LT6517B - Method for selective metallization of polymeric article - Google Patents

Method for selective metallization of polymeric article Download PDF

Info

Publication number
LT6517B
LT6517B LT2016513A LT2016513A LT6517B LT 6517 B LT6517 B LT 6517B LT 2016513 A LT2016513 A LT 2016513A LT 2016513 A LT2016513 A LT 2016513A LT 6517 B LT6517 B LT 6517B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
metallization
laser
solution
polymeric
article
Prior art date
Application number
LT2016513A
Other languages
Lithuanian (lt)
Other versions
LT2016513A (en
Inventor
Karolis RATAUTAS
Gediminas RAČIUKAITIS
Aldona JAGMINIENĖ
Ina STANKEVIČIENĖ
Eugenijus Norkus
Original Assignee
Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras filed Critical Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras
Priority to LT2016513A priority Critical patent/LT6517B/en
Publication of LT2016513A publication Critical patent/LT2016513A/en
Publication of LT6517B publication Critical patent/LT6517B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601Process or apparatus
    • C23C18/1633Process of electroless plating
    • C23C18/1635Composition of the substrate
    • C23C18/1639Substrates other than metallic, e.g. inorganic or organic or non-conductive
    • C23C18/1641Organic substrates, e.g. resin, plastic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601Process or apparatus
    • C23C18/1603Process or apparatus coating on selected surface areas
    • C23C18/1607Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning
    • C23C18/1608Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning from pretreatment step, i.e. selective pre-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601Process or apparatus
    • C23C18/1603Process or apparatus coating on selected surface areas
    • C23C18/1607Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning
    • C23C18/1612Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning through irradiation means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/2006Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30
    • C23C18/2026Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30 by radiant energy
    • C23C18/204Radiation, e.g. UV, laser
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31Coating with metals
    • C23C18/38Coating with copper
    • C23C18/40Coating with copper using reducing agents
    • C23C18/405Formaldehyde
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31Coating with metals
    • C23C18/42Coating with noble metals
    • C23C18/44Coating with noble metals using reducing agents
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0373Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/18Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material
    • H05K3/181Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by electroless plating
    • H05K3/182Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by electroless plating characterised by the patterning method
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203Fillers and particles
    • H05K2201/0206Materials
    • H05K2201/0209Inorganic, non-metallic particles
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/10Using electric, magnetic and electromagnetic fields; Using laser light
    • H05K2203/107Using laser light

Abstract

The present invention relates to a formation of electro-conductive areas on the surface of a polymeric article by selective metallization. The article is made from a polymer and an additive for metallization. The process consists of the selective laser activation of the areas to be metallized and subsequent deposition of said areas by a metal. The crystalline carbon particles as additives in a polymer are used. Therefore, cost-effective and high-quality circuit traces on 3D surfaces of polymeric articles can be produced by using the method with the additives of carbon particles. The size of carbon particles is from 10 nm to 1 µm and their concentration in the polymer is from 0.05 to 20 % by weight. In the activation process, a dose of laser irradiation from 0.1 to 15 J/cm² is selected in such a way that to provide structural transformation of the carbon additives into catalytic carbon clusters, which are active for the catalytic electroless plating of a metal. Metallization of the activated areas is performed by submerging the polymer article into the electroless metal plating bath.

Description

TECHNIKOS SRITISTECHNICAL FIELD

Išradimas siejamas su elektrai laidžių sričių formavimu ant polimerinio gaminio paviršiaus, panaudojant numatytų metalizuoti sričių selektyvų aktyvavimą, apšvitinant jas lazerio spinduliuote, o po to šių sričių padengimą metalu. Išradimas gali būti panaudotas, gaminant elektronikos ir elektros prietaisus, integruotuose sudėtingos geometrinės formos gaminiuose, išlietose iš polimerų.The invention relates to the formation of electrically conductive regions on the surface of a polymeric product by the selective activation of the intended metallized regions by laser irradiation followed by metal plating. The invention can be used in the manufacture of electronic and electrical devices in integrated products of complex geometric shape, molded from polymers.

TECHNIKOS LYGISTECHNICAL LEVEL

EP 1975276 (2007 03 30) aprašytas selektyvus polimerinio gaminio paviršiaus metalizavimo būdas, apimantis minėto gaminio panardinimą į pirmąjį skystį, panardinto gaminio pasirinktų sričių apšvitinimą lazerio spinduliuote, suformuojant sritis, ant kurių bus nusodinamas metalas. Toliau gaminys panardinamas į aktyvuojantį skystį, iš kurio ant lazerio spinduliuote suformuotų minėtų sričių nusėda metalo dalelės, kur metalo dalelės yra paladžio dalelės, o aktyvuojantis skystis apima paladžio druskos ir alavo druskos koloidinį tirpalą. Po aktyvavimo etapo gaminys yra nuplaunamas ir pamerkiamas į cheminio metalizavimo skystį, kur vyksta lazeriu suformuotų aktyvuotų sričių padengimas metalu.EP 1975276 (30.03.2007) discloses a selective method for metallizing a surface of a polymeric article comprising immersing said article in a first liquid, irradiating selected areas of the submerged article with laser radiation to form the areas on which the metal will be deposited. The product is further immersed in an activating liquid from which metal particles are deposited on said areas formed by laser radiation, wherein the metal particles are palladium particles and the activating liquid comprises a colloidal solution of palladium salt and tin salt. After the activation step, the article is rinsed and immersed in a chemical metallization fluid, where the metal formed by the laser-formed activated regions is coated.

Žinomo būdo trūkumas yra tas, jog apšvitinimas lazerine spinduliuote vyksta skystyje, todėl sudėtinga suformuoti elektrai laidžius takelius ant sudėtingos geometrinės formos 3D paviršių. Be to lazeriu apšvitintų sričių aktyvavimui naudojamas brangus metalas paladis.The disadvantage of the known method is that laser irradiation takes place in a liquid, which makes it difficult to form electrically conductive paths on complex 3D geometric surfaces. In addition, an expensive metal palladium is used to activate the laser irradiated areas.

US2004026254 (2004-02-12) aprašytas dielektrinės medžiagos selektyvus metalizavimo būdas, kur atitinkama dielektrinė medžiaga yra padengiama aktyvuojančiu sluoksniu, susidedančiu iš elektrai laidžios medžiagos. Aktyvuojantis sluoksnis yra struktūrizuojamas (nugarinamas), apšvitinant jį lazerio spinduliuote taip, kad susiformuotų reikiamos konfigūracijos laidžios struktūros, kurios vėliau yra metalizuojamos. Kaip dielektrinė medžiaga yra naudojama plastikas arba keramika. Padengiamas minėtas aktyvuojantis sluoksnis yra iš elektrai laidaus polimero, kuris gali būti parinktas iš pirolo, furano, tiofeno arba jų darinių taip pat iš poli-3,4-etilendioksithiofeno, taip pat gali būti metalo sulfidas arba metalo polisulfidas, arba plonas metalo sluoksnis. Metalizavimas vykdomas galvaninio nusodinimo būdu.US2004026254 (12-02-2004) describes a selective metallization process for a dielectric material, wherein the respective dielectric material is coated with an activating layer consisting of an electrically conductive material. The activating layer is structured (evaporated) by irradiation with laser radiation to form conductive structures of the required configuration, which are then metallized. Plastic or ceramic is used as dielectric material. The coating of said activating layer is of an electrically conductive polymer which may be selected from pyrrole, furan, thiophene or derivatives thereof, as well as poly-3,4-ethylenedioxythiophene, may also be a metal sulfide or a metal polysulfide or a thin metal layer. The metallization is carried out by electroplating.

Žinomo būdo trūkumas yra tas, jog reikalingi papildomi proceso etapai susiję su pradinio elektrai laidaus sluoksnio dengimu visame paviršiuje, o tai komplikuojaThe disadvantage of the known technique is that the additional process steps required to cover the initial electrically conductive layer over the entire surface, which complicates

3D polimerinių paviršių selektyvų metalizavimą, kadangi sluoksnį reikia padengti ant kreivo paviršiaus.Selective metallization of 3D polymeric surfaces, as the layer has to be applied on a curved surface.

EP 2311048 (2009-08-07) aprašytas tam tikros konfigūracijos polimerinio gaminio paviršiaus selektyvus metalizavimo būdas, apimantis šią operacijų seką: a) polimerinis gaminys suformuojamas iš bent vienos polimerinės fazės ir anglies nanovamzdelių (CNT) mišinio, tam polimero granulės yra maišomos su anglies vamzdeliais, kurių koncentracija siekia 1-10 % pagal masę; b) atliekamas polimerinio gaminio paviršiaus numatytų metalizuoti sričių selektyvus terminis apdorojimas, pavyzdžiui, apšvitinant lazerio spinduliuote, tuo padidinant apšvitintų sričių elektrinį laidumą; c) suformuotų padidinto elektrinio laidumo sričių metalizavimas galvaninio padengimo būdu, nusodinant metalo jonus, pavyzdžiui, vario jonus.EP 2311048 (08-07-2009) discloses a process for selective metallization of a surface of a polymer product of a particular configuration, comprising the following sequence of operations: a) the polymer product is formed from a mixture of at least one polymeric phase and tubes containing 1-10% by weight; b) selectively heat treating the metallized areas of the polymeric surface of the product, for example by laser irradiation, thereby increasing the electrical conductivity of the irradiated areas; (c) electroplating of formed electric conductivity regions by deposition of metal ions such as copper ions.

