可能用于以机械的方式使金属基体移动的方法,这是由于可能达到的最高速度会受到金属基体的机械移动速度的限制。
根据本发明的另一个优选实施例,利用每一个脉冲具有5至100mJ的能量、能量密度为6至130mJ/mm2、脉冲持续时间为4至30纳秒以及峰值功率为0.3至16MW的所述Nd:YAG激光器(钇铝石榴石激光器)的一次激光发射实施对所述镀覆保护层的选择性去除步骤。通过对本发明的实验可以证明,如果在这些操作参数的条件下操作激光器能够得到良好的结果。
利用这样的一次激光照射去除镀覆保护层优于利用多次激光照射去除镀覆保护层,这是由于在后一种情况下,不仅能够沿着所需图案去除镀覆保护层,而且还可在所需图案的边界处去除镀覆保护层,在一种最坏的情况下,还可能在所需图案周围去除镀覆保护层,从而降低了金属镀覆的精度。
可利用任何一种已知的方法(诸如,溅射或者化学或物理蒸气沉积(分别为CVD和PVD))将镀覆保护层涂覆到金属基体上。但是,根据本发明的一个优选实施例,利用电泳涂覆的方法将所述聚合物镀覆保护层涂覆到所述金属基体上。已经发现,与上述其它涂覆方法相比,如果利用电泳涂覆的方法涂覆所述镀覆保护层,那么能够确保更可靠和精确地实施后面的利用根据本发明的激光使镀覆保护层显影的步骤,这主要是由于利用这种涂覆方法能够使被涂覆的镀覆保护层的厚度很均匀。另外,可以一种快速的方式实施电泳涂覆,从而有助于达到本发明用于提供一种快速方法的目的。与其它已知涂覆方法相比,电泳涂覆的另一个优点是能够用于连续线性涂覆,即适用于一种卷到卷或带到带式的镀覆方法和设备中。
最好利用一种环氧尿烷基镀覆溶液、丙烯酸基镀覆溶液或环氧基镀覆溶液以所述电泳涂覆的方式在金属基体上形成所述聚合物镀覆保护层。
根据本发明,必须对金属基体的材料进行选择以使其能够吸收大部分由激光器发射并透过聚合物镀覆保护层的激光能,从而使金属基体受热以便在所述保护涂层和金属基体之间的界面处形成一种等离子体,所述等离子体在由激光束照射的区域处使镀覆保护层被吹除。这样适合于金属基体的材料例如为铜和铜合金,也可是银、铁和镍。根据本发明,已经发现,如果所述金属基体是由从包括铜或铜合金(特别是氧化铜)的一组材料中选择出的一种材料制成的,那么利用根据本发明的激光可以最佳的方式达到上述效果。
对于根据本发明的选择性镀覆方法,不同的镀覆材料(诸如金、银、镍或镍钯)可被镀覆在利用根据本发明的选择性激光显影方法所露出的金属基体表面上。
本发明提供一种用于对一种金属基体进行选择性镀覆的设备,所述设备包括:一个用于在所述金属基体上涂覆一个薄的聚合物镀覆保护层的镀覆保护层涂覆工位;一个用于使在所述基体上的所述镀覆保护层硬化的硬化工位;一个用于以选择性的方式将所述镀覆保护层从所述基体上去除的激光处理工位,所述激光处理工位包括一个能够发射波长在400至1200纳米范围的一个激光束的激光器以及一个能够根据一个图案使所述激光束在所述镀覆保护层上扫描的光电系统,所述镀覆保护层将沿着所述图案从所述金属基体上去除以露出所述金属基体的一个需要进行金属镀覆的表面;以及一个用于在金属基体上露出的表面处对所述金属基体进行金属镀覆的金属镀覆工位。
在本发明的一个优选实施例中,根据根据本发明的设备,所述光电系统包括:一个用于使由所述激光器所发射的激光束偏转到一个涂覆在所述金属基体上的镀覆保护层上的镜子;一个用于使由所述镜子偏转的激光束聚焦的透镜;以及与所述镜子相连的驱动装置,该驱动装置用于使所述镜子倾斜以便能够沿着所述图案使所述偏转的激光束在所述镀覆保护层上扫描。
尽管根据本发明的设备中所用的激光器可以是能够发射波长在400至1200纳米范围的激光束的任何类型激光器,在本发明的一个优选实施例,所述激光器是一个能够发射波长为532纳米的激光束并且以大约300赫兹的重复频率操作的双频Nd:YAG激光器(钇铝石榴石激光器)。