Žinomo būdo trūkumas, brangi technologija, nes naudojami brangūs anglies nanovamzdeliai, todėl šis priedas žymiai padidina polimerinio gaminio kainą. Taip pat patente kalbama tik apie galvaninį metalų nusodinimą.Lack of known technique, expensive technology due to the use of expensive carbon nanotubes, this additive significantly increases the cost of the polymer product. Also, the patent only deals with galvanic metal deposition.

US2003031803/US6743345 (2003-02-13) aprašytas polimerų selektyvaus metalizavimo būdas, apimantis šiuos etapus: gaminio iš polimero padengimą pradiniu kompozitinės medžiagos aktyvaciniu sluoksniu, susidedančiu iš kito polimero, į kurį įmaišoma fotoredukcinės medžiagos dielektrinių dalelių. Minėto gaminio numatytas metalizuoti sritis apšvitina lazerio spinduliuote, po to apšvitintą dalį panardina į autokatalitinę vonią, turinčią metalų jonų, nusodinant juos sluoksniu ant apšvitintų paviršiaus sričių. Minėtų dielektrinių dalelių dydis yra mažesnis arba lygus 0,5 mikrometro. Minėtos dielektrinės dalelės yra oksidai, parinkti iš ZnO, T1O2, ZrO2, AI2O3 ir CeC>2. Kompozitinės medžiagos sluoksnio storis yra apie 1 mikrometrą. Minėtas gaminys yra iš polimerinės medžiagos, o minėtas kompozitinės medžiagos aktyvuojantis sluoksnis yra užnešamas ant minėto gaminio arba jo dalies lazerinio dengimo būdu.US2003031803 / US6743345 (2003-02-13) discloses a process for selective metallization of polymers comprising the steps of: coating an article of polymer with an active layer of a composite material consisting of another polymer into which dielectric particles of the photoreductive material are incorporated. The intended metalization of said product is irradiated with laser radiation and then immersed in an autocatalytic bath containing metal ions, deposited in a layer over the irradiated surface areas. Said dielectric particles have a size less than or equal to 0.5 micrometer. Said dielectric particles are oxides selected from ZnO, T1O2, ZrO2, Al2O3 and CeC> 2. The thickness of the composite material layer is about 1 micrometer. Said article is made of a polymeric material and said activating layer of the composite material is deposited on said article or a portion thereof by laser coating.

Žinomo būdo trūkumas yra tai, kad, taikant šį metodą, reikia padengti labai ploną, apie 1 pm storio aktyvuojantį sluoksnį, kas komplikuoja būdo taikymą 3D paviršiams, todėl būdas gali būti taikomas tik plokščių paviršių selektyviam metalizavimui. Taip pat šį metalizavimo būdą sudaro didesnis etapų skaičius todėl sudėtingėja gamybos procesas.The disadvantage of the known method is that this method requires the application of a very thin activating layer, about 1 µm thick, which complicates the application of the method to 3D surfaces, so that the method can only be applied to the selective metallization of flat surfaces. Also, this type of metallization involves a greater number of stages, which complicates the production process.

SPRENDŽIAMA TECHNINĖ PROBLEMAA TECHNICAL PROBLEM IS SOLVED

Išradimu siekiama sukurti ekonomiškai perspektyvų elektroninių grandynų laidžių takelių formavimo būdą, praplėsti jo panaudojimo sritį, sudarant galimybę laidžius takelius formuoti ant 3D polimerinių paviršių, ir pagreitinti gamybos procesą bei pagerinti formuojamų elektrai laidžių takelių kokybę.The purpose of the invention is to provide an economically viable method for forming conductive paths for electronic circuits, to extend its field of application by enabling conductive paths to be formed on 3D polymeric surfaces, to accelerate the manufacturing process and to improve the quality of electrically conductive paths.

Uždavinio sprendimo esmė pagal pasiūlytą išradimą yra ta, kad selektyviame polimerinio gaminio paviršiaus metalizavimo būde, kur polimerinis gaminys yra padarytas iš kompozitinės medžiagos, sudarytos iš polimero ir priedo mišinio, apimančiame polimerinio gaminio numatytų metalizuoti paviršiaus sričių apšvitinimą lazerio spinduliuote, aktyvuojant šias sritis, bei aktyvuotų sričių padengimą metalu, panardinant minėtą polimerinį gaminį į metalizavimo tirpalą, polimerinio gaminio minėtame mišinyje esantis priedas yra kristalinės anglies dalelės, kurių dydis yra nuo 10 nm iki 1 pm, o jų koncentracija yra nuo 0,05 iki 20 % minėto mišinio pagal masę, o apšvitinimui naudojama lazerio spinduliuotė yra impulsinė arba nuolatinės veikos lazerio spinduliuotė, kurios bangos ilgis apima infraraudonąją arba matomąją arba ultravioletinę sritis, o spinduliuotės apšvitos dozė yra nuo 0,1 iki 15 J/cm2, kuri parenkama taip, kad pakistų anglies priedų kristalinė struktūra ir minėto gaminio apšvitintos sritys būtų taip aktyvuotos, kad galėtų vykti katalitinis besrovis aktyvuotų sričių dengimas metalu, panardinus polimerinį gaminį po apšvitinimo į metalizavimo tirpalą, kurio sudėtyje yra dengimui pasirinkto metalo jonai, ligandas, reduktorius ir buferuojanti medžiaga.SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a method of selective surface metallization of a polymeric article, wherein the polymeric article is made of a composite material comprising a mixture of a polymer and an additive comprising laser irradiation and activation of by coating the metal regions by immersing said polymeric article in a metallization solution, the additive in said mixture of said polymeric article is crystalline carbon particles having a size of 10 nm to 1 µm and a concentration of 0.05 to 20% by weight of said mixture. laser radiation used for irradiation is pulsed or continuous laser radiation with an infrared or visible or ultraviolet wavelength and a radiation dose in the range of 0.1 to 15 J / cm 2 , which is selected to alter carbon additives the crystalline structure and the irradiated areas of said article being activated so as to undergo catalytic, uncoated metal plating of the activated regions by immersion of the polymeric article after irradiation in a metalization solution containing the selected metal ions, ligand, reducing agent and buffering agent.

Kristalinės anglies dalelės, kaip minėto polimerinio mišinio priedas yra parinktas iš: Furnance black: N110; N220; N330, Acetylene black, Vulcan XC 72 ar Vulcan XC 72R, kurių dydis yra nuo 10 nm iki 1 pm, o jų koncentracija yra ribose nuo 1 iki 8 % minėtos kompozitinės medžiagos pagal masę.The crystalline carbon particles as an additive to said polymeric mixture are selected from: Furnance black: N110; N220; N330, Acetylene black, Vulcan XC 72 or Vulcan XC 72R, in the size range of 10 nm to 1 µm and in a concentration ranging from 1 to 8% by weight of said composite material.

Dengiamas metalas yra varis, sidabras, nikelis, kobaltas, auksas arba platina.The metal to be coated is copper, silver, nickel, cobalt, gold or platinum.

Metalizavimo tirpalą sudaro 0,05-0,25 M koncentracijos vario sulfatas (CuSO4), ); 0,15-6 M formaldehidas (CH2O), kaip reduktorius; 0,05-0,6 M koncentracijos natrio karbonatas (Na2C0s) ir 0,1-2 M koncentracijos natrio hidroksidas (NaOH), kaip buferuojanti terpė; ir 0,05-0,75 M koncentracijos ligandai, kaip hidroksikarboksirūgštys (citrinų rūgštis, vyno rūgštis ir kt.), arba aminopolikarboksirūgštys (EDTA, arba DTPA, arba CDTA ir kt.) polihidroksiliniai junginiai (glicerolis, sacharozė ir kt.), poliamipolihidroksiliniai junginiai (kvadrolas [CH3CH(OH)CH2]2NCH2CH2N[CH2CH(OH)CH3]2 ir kt.) kur tirpalo temperatūra metalizavimo metu yra palaikoma nuo 10 iki 70 °C, ir tirpalo pH vertė - nuo 12 iki 13,3.The metallization solution consists of 0,05-0,25 M copper sulphate (CuSO 4 )); 0.15-6 M formaldehyde (CH 2 O) as reducing agent; 0.05-0.6 M sodium carbonate (Na 2 CO 2 ) and 0.1-2 M sodium hydroxide (NaOH) as a buffer medium; and 0.05-0.75 M concentrations of ligands, such as hydroxycarboxylic acids (citric acid, tartaric acid, etc.) or aminopolycarboxylic acids (EDTA or DTPA or CDTA, etc.) polyhydroxyl compounds (glycerol, sucrose, etc.), poliamipolihidroksiliniai compounds (kvadrolas [CH3CH (OH) CH 2] 2NCH2CH 2 N [CH 2 CH (OH) CH 3] 2, etc.), wherein temperature of the solution metallization being kept in the range 10 to 70 ° C and the pH value: 12 - 13 , 3.

Cheminio metalizavimo tirpalą sudaro 0,001-0,1 M koncentracijos AgNC>3 sidabro(l) jonų šaltinis; 0,001-0,8 M koncentracijos CoSO4 - reduktorius; 0,005-0,6 M koncentracijos natrio karbonatas (Na2CO3) ir 0,001-2 M koncentracijos natrio hidroksidas (NaOH), kaip buferuojanti terpė; ir 0,1-1 M (NH4)2SO4 ir 0,1-5 M koncentracijos NH4OH - Ugandai, kur tirpalo temperatūra metalizavimo metu yra palaikoma 30 °C, ir tirpalo pH vertė - nuo 12,0 iki 13,5.The chemical metallization solution consists of a 0.001-0.1 M AgNC> 3 silver (l) ion source; 0,001-0,8 M CoSO 4 - Reducer; 0.005-0.6 M sodium carbonate (Na 2 CO 3) and 0.001-2 M sodium hydroxide (NaOH) as a buffer medium; and 0.1-1 M (NH 4 ) 2 SO 4 and 0.1-5 M NH 4 OH for Uganda, where the temperature of the solution is maintained at 30 ° C during metallization and the pH of the solution is between 12.0 and 13, 5.

Minėtą metalizavimo tirpalą sudaro 0,12 M koncentracijos vario sulfato (CuSO4), 0,25 M koncentracijos kvadrolo ([CH3CH(OH)CH2]2NCH2CH2N[CH2CH(OH)CH3]2, 1,25 M koncentracijos natrio hidroksido (NaOH), 0,3 M koncentracijos natrio karbonato (Na2CO3) ir 1,2 M koncentracijos formalino (CH2O) mišinys, tirpalo pH=12,7, temperatūra 40 °C.Metallizing the said solution contains 0.12 M concentration of copper sulphate (CuSO 4) at a concentration of 0.25 kvadrolo ([CH3CH (OH) CH 2] 2 2NCH2CH N [CH 2 CH (OH) CH 3] 2, 1.25 M sodium hydroxide (NaOH), 0.3 M sodium carbonate (Na 2 CO 3) and 1.2 M formalin (CH 2 O), pH 12.7, 40 ° C.

Numatytas metalizuoti paviršiaus sritis apšvitina impulsine lazerio spinduliuote, kurios impulsų trukmė yra ribose nuo 1 iki 100 ns, pasikartojimo dažnis yra ribose nuo 50 iki 200 kHz, bangos ilgis yra ribose nuo 532 iki 1064 nm, apšvitos dozė 1,4-3 J/cm2, spindulio transliavimo greitis gaminio paviršiuje 1-5 m/s, o sufokusuoto Gausimo lazerio pluošto diametras (1/e2 intensyvumo lygyje) ant polimerinio paviršiaus yra ribose 10-200 pm, o minėti spinduliuotės parametrai parenkami taip, kad lazeriu apšvitintose minėto gaminio paviršiaus srityse susiformuotų kristalinės anglies katalizatoriai tinkami cheminiam katalitiniam metalų dengimui tirpale.The intended metallised surface areas are irradiated with pulsed laser radiation with a pulse duration in the range of 1 to 100 ns, a repetition rate in the range of 50 to 200 kHz, a wavelength in the range of 532 to 1064 nm and an irradiation dose of 1.4-3 J / cm 2 , the beam transmission speed on the product surface is 1-5 m / s and the diameter of the focused gain laser beam (1 / e at intensity level 2 ) on the polymeric surface is within the range of 10-200 µm, and said radiation parameters are selected to laser irradiate said product. crystalline carbon catalysts formed on the surface are suitable for chemical catalytic coating of metals in solution.

Lazeriu apšviestose vietose katalizatoriai formuojasi, skylant, bet nutrūkstant cheminiams ryšiams, kristalinės anglies priedams, esantiems polimeriniame gaminyje.In laser-illuminated areas, catalysts are formed by cleavage but interruption of chemical bonds, crystalline carbon additives present in the polymer product.

Numatytas metalizuoti paviršiaus sritis apšvitina nuolatinės veikos CO2 lazerio spinduliuote kurios bangos ilgis 10,6 pm, o apšvitos dozė 35-100 J/cm2.The intended metallized surface area is irradiated with a continuous-mode CO 2 laser of 10.6 µm and a radiation dose of 35-100 J / cm 2 .

Metalizavimas atliekamas taip, kad metalizavimui parenka vieną iš tirpalų, tinkamų cheminiam variavimui, sidabravimui, nikeliavimui, kobaltavimui, auksavimui, platinavimui.Metallization is carried out in such a way that one of the solutions suitable for chemical variation, silver plating, nickel plating, cobalting, gold plating, platinum plating is selected for metallization.

IŠRADIMO NAUDINGUMASBENEFITS OF THE INVENTION

Panaudojimas kristalinės anglies dalelių kaip priedo polimerinio gaminio kompozitinėje medžiagoje leidžia nebrangiai ir kokybiškai formuoti laidžius takelius elektroniniams grandynams ant 3D polimerinių paviršių, taip sudarant galimybę kurti prietaisus, kuriems nereikia atskirų spausdintinių montažo plokščių, o elektroninė dalis yra integruota tiesiai ant prietaiso korpuso paviršiaus. Tokia technologija leidžia žymiai sumažinti prietaiso gabaritus ir svorį, nenaudojant brangių medžiagų prietaisui pagaminti, todėl yra ekonomiškai perspektyvi. Kompozitinė medžiaga, reikalinga gaminiui pagaminti, pabrangsta tik 5-20 %, lyginant su polimerinės žaliavos kainą, kai tuo tarpu, analogiški kompozitai, naudojantys paladžio junginius ar anglies nanovamzdelius, padidina medžiagos kainą nuo 3 iki 15 kartų. Kadangi šiame išradime siūlomu būdu paviršiaus aktyvavimo lazeriu procesas turi apšvitos lazerio spinduliuote slenkstį, todėl pagerėja erdvinė metalizavimo selektyvumo skyra ir galima labai tiksliai aktyvuoti ir vėliau metalizuoti pasirinktas paviršiaus sritis. Keičiant aktyvuojančio lazerio spindulio diametrą ir apšvitos dozę, galima pasiekti mažesnį nei 10 pm laidumo takelio plotį. Dėl mažos aktyvavimui reikalingos spinduliuotės dozės impulsiniam nanosekundinio lazerio pluoštui, galima pasiekti didelę lazerinio aktyvavimo spartą, greitai skenuojant lazerio spindulį parinktu kontūrų. Dėl lazerio poveikio ne tik yra atidengiamos anglies dalelės, bet ir pakeičiama jų kristalinė struktūra, sudarant elektrai laidžią būseną (nanokristalinė anglis). Naudojant impulsinę 1-100 ns trukmės spinduliuotę ir tinkamai parenkant didelį impulsų pasikartojimo dažnį, galima pasiekti aktyvavimą iki 5 m/s greičiu, skenuojant vieną kartą lazerio spinduliu gaminio paviršių. Analogiški metodai reikalauja didelio lazerio poveikio ir todėl yra kelis ar keliolika kartų lėtesni. Lazeriu aktyvuoti polimero priedai veikia kaip katalizatorius reduktoriaus (esančio metalizavimo tirpale) oksidacijai, o galutinis reakcijos rezultatas yra laisvi elektronai ant lazeriu aktyvuotos kristalinės anglies paviršiaus. Kai lazeriu yra veikiamas gaminio paviršius, anglies suodžių carbon black dalelės yra suskaldomos į mažesnius klasterius, todėl elektronų sankaupos ant katalizatoriaus yra mažos ir sukuria silpną elektrinį potencialą, kuris reikalingas vario redukcijos reakcijai. Kadangi tirpale vario jonai nėra laisvi, o egzistuoja kompleksiniuose junginiuose su ligandais, redukcijos procesų išeiga smarkiai priklauso ir nuo ligando savybių. Todėl čia reikšminga vaidmenį atlieka kvadrolo ligandas. Vario kvadrolo kompleksas turi stipresnę adheziją (lyginant su kitais ligandais) ant katalizatoriaus paviršiaus, taip padidindamas vario koncentraciją ant mažų katalizatoriaus klasterių. Tokiu būdu padidėja metalizavimo sparta ir kokybė.The use of crystalline carbon particles as an additive in the composite material of a polymer product allows low-cost, high-quality forming of conductive paths for electronic circuits on 3D polymeric surfaces, enabling devices that do not require separate PCBs to be integrated directly on the device body. This technology allows for a significant reduction in the size and weight of the device without the use of expensive materials to produce the device and is therefore economically viable. The price of composite material required to produce the product is only 5-20% higher than the price of the polymeric raw material, whereas analogous composites using palladium compounds or carbon nanotubes increase the price of the material by 3 to 15 times. Because the laser surface activation process in the method of the present invention has a laser irradiation threshold, the spatial resolution of metallization selectivity is improved and selected surface areas can be activated and subsequently metallized with great precision. By changing the diameter of the activating laser beam and the irradiation dose, a conductivity path width of less than 10 pm can be achieved. Due to the low dose of radiation required for activation of the pulsed nanosecond laser beam, a high laser activation rate can be achieved by rapidly scanning the laser beam in a selected contour. The effect of the laser not only exposes the carbon particles but also changes their crystalline structure to form an electrically conductive state (nanocrystalline carbon). Using pulsed radiation of 1-100 ns duration and proper selection of high pulse repetition rates, activation can be achieved at up to 5 m / s by scanning the product surface once with a laser beam. Analogous methods require high laser exposure and are therefore several or several times slower. Laser-activated polymer additives act as catalysts for the oxidation of the reducing agent (contained in the metalization solution), and the end result of the reaction is the free electrons on the surface of the laser-activated crystalline carbon. When exposed to a laser on a product surface, carbon black carbon black particles are split into smaller clusters, resulting in low electron deposits on the catalyst and creating the weak electrical potential required for the copper reduction reaction. Since copper ions are not free in solution, but exist in complexes with ligands, the yield of the reduction processes also strongly depends on the properties of the ligand. Therefore, the quadrol ligand plays a significant role here. The copper quadrol complex has a stronger adhesion (as compared to other ligands) on the catalyst surface, thus increasing the concentration of copper on small catalyst clusters. This increases the speed and quality of the metallization.