根据本发明的方法和设备可用于任何类型的金属基体(诸如电触点或类似元件)的选择性镀覆。根据本发明的方法以及相应的设备特别适用于在带到带和卷到卷两种系统中以连续处理的方式以及分步和重复处理的方式对集成电路(IC)的引线框架进行选择性金属镀覆。由于特定的激光器能够发射波长在400至1200纳米范围的激光束,因此可利用一个光电系统使激光束扫描,从而无需使需要镀覆的基体进行机械移动,由于根据本发明的方法具有高速处理的特性,因此根据本发明的方法和设备特别适用于一种卷到卷式的镀覆设备中。
根据本发明的方法和设备还能够利用一种所谓的混合金属丝技术(mixed wire technology)对一种IC引线框架进行金属镀覆,特别能够对在其上所选择的部分(诸如引线端、引线和/或压垫)进行金属镀覆,其中在引线框架的不同的位置处(即,所谓的选择性位置镀覆)镀覆不同的镀覆金属(即,所谓的选择性材料镀覆),如果需要的话,在引线框架上以不同的尺寸进行金属镀覆。还能够利用所谓的多层技术进行金属镀覆,从而在引线框架的所选择部分上形成多于一层的贵重镀覆金属。另外,利用根据本发明的选择性镀覆技术能够进行一种所谓的型面镀覆,即,对一个具有一种阶梯状(不平的)和/或圆形表面轮廓的IC引线框架的不同部分进行镀覆。
附图说明
现将参照附图对本发明的优选实施例进行描述以更详细地说明本发明的原理,附图是本发明的申请文件的一部分。但是,应该理解的是,附图仅是用于说明的,不是对由所附的权利要求所限定的保护范围的限制。
图1是表示一个包括根据本发明的选择性镀覆设备的卷到卷式镀覆设备的处理工位的示意图。
图2示意性地示出了根据本发明的用于对在一个金属基体上的一种聚合物镀覆保护层进行激光显影的激光处理工位。
具体实施方式
根据本发明的一个优选实施例,根据本发明的方法用于在一个卷到卷式镀覆设备1中对一种由铜或铜合金制成的IC引线框架进行选择性金属镀覆。
图1示意性地示出了这样一个卷到卷式的镀覆设备1的各个处理段和工位。
利用开卷装置3对卷式的由铜或铜合金制成的IC引线框架进行开卷并使其通过卷到卷式镀覆设备1的各个处理工位8至18,在卷到卷式镀覆设备1的末端处带有镀覆金属的引线框架被卷绕在卷到卷式镀覆设备1的一个卷取装置4上。在该引线框架上532nm波长的激光被良好地吸收。
在一个标准的金属镀覆过程中,根据本发明的卷到卷式镀覆设备1主要包括一个预处理段5、一个金属镀覆段6和一个后处理段7,IC引线框架从开卷装置3经过这些段被输送到卷取装置4上。
在预处理段5中,去除存在于需要进行金属镀覆的IC引线框架表面处的杂质以便为后面的对IC引线框架进行金属镀覆的工序作准备。这样的杂质可能是油、有机化合物和氧化物。为了去除这样的杂质,预处理段5包括一个浸泡清洁工位8,存在于引线框架表面上的油在该工位处可被去除;一个电清洁工位9,在该工位处对引线框架实施一种电清洁操作以去除存在于其上的有机化合物以及减小引线框架的表面粗糙度和去除其表面上的毛刺;以及一个化学浸蚀工位10,在该工位中利用一种混合酸对引线框架进行浸蚀以去除引线框架表面上的氧化物(所谓的酸洗工序)。在这些处理工位8、9和10之间以及之后对引线框架进行送风和水洗以保留化学原料并防止引线框架受到再次污染。
利用上述在处理工位8、9和10中的相应工序使引线框架的表面在预处理段5中经过去除油、有机化合物和氧化物的处理后,引线框架被送至金属镀覆段6中。
在所示的本发明实施例中,金属镀覆段6包括一个电泳涂覆工位12、一个硬化工位13、一个激光处理工位14、一个金属镀覆工位15和一个镀覆保护层剥离工位16。
在电泳涂覆工位中,将一个薄的聚合物镀覆保护层涂覆在IC引线框架的整个表面上。根据本发明,由于采用了电泳涂覆工艺,因此能够以一种速度非常快的方式实施所述镀覆保护层涂覆步骤。另外,电泳涂覆工艺能够确保镀覆保护层均匀地沉积在引线框架上,所述镀覆保护层的均匀性又是利用根据本发明的特定激光进行成功的激光显影的重要条件,下面将结合激光处理工位14对激光显影进行详细的描述。