Išradimas detaliau paaiškinamas brėžiniais, kurie neriboja išradimo apimties ir kuriuose pavaizduota:The invention is explained in more detail by the drawings which do not limit the scope of the invention and which depict:

Fig. 1 pavaizduota polimero selektyvaus metalizavimo schema, kurFIG. Figure 1 is a schematic of selective metallization of a polymer, wherein

a) polimeras legiruotas kristalinės anglies dalelėmis;(a) the polymer is doped with crystalline carbon particles;

b) selektyvus paviršiaus aktyvavimas lazerio spinduliuote;(b) selective surface activation by laser irradiation;

c) besrovis padengimas metalu, panardinant į metalizavimo tirpalą;(c) metal-free immersion coating in immersion solution;

d) elektrai laidus metalinis takelis, suformuotas siūlomu būdu.(d) an electrically conductive metal track formed in the proposed manner.

Fig. 2 pavaizduota siūlomu būdu padengto vario sluoksnio varžos priklausomybė nuo lazerio spinduliuotės dozės, naudotos paviršiaus aktyvavimui.FIG. Fig. 2 shows the dependence of the resistance of the copper layer coated with the proposed method on the dose of laser radiation used for surface activation.

Fig. 3 pavaizduota padengta vario juosta ant polipropileno su acetileno suodžių užpildu.FIG. Figure 3 shows a coated copper strip on polypropylene with acetylene soot filler.

Fig. 4 pavaizduota Ramano spektras polipropileno su acetileno suodžių užpildu (a) prieš ir (b) po lazerinio aktyvavimo. Skenuojamos spinduliuotės parametrai (0,2 W, 0,2 m/s). Ramano sklaidos sužadinimui naudojamas 632,8 nm bangos ilgis. Pokyčiai Ramano spektre atsirado dėl anglies priedų kristalinės būsenos pakitimų, sukeltų lazerio spinduliuotės.FIG. Figure 4 is a Raman spectrum of polypropylene with acetylene carbon black filler (a) before and (b) after laser activation. Scanned radiation parameters (0.2 W, 0.2 m / s). A wavelength of 632.8 nm is used to excite the Raman scattering. The changes in the Raman spectrum were due to changes in the crystalline state of the carbon additives caused by laser radiation.

Išradimo realizavimo aprašymasDescription of the practice of the invention

Brėžiniuose nurodytų skaitmenų reikšmės yra šios: kristalinės anglies dalelės - 1, polimerinis gaminys - 2, lazerio spinduliuotė - 3, lazerio poveikio zona aktyvavimui - 4, aktyvuoti priedai - 5, metalizavimo tirpalas - 6, metalo sluoksnis - 7.The numerals indicated in the drawings are: crystalline carbon particles - 1, polymeric product - 2, laser radiation - 3, laser impact zone for activation - 4, activated additives - 5, metallization solution - 6, metal layer - 7.

Pasiūlyto išradimo technologinis procesas turi šiuos etapus:The process of the present invention has the following steps:

Pirmas etapas. Iš polimerinės medžiagos granulių ir kristalinės anglies dalelių priedo, pavyzdžiui anglies suodžių carbon black miltelių-granulių 1, paruošia kompozitinės medžiagos mišinį. Polimerinės medžiagos granulės sumaišomos su anglies suodžių carbon black milteliais ar granulėmis 1 mechaniniu būdu. Anglies suodžių carbon black - priedo koncentracija yra nuo 0,2 iki 15 % minėto mišinio pagal masę. Po sumaišymo mišinys liejamas j formas purškimo būdu, suformuojant atitinkamą polimerinį gaminį 2; kristalinės anglies dalelės, kaip minėto polimerinio mišinio priedas yra parinktas iš anglies suodžių: N110; N220; N330, acetileno suodžių, Vulcan XC 72 ar Vulcan XC 72R.First stage. From the polymeric material granules and the addition of crystalline carbon particles, for example carbon black carbon black powder-granules 1, a mixture of composite material is prepared. Granules of polymeric material are mixed with carbon black carbon black powder or granules 1 by mechanical means. Carbon black carbon black - The concentration of the additive is between 0.2 and 15% by weight of said mixture. After mixing, the mixture is spray-molded to form the corresponding polymeric article 2; the crystalline carbon particles as an additive to said polymeric mixture are selected from carbon black: N110; N220; N330, acetylene soot, Vulcan XC 72 or Vulcan XC 72R.

Antras etapas. Gauto polimerinio gaminio 2 paviršiaus selektyvus apšvitinimas lazerio spinduliuote 3, suformuojant aktyvuotas sritis 4. Norima metalizuoti vieta yra aktyvuojama lazerio pluoštu, skenuojant spindulį 3 galvanometriniu skeneriu. Skenavimo greičiai, priklausomai nuo medžiagos ir lazerio parametrų, gali siekti nuo 0,1 iki 5 m/s. Numatytos metalizuoti paviršiaus sritys apšvitinamos impulsine lazerio spinduliuote, kurios impulsų trukmė yra ribose nuo 1 iki 100 ns, impulsų pasikartojimo dažnis yra ribose nuo 50 iki 500 kHz, bangos ilgis yra ribose nuo 532 iki 1064 nm, o apšvitos dozė 1,4-3 J/cm2. Aktyvavimui parinkus impulsinę nanosekundinę spinduliuotę ribose 1-100 ns, aktyvavimas turi stipriai išreikštą spinduliuotės dozės slenkstį (2 pav.), todėl priklausomai nuo parinkto spinduliuotės diametro ant skenuojamo gaminio paviršiaus galima gauti labai gerą erdvinę lazerinio aktyvavimo o vėliau metalizavimo skyrą. Metalizuotos linijos plotis gali būti siauresnis nei 25 pm (3 pav.). Lazerio spinduliu paveiktas bandinys tampa aktyvus katalizatorius selektyviam besroviui autokatalitiniam metalų nusodinimui iš tirpalo. Lazeriu nepaveiktos vietos lieka neaktyvios metalizavimui ir metalas tose vietose nenusėda. Lazeriu veikiant bandinio paviršių, sugerta lazerio energija lokaliai pakelia polimero su anglies suodžių carbon black priedais temperatūrą ir dėl termocheminio poveikio nutraukia anglies molekulių ryšius, todėl atsiranda daugybė anglies struktūros klasterių su aktyviais katalizės reakcijai kraštais. Kitaip tariant, yra aktyvuojama anglies suodžių carbon black medžiaga, todėl ji tampa aktyvi katalitiniam metalo nusodinimui. Dėl termocheminio poveikio nutrauktų ryšių anglies klasteris ne tik skyla į mažesnius, bet taip pat kinta jo kristalinė sandara (struktūra). Iš 4 pav. pateiktų Ramano spektrų galima stebėti charakteringų anglies struktūrai D ir G juostų pokyčius po lazerinio poveikio. Po aktyvavimo atsiranda trys pagrindiniai pokyčiai: D ir G juostų siaurėjimas, jų tarpusavio santykinio intensyvumo didėjimas (D/G), bei G juostos poslinkis į trumpesnių bangų sritį. Visi šie pokyčiai byloja apie struktūrinių defektų mažėjimą kristalinėje būsenoje, klasterių formavimąsi, bei kraštinių defektų atsiradimą, kas lemia šių darinių katalizinį aktyvumą.Phase Two. Selective irradiation of the surface of the resulting polymeric article 2 with laser radiation 3 to form activated regions 4. The desired metallization site is activated by laser beam scanning a beam 3 with a galvanometric scanner. Scanning speeds can range from 0.1 to 5 m / s, depending on the material and laser parameters. The intended metallized surface areas are irradiated with pulsed laser radiation having a pulse duration in the range of 1 to 100 ns, a pulse repetition rate in the range of 50 to 500 kHz, a wavelength in the range of 532 to 1064 nm and an irradiation dose of 1.4-3 J / cm 2 . Activation with pulsed nanosecond irradiation in the range of 1-100 ns activates a highly pronounced radiation dose threshold (Fig. 2), which allows for a very good spatial resolution of laser activation followed by metallization depending on the chosen radiation diameter on the surface of the product being scanned. The width of the metallized line may be narrower than 25 pm (Fig. 3). The laser-exposed sample becomes an active catalyst for the selective free-flow autocatalytic precipitation of metals from solution. Laser-exposed areas remain inactive for metallization and do not deposit metal at these sites. By acting on the surface of the sample, the laser energy absorbed locally raises the temperature of the carbon black carbon polymer and interrupts the carbon molecule bond due to thermochemical effects, resulting in numerous carbon structure clusters with active catalytic reaction edges. In other words, carbon black carbon carbon is activated, making it active for catalytic metal deposition. Not only does the carbon cluster break down due to thermochemically broken bonds, but its crystalline structure (structure) also changes. From Figure 4. The Raman spectra given can be used to observe changes in the characteristic carbon structure D and G bands after laser exposure. After activation, three major changes occur: narrowing of the D and G bands, increasing their relative intensity (D / G), and shifting the G band to the shorter wave region. All these changes indicate the reduction of structural defects in the crystalline state, the formation of clusters, and the appearance of boundary defects, which determine the catalytic activity of these derivatives.

Trečias etapas. Selektyviai apšvitinto polimerinio sluoksnio panardinimas į metalizavimo tirpalą 5, turintį pasirinkto metalo jonų, Ugandą, reduktorių ir buferinę medžiagą, kuriame vyksta aktyvuotų sričių autokatalizinis dengimas metalu iš tirpalo. Besroviam autokataliziniam metalų dengimui gali būti naudojami įvairių metalų tirpalai: vario, nikelio, paladžio, sidabro, kobalto, aukso arba platinos. Variavimo tirpalo sudėtis gali būti parenkama: 0,05-0,25 M koncentracijos vario sulfatas (CuSO4), ); 0,15-6 M formaldehidas (CH2O), kaip reduktorius; 0,05-0,6 M koncentracijos natrio karbonatas (Na2CO3) ir 0,1-2 M koncentracijos natrio hidroksidas (NaOH), kaip buferinė terpė; ir 0,05-0,75 M koncentracijos ligandai, kaip hidroksikarboksirūgštys (citrinų rūgštis, vyno rūgštis ir kt.), arba aminopolikarboksirūgštys (EDTA, arba DTPA, arba CDTA ir kt.) polihidroksiliniai junginiai (glicerolis, sacharozė ir kt.), poliamipolihidroksiliniai junginiai (kvadratas [CH3CH(OH)CH2]2NCH2CH2N[CH2CH(OH)CH3]2 ir kt.) kur tirpalo temperatūra metalizavimo metu yra palaikoma nuo 10 iki 70 °C, ir tirpalo pH vertė - nuo 12 iki 13,3. Sidabravimo tirpalo sudėtis gali būti parenkama: 0,001 - 0,1 M koncentracijos AgNO3 -sidabro(l) jonų šaltinis; 0,001 - 0,8 M koncentracijos CoS04 - reduktorius; 0,005-0,6 M koncentracijos natrio karbonatas (Na2CO3) ir 0,001-2 M koncentracijos natrio hidroksidas (NaOH), kaip buferinė terpė; ir 0,1-1 M (NH4)2SO4 ir 0,1 - 5 M koncentracijos NH4OH - ligandai, kur tirpalo temperatūra metalizavimo metu yra palaikoma 30 °C, ir tirpalo pH vertė - nuo 12,0 iki 13,5. Padengimui variu buvo naudojamas variavimo tirpalas susidedantis iš vario 0,12 M koncentracijos vario sulfato (CuSO4), 0,25 M koncentracijos kvadrolo ([CH3CH(OH)CH2]2NCH2CH2N[CH2CH(OH)CH3]2), 1,25 M koncentracijos natrio hidroksido (NaOH), 0,3 M koncentracijos natrio karbonato (Na2CO3) ir 1,2 M koncentracijos formalino (CH2O) mišinys, tirpalo pH=12,7, temperatūra 40 °C. Variavimo vonelės temperatūra 10-70 °C.Stage Three. Immersion of the selectively irradiated polymeric layer in a metalization solution 5 containing selected metal ions, Uganda, a reducing agent and a buffer material, which undergoes autocatalytic metal plating of the activated regions from the solution. For the autocatalytic coating of metals, various metal solutions can be used: copper, nickel, palladium, silver, cobalt, gold or platinum. The composition of the variation solution can be selected from: 0.05-0.25 M copper sulphate (CuSO 4 ); 0.15-6 M formaldehyde (CH 2 O) as reducing agent; 0.05-0.6 M sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and 0.1-2 M sodium hydroxide (NaOH) as buffer; and 0.05-0.75 M concentrations of ligands, such as hydroxycarboxylic acids (citric acid, tartaric acid, etc.) or aminopolycarboxylic acids (EDTA or DTPA or CDTA, etc.) polyhydroxyl compounds (glycerol, sucrose, etc.), polyamipolihydroxyl compounds (square [CH 3 CH (OH) CH 2 ] 2 NCH 2 CH 2 N [CH 2 CH (OH) CH 3 ] 2 , etc.) wherein the temperature of the solution is maintained at 10 to 70 ° C during the metallization, and the pH of the solution is 12 to 13.3. The composition of the silver plating solution can be selected from: 0.001 to 0.1 M AgNO 3 -Silver (I) ion source; 0.001 - 0.8 M CoS0 4 - Reducer; 0.005-0.6 M sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and 0.001-2 M sodium hydroxide (NaOH) as buffer medium; and 0.1-1 M (NH 4 ) 2 SO 4 and 0.1-5 M NH 4 OH - ligands, where the temperature of the solution is maintained at 30 ° C during the metallization and the pH of the solution is from 12.0 to 13 , 5. A copper solution was used for copper plating consisting of 0.12 M copper sulphate (CuSO 4 ), 0.25 M quadrole ([CH 3 CH (OH) CH 2 ] 2 NCH 2 CH 2 N [CH 2 CH (OH) ) CH 3 ] 2 ), a mixture of 1,25 M sodium hydroxide (NaOH), 0,3 M sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and 1,2 M formalin (CH 2 O), pH = 12, 7, temperature 40 ° C. Variation bath temperature 10-70 ° C.

Besrovio autokatalizinio dengimo pradžioje vyksta anodinė formaldehido oksidacijos reakcija, kurios produktas yra laisvi elektronai ant katalizatoriaus paviršiaus. Toliau autokataliziniame procese vyksta katodinė vario redukcija elektronais ant katalizatoriaus paviršiaus. Kadangi tirpale vario jonai nėra laisvi, o egzistuoja kompleksiniuose junginiuose su ligandais, redukcijos procesų išeiga smarkiai priklauso nuo ligando savybių: tiek nuo jo ryšio su metalo jonu stiprumo, tiek nuo junginio adsorbcijos ant katalizatoriaus paviršiaus. Kai metalizavimui naudojamas variavimo tirpalas, anodinės reduktoriaus oksidacijos reakcijos metu susidariusios elektronų sankaupos ant katalizatoriaus paviršiaus veikia kaip elektrinis potencialas vario redukcijos reakcijai. Kadangi tirpale metalo jonai nėra laisvi, o egzistuoja kompleksiniuose junginiuose su ligandais, redukcijos procesų išeiga smarkiai priklauso ir nuo ligando savybių: tiek nuo jo ryšio su metalo jonu stiprumo, tiek nuo junginio adsorbcijos ant katalizatoriaus paviršiaus. Anodinės reduktoriaus oksidacijos reakcijos metu susidarę elektronai suteikia katalizatoriaus paviršiui neigiamą krūvį, palankų metalo jonų redukcijai. Variavimo atveju reikšminga vaidmenį atlieka kvadrolo ligandas. Vario(ll) kvadrolo kompleksas turi stipresnę adheziją (lyginant su kitais ligandais) su katalizatoriaus paviršiumi, taip padidindamas vario koncentraciją ant katalizatoriaus klasterių. Tokiu būdu padidėja metalizavimo sparta ir kokybė. Po metalizavimo etapo ant polimerinio gaminio paviršiaus gaunamas į polimerinį gaminį integruotas metalo sluoksnis 6.The anionic formaldehyde oxidation reaction, the product of which is free electrons on the surface of the catalyst, is carried out at the beginning of the flowless autocatalytic coating. Further in the autocatalytic process, the cathodic reduction of copper by electrons on the catalyst surface takes place. Since copper ions are not free in solution, but exist in complexed ligand compounds, the yield of the reduction processes strongly depends on the properties of the ligand: both its strength to the metal ion and the adsorption of the compound on the catalyst surface. When a propellant solution is used for metallization, the electron deposits on the catalyst surface formed during the anodic oxidation reaction of the reducer act as an electrical potential for the copper reduction reaction. Since the metal ions in the solution are not free but exist in complexes with the ligands, the yield of the reduction processes is also strongly dependent on the properties of the ligand: both its strength to the metal ion and the adsorption of the compound on the catalyst surface. The electrons formed during the anodic oxidation reaction of the reducing agent give the catalyst surface a negative charge favoring the reduction of the metal ions. In the case of variation, the quadrol ligand plays a significant role. The copper (II) quadrol complex has a stronger adhesion (as compared to other ligands) to the catalyst surface, thus increasing the concentration of copper on the catalyst clusters. This increases the speed and quality of the metallization. After the metallization step, a metal layer 6 is integrated into the polymeric article on the surface of the polymeric article.