根据本发明的优选实施例,在处理工位12中所进行的电泳涂覆过程中,利用一种环氧尿烷(epoxyurethane)基镀覆溶液或一种丙烯酸基镀覆溶液或一种环氧基镀覆溶液来产生所述聚合物镀覆保护层。
如果使用的是一种环氧尿烷基镀覆溶液,在38至42摄氏度的温度下和120至150伏的电压下在5至30秒的时间内进行电泳涂覆。
如果使用的是一种丙烯酸基镀覆溶液,在20至30摄氏度的温度下和40至80伏的电压下在10至30秒的时间内进行电泳涂覆。
另外,如果使用的是一种环氧基镀覆溶液,在20至25摄氏度的温度下和40至60伏的电压下在5至30秒的时间内进行电泳涂覆。
在每一种情况下,涂覆所用的化学原料的PH值应该为6至6.3。
根据这些电泳涂覆工艺参数能够在引线框架上形成一个厚度为3至10微米的聚合物镀覆保护层。
在完成电泳涂覆后,利用一种冷的DI(除去离子)水对引线框架进行漂洗并且利用送冷风使其干燥,接着将引线框架送至硬化工位13,金属镀覆保护层在硬化工位13中在大约180至250摄氏度的温度下经过10至30秒的时间被硬化。然后再利用冷的DI水对引线框架进行漂洗并将其送至激光处理工位14。
图2中示出了激光处理工位14的基本结构。如该图中所示,激光处理工位包括一个利用双频操作的脉冲Nd:YAG激光器(钇铝石榴石激光器)141,它能够以大约300赫兹的重复频率发射波长为532纳米的激光束。
一种光电(optical galvo)系统143包括一个镜子143a、与镜子143a相连的驱动装置143b以使所述镜子倾斜,以及一个设置在由激光器141发射的激光束142的照射路径中的聚焦透镜143c。光电系统143用于使激光束142偏转并将其引导到由金属镀覆保护层145所覆盖的引线框架144上。上述穿过镀覆保护层145照射到引线框架144上的激光束142用于在引线框架144上所选择的需要进行金属镀覆的区域处将镀覆保护层145从引线框架144上去除。这些区域的位置以及这些区域在一起所形成的一个图案被存储在一个计算机(未示出)中,所述计算机又与驱动装置143b相连以对镜子143a的驱动进行控制并且控制激光束142在镀覆保护层145和引线框架144上的扫描路径。这样,所述光电系统143可以从一点到另一点的方式移动激光束142,从而可根据存储在计算机中的图案以一个点的形式或者以成行的形式将镀覆保护层145从引线框架144上去除。由于激光的重复频率高达300赫兹并且利用所述光电系统能够实现较高的激光扫描速度,因此可以使镀覆保护层的去除速度达到很高。
特别是,在能够使至少大部分激光能量透过的聚合物镀覆保护层145和能够吸收至少大部分激光能的铜或铜合金引线框架144之间的界面处进行镀覆保护层的去除。利用一个约为4至30纳秒的很短的脉冲释放5至100mJ的激光能可产生高达几兆瓦(0.3至16MW)的峰值激光功率,所产生的激光功率使引线框架受热,从而在所述界面处产生等离子体。以这种方式所产生的等离子体云根据存储在计算机中的预先编程图案在激光照射区域中将镀覆保护层145从引线框架144上吹出,从而能够根据所述图案在所述区域中露出引线框架144的表面。利用Nd:YAG激光器(钇铝石榴石激光器)的一次激光发射即可在一个特定区域处完成镀覆保护层的去除,如上所述,这种利用一次激光发射去除镀覆保护层的方式优于利用多次激光发射去除镀覆保护层的方式。另外,可通过根据本发明的光电系统能够使激光束的直径在几个微米(理论上从0.532纳米)至几毫米的范围内改变。根据这些直径数据,可实现定点激光照射,从而可使镀覆区域的允许偏差小于50微米。
例如,在激光束的直径为2毫米并且在激光的重复频率为每秒300次的情况下,每秒能够露出942mm2/s(1mm2×3.14×300赫兹)的面积(即,从一个区域中去除镀覆保护层的面积),因此能够形成一种速度很高且生产能力很高的生产工艺。