Pavyzdys 1Example 1

Medžiaga: Šiame pavyzdyje kompozitinė medžiaga buvo paruošta iš polipropileno (PP Hostacom CR 1171 G1) granulių ir acetileno suodžių acetylene black miltelių nuo 1 iki 5 proc. pagal masę, kurie sumaišomi aukštoje temperatūroje. Maišymo talpoje yra palaikoma 170-180 °C temperatūra. Maišymo trukmė siekia 4-5 min. Toliau medžiaga išpurškiama į liejimo formą. Purškiamo kompozito temperatūra siekė 175-195 °C, o purškiamos medžiagos slėgis 20 barų.Material: In this example, the composite material was prepared from polypropylene (PP Hostacom CR 1171 G1) beads and acetylene carbon black powder containing 1 to 5 percent. by mass, which are mixed at high temperature. The mixing tank is maintained at 170-180 ° C. Mixing time is 4-5 minutes. The material is then sprayed into the mold. The temperature of the sprayed composite was 175-195 ° C and the pressure of the sprayed material was 20 bar.

Lazerinis aktyvavimas: Selektyviam lazeriniam paviršiaus aktyvavimui naudoja impulsinio nanosekundinio Nd:YAG lazerio (Baltic HP, EKSPLA) fundamentinės harmonikos (bangos ilgis: 1064 nm) spinduliuotė. Impulsų pasikartojimo dažnis parinktas ribose 50-100 kHz. Lazerinės spinduliuotės transliavimas buvo atliktas galvanometriniu skeneriu (SCANLAB), o fokusavimui buvo naudojamas 80 mm židinio nuotolio f-theta telecentrinis objektyvas. Skenuojamo Gausinio pluoštelio diametras ant bandinio paviršiaus (intensyvumo lygyje 1/e2) buvo 85 pm. Šiame pavyzdyje buvo aktyvuojami takeliai, kurių plotis: nuo vienos linijos iki kelių linijų su 40 pm linijų persiklojimu. Skenavimo greitis, esant impulsų pasikartojimo dažniui lygiam 50 kHz, siekė 1 m/s; o kai naudojamas impulsų pasikartojimo dažnis buvo lygus 100 kHz - 2 m/s.Laser Activation: Selective laser activation of the surface utilizes the fundamental harmonic (wavelength: 1064 nm) of a pulsed nanosecond Nd: YAG laser (Baltic HP, EKSPLA). The pulse repetition rate is selected in the range 50-100 kHz. Laser beam broadcasting was performed with a galvanometric scanner (SCANLAB) and an 80mm focal length f-theta telecentric lens was used for focusing. The diameter of the scanned Gaussian beam on the sample surface (at intensity level 1 / e 2 ) was 85 µm. In this example, tracks with a width ranging from single line to multiple lines with overlap of 40 pm lines were activated. The scan speed, at a pulse repetition frequency of 50 kHz, was 1 m / s; and at a pulse repetition rate of 100 kHz to 2 m / s.

Metalo nusodinimas: Po lazerinio aktyvavimo bandiniai buvo įmerkiami į variavimo tirpalą, kurį sudarė: 0,12 M CuSO4 (vario sulfatas) 0,35 M KNaC4H4O6-4H2O (natrio kalio tartratas) 1,25 M NaOH (natrio šarmas), 0,3 MMetal Deposition: After laser activation, the specimens were immersed in a spinning solution consisting of: 0.12 M CuSO 4 (copper sulfate) 0.35 M KNaC4H4O 6 -4H 2 O (sodium potassium tartrate) 1.25 M NaOH (caustic soda) , 0.3 M

Na2CC>3 (natrio karbonatas), 1,2 M CH2O (formalinas), tirpalo pH = 12,7. Buvo dengiama 60 min., 40 °C temperatūroje.Na 2 CO 3 (sodium carbonate), 1.2 M CH 2 O (formalin), pH = 12.7. Coating was carried out for 60 min at 40 ° C.

Rezultatai: Po vario nusodinimo procesų buvo atlikta variu padengtų linijų mikroskopinė analizė, kurios rezultatai parodė jog siauriausios linijos plotis (skenuojant linijas be persiklojimo) buvo 19,6 pm. Taip pat buvo matuojama paviršinė varža, naudojant daugiafunkcinį matuoklį Keithley 2002. Paviršinė varža buvo <RS> = 3Ί0'3 Ω/π. Adhezijai matuoti buvo atliktas lipnios juostos testas, po kurio visas padengtas metalo sluoksnis liko ant gaminio paviršiaus.Results: Following copper deposition processes, microscopic analysis of copper-plated lines was performed to show that the narrowest line width (scanning lines without overlap) was 19.6 pm. The surface impedance was also measured using the Keithley 2002 multifunctional gauge. The surface impedance was <R S > = 3Ί0 ′ 3 Ω / π. To measure adhesion, an adhesive tape test was performed, after which all the coated metal layer remained on the surface of the article.

Pavyzdys 2Example 2

Medžiaga: Šiame pavyzdyje kompozitinė medžiaga buvo paruošta iš polikarbonato ir akrilonitrilbutadienstireno (PC/ABS Bayblenb T65) granulių ir acetileno suodžių acetylene black (nurodyti dalelių dydžio ribas) miltelių (nuo 1 iki 5 proc. pagal masę), kuriuos sumaišo aukštoje temperatūroje su minėtomis granulėmis. Maišymo talpoje yra palaikoma 270-280 °C temperatūra. Maišymo trukmė siekia 4-5 min. Toliau medžiaga purškiama į liejimo formą. Purškiamo kompozito temperatūra siekė 280-290 °C, o purškiamos medžiagos slėgis 20 barų.Material: In this example, the composite material was prepared from polycarbonate and acrylonitrile butadiene styrene (PC / ABS Bayblenb T65) beads and acetylene carbon black (specify particle size limits) powder (1 to 5% by weight) mixed at high temperature with said beads. . The mixing vessel is maintained at a temperature of 270-280 ° C. Mixing time is 4-5 minutes. The material is then sprayed into the mold. The temperature of the sprayed composite was 280-290 ° C and the pressure of the sprayed material was 20 bar.

Lazerinis aktyvavimas: selektyviam lazeriniam paviršiaus aktyvavimui naudoja impulsinio nanosekundinio Nd:YAG lazerio (Baltic HP, EKSPLA) antros harmonikos (bangos ilgis: 532 nm) spinduliuotę, Impulsų pasikartojimo dažnis 50 kHz. Lazerinės spinduliuotės transliavimas atliktas galvanometriniu skeneriu (SCANLAB), o fokusavimui naudoja 80 mm židinio nuotolio telecentrinis F-Theta objektyvas. Skenuojamo gausinio pluoštelio diametras ant bandinio paviršiaus (intensyvumo lygyje 1/e2) buvo 95 pm. Šiame pavyzdyje buvo skenuojami takeliai, kurių plotis: nuo vienos linijos iki kelių linijų su 40 pm linijų persiklojimu. Skenavimo greitis prie 50 kHz siekė 1 m/s.Laser Activation: For selective laser surface activation uses second-harmonic (wavelength: 532 nm) pulse nanosecond Nd: YAG laser (Baltic HP, EKSPLA) pulse repetition frequency 50 kHz. The laser beam is broadcast using a galvanometric scanner (SCANLAB) and is focused by an 80mm F-Theta telecentric focal length lens. The diameter of the scavenging Gaussian beam on the sample surface (at intensity level 1 / e 2 ) was 95 µm. In this example, tracks with a width ranging from single line to multiple lines with overlap of 40 pm lines were scanned. The scanning speed at 50 kHz was 1 m / s.

Metalo nusodinimas: Po lazerinio aktyvavimo bandiniai buvo įmerkiami į variavimo tirpalą, kurį sudarė: 0,12 M CUSO4 (vario sulfatas), 0,35 M KNaC4H4O6-4H2O (natrio kalio tartratas), 1,25 M NaOH (natrio šarmas), 0,3 M Na2CO3 (natrio karbonatas), 3,4 M CH2O (formalinas), tirpalo pH = 12,7. Buvo dengiama 60 min., 30 °C temperatūroje.Metal Deposition: After activation of the laser samples were immersed in the electroless copper plating solution consisting of: 0.12 M CuSO 4 (copper sulfate) 0.35 4 M KNaC4H O6-4H 2 O (sodium potassium tartrate), 1.25 M NaOH (sodium alkaline), 0.3 M Na 2 CO 3 (sodium carbonate), 3.4 M CH 2 O (formalin), pH 12.7. Coating was carried out for 60 min at 30 ° C.

Rezultatai: Po vario dengimo procesų buvo daroma padengtų linijų mikroskopinė analizė, kurios rezultatai parodė jog siauriausios linijos plotis (skenuojant linijas be persiklojimo) buvo 20,1 pm. Taip pat buvo matuojama paviršinė varža, naudojant daugiafunkcinį matuoklį Keithley 2002. Paviršinė varža buvo <RS> = 8Ί0'3 Ω/π. Adhezijai matuoti buvo atliktas lipnios juostos testas, po kurio visas padengtas metalo sluoksnis liko ant gaminio paviršiaus.Results: Coating lines were followed by microscopic analysis of the coated lines, which showed that the narrowest line width (scanning lines without overlap) was 20.1 pm. The surface impedance was also measured using a Keithley 2002 multifunctional gauge. The surface impedance was <R S > = 8Ί0 ′ 3 Ω / π. To measure adhesion, an adhesive tape test was performed, after which all the coated metal layer remained on the surface of the article.

Claims (10)

IŠRADIMO APIBRĖŽTISDEFINITION OF INVENTION 1. Selektyvus polimerinio gaminio paviršiaus metalizavimo būdas, kur polimerinis gaminys yra padarytas iš kompozitinės medžiagos, sudarytos iš polimero ir priedo mišinio, apimantis šią operacijų seką:A process for the selective metallization of a surface of a polymeric article, wherein the polymeric article is made of a composite material consisting of a mixture of a polymer and an additive comprising the following sequence of operations: polimerinio gaminio numatytų metalizuoti paviršiaus sričių apšvitinimą lazerio spinduliuote, aktyvuojant šias sritis, aktyvuotų sričių padengimą metalu, panardinant minėtą polimerinį gaminį į metalizavimo tirpalą, besiskiriantis tuo, kad polimerinio gaminio minėtame mišinyje esantis priedas yra kristalinės anglies dalelės, kurių dydis yra nuo 10 nm iki 1 pm, o jų koncentracija yra nuo 0,05 iki 20 % minėto mišinio pagal masę, apšvitinimui naudojama lazerio spinduliuotė yra impulsinė arba nuolatinės veikos lazerio spinduliuotė, kurios bangos ilgis apima infraraudoną arba matomą, arba ultravioletinę sritis, o spinduliuotės apšvitos dozė yra nuo 0,1 iki 15 J/cm2, kuri parenkama taip, kad pakistų anglies priedų kristalinė struktūra ir minėto gaminio apšvitintos sritys būtų taip aktyvuotos, kad galėtų vykti katalitinis besrovis aktyvuotų sričių dengimas metalu, panardinus polimerinį gaminį po apšvitinimo į metalizavimo tirpalą, kurio sudėtyje yra dengimui pasirinkto metalo jonai, ligandas, reduktorius ir buferuojanti medžiaga.laser irradiation of the metallised surface areas of the polymeric product by activating these areas, coating the activated regions with a metal by immersing said polymeric product in a metallization solution, characterized in that the additive in said polymeric product in said mixture is crystalline carbon particles having a size of 10 nm to 1 pm and at a concentration of 0.05% to 20% by weight of said mixture, the laser radiation used for irradiation is pulsed or continuous laser radiation with a wavelength of infrared or visible or ultraviolet radiation and a radiation dose of 0, 1 to 15 J / cm 2 , which is selected to alter the crystalline structure of the carbon additives and to activate the irradiated areas of said article so as to undergo catalytic uncoated metal plating by immersing the polymeric article after irradiation in a metalization solution of s contains metal ions, ligand, reducing agent and buffering agent selected for coating. 2. Metalizavimo būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad kristalinės anglies dalelės, kaip minėto polimerinio mišinio priedas yra parinktas iš: Furnance black: N110; N220; N330, Acetylene black, Vulcan XC 72 ar Vulcan XC 72R, kurių dydis yra nuo 10 nm iki 1 pm, o jų koncentracija yra ribose nuo 1 iki 8 % minėtos kompozitinės medžiagos pagal masę.2. The metallization process of claim 1, wherein the crystalline carbon particles as an additive to said polymeric mixture are selected from: Furnance black: N110; N220; N330, Acetylene black, Vulcan XC 72 or Vulcan XC 72R, in the size range of 10 nm to 1 µm and in a concentration ranging from 1 to 8% by weight of said composite material. 3. Metalizavimo būdas pagal bet kurį ankstesnį punktą, besiskiriantis tuo, kad dengiamas metalas yra varis, sidabras, nikelis, kobaltas, auksas arba platina.3. The method of metallization according to any one of the preceding claims, characterized in that the metal to be coated is copper, silver, nickel, cobalt, gold or platinum. 4. Metalizavimo būdas pagal bet kurį ankstesnį punktą, besiskiriantis tuo, kad metalizavimo tirpalą sudaro 0,05-0,25 M koncentracijos vario sulfatas (CuSO4); 0,15-6 M formaldehidas (CH2O), kaip reduktorius; 0,05-0,6 M koncentracijos natrio karbonatas (Na2CO3) ir 0,1-2 M koncentracijos natrio hidroksidas (NaOH), kaip buferuojanti terpė; ir 0,05-0,75 M koncentracijos ligandai, kaip hidroksikarboksirūgštys (citrinų rūgštis, vyno rūgštis ir kt.) arba aminopolikarboksirūgštys (EDTA, arba DTPA, arba CDTA ir kt.) polihidroksiliniai junginiai (glicerolis, sacharozė ir kt.), poliamipolihidroksiliniai junginiai (kvadrolas [CH3CH(OH)CH2]2NCH2CH2N[CH2CH(OH)CH3]2 ir kt.) kur tirpalo temperatūra metalizavimo metu yra palaikoma nuo 10 iki 70 °C, ir tirpalo pH vertė - nuo 12 iki 13,3.4. The metallization process according to any one of the preceding claims, characterized in that the metallization solution comprises copper sulphate (CuSO 4 ) at a concentration of 0.05-0.25 M; 0.15-6 M formaldehyde (CH2O) as reducing agent; 0.05-0.6 M sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and 0.1-2 M sodium hydroxide (NaOH) as buffering medium; and 0.05-0.75 M concentrations of ligands such as hydroxycarboxylic acids (citric acid, tartaric acid, etc.) or aminopolycarboxylic acids (EDTA, or DTPA, or CDTA, etc.) polyhydroxyl compounds (glycerol, sucrose, etc.), polyamipolyhydroxylic compounds (quadrol [CH 3 CH (OH) CH 2] 2NCH 2 CH 2 N [CH 2 CH (OH) CH 3] 2 , etc.) wherein the temperature of the solution is maintained between 10 and 70 ° C during the metallization and the pH of the solution is between 12 and 13.3 . 5. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad cheminio metalizavimo tirpalą sudaro 0,001-0,1 M koncentracijos AgNO3 - sidabro(l) jonų šaltinis; 0,001-0,8 M koncentracijos COSO4 - reduktorius; 0,005-0,6 M koncentracijos natrio karbonatas (Na2CO3) ir 0,001-2 M koncentracijos natrio hidroksidas (NaOH), kaip buferuojanti terpė; ir 0,1-1 M (NH^SOa ir 0,1-5 M koncentracijos NH4OH ligandai, kur tirpalo temperatūra metalizavimo metu yra palaikoma 30 °C ir tirpalo pH vertė nuo 12,0 iki 13,5.5. A process according to claim 1, wherein the chemical metallization solution comprises a 0.001-0.1 M AgNO 3 - silver (I) ion source; 0.001-0.8 M COSO4 - Reducer; 0.005-0.6 M sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and 0.001-2 M sodium hydroxide (NaOH) as a buffer medium; and 0.1-1 M (NH 4 SO 2 and 0.1-5 M NH 4 OH ligands, where the solution temperature is maintained at 30 ° C during the metallization and the solution has a pH of 12.0 to 13.5. 6. Metalizavimo būdas pagal 4 punktą, besiskiriantis tuo, kad minėtą metalizavimo tirpalą sudaro 0,12 M koncentracijos vario sulfato (CuSO4), 0,25 M koncentracijos kvadrolo ([CH3CH(OH)CH2]2NCH2CH2N[CH2CH(OH)CH3]2), 1,25 M koncentracijos natrio hidroksido (NaOH), 0,3 M koncentracijos natrio karbonato (Na2CO3) ir 1,2 M koncentracijos formalino (CH2O) mišinys, tirpalo pH=12,7, temperatūra 40 °C.6. The metallization process of claim 4, wherein said metallization solution comprises 0.12 M copper sulfate (CuSO 4 ), 0.25 M quadrole ([CH 3 CH (OH) CH 2 ] 2 NCH 2 CH 2 N [CH 2 CH (OH) CH 3 ] 2), 1.25 M sodium hydroxide (NaOH), 0.3 M sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and 1.2 M formalin (CH 2 O), pH = 12.7, temperature 40 ° C. 7. Metalizavimo būdas pagal bet kurį iš ankstesnių punktų, besiskiriant i s tuo, kad numatytas metalizuoti paviršiaus sritis apšvitina impulsine lazerio spinduliuote, kurios impulsų trukmė yra ribose nuo 1 iki 100 ns, pasikartojimo dažnis yra ribose nuo 50 iki 200 kHz, bangos ilgis yra ribose nuo 532 iki 1064 nm, apšvitos dozė 1,4-3 J/cm2, spindulio transliavimo greitis gaminio paviršiuje 1-5 m/s, o sufokusuoto Gausinio lazerio pluošto diametras (1/e2 intensyvumo lygyje) ant polimerinio paviršiaus yra ribose 10-200 pm, o minėti spinduliuotės parametrai parenkami taip, kad lazeriu apšvitintose minėto gaminio paviršiaus srityse susiformuotų kristalinės anglies katalizatoriai tinkami cheminiam katalitiniam metalų dengimui tirpale.7. The method of metallization according to any one of the preceding claims, characterized in that the intended metallised surface areas are irradiated with pulsed laser radiation having a pulse duration in the range of 1 to 100 ns, a repetition rate in the range of 50 to 200 kHz and a wavelength in the range 532 to 1064 nm, radiation dose 1.4-3 J / cm 2 , beam speed on product surface 1-5 m / s, and focused Gaussian laser beam diameter (at 1 / e 2 intensity level) on polymeric surface is within 10 -200 pm, and said radiation parameters are selected such that the crystalline carbon catalysts formed in the laser-irradiated surface of said article are suitable for chemical catalytic coating of metals in solution. 8. Metalizavimo būdas pagal 1, 2 ir 7 punktus, besiskiriantis tuo, kad spinduliuotės apšvitos dozė parenkama taip, kad lazeriu apšviestose vietose katalizatoriai formuojasi, skylant, bet nenutrūkstant cheminiams ryšiams, kristalinės anglies priedams, esantiems polimeriniame gaminyje.8. The method of metallization according to claims 1, 2 and 7, characterized in that the radiation dose is chosen such that the catalysts are formed in the laser-illuminated areas by cleavage but without interruption of the chemical bonds, crystalline carbon additives present in the polymer product. 9. Metalizavimo būdas pagal bet kurį iš ankstesnių punktų, besiskirian t i s tuo, kad numatytas metalizuoti paviršiaus sritis apšvitina nuolatinės veikos CO2 lazerio spinduliuote kurios bangos ilgis 10,6 pm, o apšvitos dozė 35-100 J/cm2.9. The method of metallization according to any one of the preceding claims, characterized in that the surface area to be metallized is irradiated with a continuous-mode CO2 laser at a wavelength of 10.6 µm and an irradiation dose of 35-100 J / cm 2 . 10. Metalizavimo būdas pagal bet kurį ankstesnį punktą, besiskirian t i s tuo, kad metalizavimui parenka vieną iš tirpalų, tinkamų cheminiam variavimui, sidabravimui, nikeliavimui, kobaltavimui, auksavimui, platinavimui.The metallization process according to any one of the preceding claims, characterized in that one of the solutions suitable for chemical variation, silver plating, nickel plating, cobalting, gold plating, platinum plating is selected for metallization.
LT2016513A 2016-09-13 2016-09-13 Method for selective metallization of polymeric article LT6517B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2016513A LT6517B (en) 2016-09-13 2016-09-13 Method for selective metallization of polymeric article