如图1中所示,在激光处理工位14中去除镀覆保护层后,利用冷的DI水对引线框架进行漂洗并将其送至金属镀覆工位15,在该工位处在一个镀覆槽中对引线框架进行浸镀。可使用银、金、镍和镍钯作为镀覆材料。
在金属镀覆工位15处进行金属镀覆后,再次利用冷的DI水对引线框架进行漂洗并将其送至镀覆保护层剥离工位16,在本发明的该实施例中,镀覆保护层剥离工位16是金属镀覆段6的最后一个工位。在镀覆保护层剥离工位16中去除聚合物镀覆保护层。特别是,为了提高所形成金属镀覆引线框架的质量,对于镀覆保护层的去除最好采用一种两步式剥离方法。在这种情况下,第一个剥离步骤是在一种水溶性溶剂中进行,特别是不含卤化物的洗漆剂商品(专用于环氧尿烷基涂层),含Butilcellosolve2%和2%-5%的TricloroEthilene的水基混合溶液(专用于丙烯酸基涂层)。对于丙烯酸基涂层,可在室温条件下以5伏的电压在10秒的时间内以相反的方向为含有10%的乳酸和1%的Butilcellosolve的水溶液施加电流(引线框架作为阳极),然后利用冷的DI水对引线框架进行漂洗,第二剥离步骤与第一个剥离步骤类似。
接着使由运载带所运送的引线框架进入后处理段7,后处理段7还包括热DI水和冷DI水漂洗处理工位17,以确保对镀覆金属的引线框架的完美清洁以及一个防锈工位18,在防锈工位18中可对镀覆金属的引线框架进行一种防锈处理以对其进行保护。最后,利用暖风对引线框架进行干燥并且将其卷绕到卷取机4中。
如果需要将不同的材料和/或多层材料以金属镀覆的方式镀覆在同一个引线框架上,那么在卷到卷式镀覆设备1中的预处理段5和后处理段7之间设置两个、三个或多个金属镀覆段6。例如,该工艺流程可基本上包括下列步骤:预处理、第一次电泳涂覆、第一次激光显影、第一次金属镀覆(例如镀银)、第二次电泳涂覆、在与第一次激光显影相同或不同的位置处进行第二次激光显影、第二次金属镀覆(例如镀金)、......剥离和后处理。
Claims (16)
1.一种用于对一种金属基体进行选择性镀覆的方法,该方法包括下列步骤:
在所述金属基体上涂覆一个薄的聚合物镀覆保护层;
使在所述基体上的所述镀覆保护层硬化;
使所述镀覆保护层受到波长在400至1200纳米范围的一个激光束的照射并且根据一个需要沿其对金属基体进行金属镀覆的图案利用一个光电系统使所述激光束在所述镀覆保护层上扫描,从而以选择性的方式将所述镀覆保护层从所述基体上去除,其中,对所述镀覆保护层进行选择以使所述激光束至少能够基本上透过所述镀覆保护层,对所述金属基体进行选择以使其能够至少吸收大部分所述激光束的能量,从而使所述激光能的大部分能够穿透所述镀覆保护层并且被所述金属基体吸收,使所述金属基体的表面受热以便在所述保护涂层和金属基体之间的界面处形成一种等离子体,所述等离子体使覆盖在金属基体表面上的镀覆保护层被吹除,从而能够沿着所述适于金属镀覆的图案露出所述金属基体的表面;以及
在金属基体上露出的表面处对所述金属基体进行金属镀覆。
2.一种如权利要求1所述的方法,其特征在于,利用一种能够发射波长为532纳米的激光束并且以大约300赫兹的重复频率操作的双频Nd:YAG激光器即钇铝石榴石激光器实施对所述镀覆保护层的选择性去除步骤。
3.一种如权利要求2所述的方法,其特征在于,利用每一个脉冲具有5至100mJ的能量、能量密度为28至50mJ/mm2、脉冲持续时间为3至30纳秒以及峰值功率为0.3至16MW的所述Nd:YAG激光器即钇铝石榴石激光器的一次激光发射实施对所述镀覆保护层的选择性去除步骤。
4.一种如权利要求1至3中任何一项所述的方法,其特征在于,利用电泳涂覆的方法将所述聚合物镀覆保护层涂覆到所述金属基体上。
5.一种如权利要求4所述的方法,其特征在于,利用一种环氧尿烷基镀覆溶液、丙烯酸基镀覆溶液或环氧基镀覆溶液以所述电泳涂覆的方式在金属基体上形成所述聚合物镀覆保护层。
6.一种如权利要求5所述的方法,其特征在于,利用所述环氧尿烷基镀覆溶液在38至42摄氏度的温度下和120至150伏的电压下在5至30秒的时间内进行电泳涂覆,从而在所述金属基体上形成一个厚度为3至10微米的所述镀覆保护层。
7.一种如权利要求5所述的方法,其特征在于,利用所述丙烯酸基镀覆溶液在20至30摄氏度的温度下和40至80伏的电压下在10至30秒的时间内进行电泳涂覆,从而在所述金属基体上形成一个厚度为3至10微米的所述镀覆保护层。
8.一种如权利要求5所述的方法,其特征在于,利用所述环氧基镀覆溶液在20至25摄氏度的温度下和40至60伏的电压下在5至30秒的时间内进行电泳涂覆,从而在所述金属基体上形成一个厚度为3至10微米的所述镀覆保护层。
9.一种如权利要求1至8中任何一项所述的方法,其特征在于,所述金属基体是由从包括铜或铜合金的一组材料中选择出的一种材料制成的。
10.一种如权利要求1至9中任何一项所述的方法,其特征在于,所述镀覆金属是金、银、镍或镍钯。
11.一种用于对一种金属基体进行选择性镀覆的方法,该方法包括下列步骤:
以电泳涂覆的方式在所述金属基体上涂覆一个薄的环氧尿烷基镀覆保护层、丙烯酸基镀覆保护层或环氧基镀覆保护层;
使在所述基体上的所述镀覆保护层硬化;
使所述镀覆保护层受到由一种能够以大约300赫兹的重复频率操作的双频Nd:YAG激光器即钇铝石榴石激光器所发射的波长为532纳米的激光束的照射并且根据一个需要沿其对金属基体进行金属镀覆的图案利用一个光电系统使所述激光束在所述镀覆保护层上扫描,从而以选择性的方式将所述镀覆保护层从所述基体上去除,其中,对所述镀覆保护层进行选择以使所述激光束至少能够基本上透过所述镀覆保护层,对所述金属基体进行选择以使其能够至少吸收大部分所述激光束的能量,从而使所述激光能的大部分能够穿透所述镀覆保护层并且被所述金属基体吸收,使所述金属基体的表面受热以便在所述保护涂层和金属基体之间的界面处形成一种等离子体,所述等离子体使覆盖在金属基体表面上的镀覆保护层被吹除,从而能够沿着所述适于金属镀覆的图案露出所述金属基体的表面;以及
在金属基体上露出的表面处对所述金属基体进行金属镀覆。
12.一种用于对一种金属基体进行选择性镀覆的设备,所述设备包括:
一个用于在所述金属基体上涂覆一个薄的聚合物镀覆保护层的镀覆保护层涂覆工位;
一个用于使在所述基体上的所述镀覆保护层硬化的硬化工位;
一个用于以选择性的方式将所述镀覆保护层从所述基体上去除的激光处理工位,所述激光处理工位包括:
一个能够发射波长在400至1200纳米范围的一个激光束的激光器;以及
一个能够根据一个图案使所述激光束在所述镀覆保护层上扫描的光电系统,所述镀覆保护层将沿着所述图案从所述金属基体上去除以露出所述金属基体的一个需要进行金属镀覆的表面;以及
一个用于在金属基体上露出的表面处对所述金属基体进行金属镀覆的金属镀覆工位。
13.一种如权利要求12所述的设备,其特征在于,所述光电系统包括:
一个用于使由所述激光器所发射的激光束偏转到一个涂覆在所述金属基体上的镀覆保护层上的镜子;
一个用于使由所述镜子偏转的激光束聚焦的透镜;以及
与所述镜子相连的驱动装置,该驱动装置用于使所述镜子倾斜以便能够沿着所述图案使所述偏转的激光束在所述镀覆保护层上扫描。
14.一种如权利要求12或13所述的设备,其特征在于,所述激光器是一个能够发射波长为532纳米的激光束并且以大约300赫兹的重复频率操作的双频Nd:YAG激光器。
15.一种如权利要求12至14中任何一项所述的设备,其特征在于,所述镀覆保护层涂覆工位包括一个电泳涂覆装置。
16.一种卷到卷和带到带式镀覆设备,包括一种如权利要求12至15中任何一项所述的用于对一种金属基体进行选择性镀覆的设备。
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