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2016513A LT6517B (en) 2016-09-13 2016-09-13 Method for selective metallization of polymeric article

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2016513A LT2016513A (en) 2018-03-26
LT6517B true LT6517B (en) 2018-04-25

Family

ID=57714640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2016513A LT6517B (en) 2016-09-13 2016-09-13 Method for selective metallization of polymeric article

Country Status (1)

Country Link
LT (1) LT6517B (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030031803A1 (en) 2001-03-15 2003-02-13 Christian Belouet Method of metallizing a substrate part
US20040026254A1 (en) 2000-09-26 2004-02-12 Jurgen Hupe Method for selectively metalizing dieletric materials
US20050164022A1 (en) * 2004-01-27 2005-07-28 Holger Kliesch Single- or multilayer thermoplastic polymer film capable of structuring by means of electromagnetic radiation, process for its production, and its use
EP1650249A1 (en) * 2004-10-20 2006-04-26 E.I.Du pont de nemours and company Light activatable polyimide compositions for receiving selective metalization, and methods and compostions related thereto
EP1975276A1 (en) 2007-03-30 2008-10-01 Danmarks Tekniske Universitet Preparation of a polymer article for selective metallization
US20100263919A1 (en) * 2005-12-30 2010-10-21 Yueh-Ling Lee Substrates for Electronic Circuitry Type Applications
EP2311048A1 (en) 2008-08-08 2011-04-20 pp-mid GmbH Polymer molded bodies and printed circuit board arrangement and method for the production thereof
US20140353543A1 (en) * 2013-06-04 2014-12-04 Sabic Global Technologies B.V. Thermally conductive polymer compositions with laser direct structuring function

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040026254A1 (en) 2000-09-26 2004-02-12 Jurgen Hupe Method for selectively metalizing dieletric materials
US20030031803A1 (en) 2001-03-15 2003-02-13 Christian Belouet Method of metallizing a substrate part
US20050164022A1 (en) * 2004-01-27 2005-07-28 Holger Kliesch Single- or multilayer thermoplastic polymer film capable of structuring by means of electromagnetic radiation, process for its production, and its use
EP1650249A1 (en) * 2004-10-20 2006-04-26 E.I.Du pont de nemours and company Light activatable polyimide compositions for receiving selective metalization, and methods and compostions related thereto
US20100263919A1 (en) * 2005-12-30 2010-10-21 Yueh-Ling Lee Substrates for Electronic Circuitry Type Applications
EP1975276A1 (en) 2007-03-30 2008-10-01 Danmarks Tekniske Universitet Preparation of a polymer article for selective metallization
EP2311048A1 (en) 2008-08-08 2011-04-20 pp-mid GmbH Polymer molded bodies and printed circuit board arrangement and method for the production thereof
US20140353543A1 (en) * 2013-06-04 2014-12-04 Sabic Global Technologies B.V. Thermally conductive polymer compositions with laser direct structuring function

Also Published As

Publication number Publication date
LT2016513A (en) 2018-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10982328B2 (en) Method for formation of electro-conductive traces on polymeric article surface
EP0913502B1 (en) Method of electroplating nonconductive plastic molded product
JP5902853B2 (en) Manufacturing method of plated parts
JP2005336614A (en) Method for metallizing plastic surface
EP2360294B1 (en) Method for metallising objects with at least two different plastics on their surface
US5059449A (en) Method of selectively providing a metal from the liquid phase on a substrate by means of a laser
JP6317090B2 (en) Method for electroless plating and solution used therefor
DE19510855C2 (en) Process for the selective or partial electrolytic metallization of substrates made of non-conductive materials
CN105543813A (en) Method for producing precise metal circuit on plastic surface
Chu et al. Local deposition of Ni‐P alloy on aluminum by laser irradiation and electroless plating
CN102543855B (en) Manufacture method of three-dimensional integrated circuit structure and material
Wang et al. Electroless plating of PVC plastic through new surface modification method applying a semi-IPN hydrogel film
Żenkiewicz et al. Electroless metallization of polymers
LT6517B (en) Method for selective metallization of polymeric article
JP2014031576A (en) Method for producing printed circuit board
Shishov et al. Laser-induced deposition of copper from deep eutectic solvents: optimization of chemical and physical parameters
US20090301763A1 (en) Ink, method of forming electrical traces using the same and circuit board
CN115023059A (en) Manufacturing method of conformal conductive circuit on surface of dielectric material
CN112921309A (en) Method for preparing electrode based on laser
Ratautas et al. Laser-induced selective metal plating on PP and PC/ABS polymers surface
Niidome et al. Novel method for spatioselective electroless plating catalyzed by laser-deposited gold nanoparticles
JP2016138304A (en) Production method of plated component, and plated component
Chu et al. Nucleation of Metals on Aluminum by Laser Irradiation and the Effect on Ni‐P Electroless Deposition
JP2016121387A (en) Production method of resin product with plating film
Ratautas Laser-assisted formation of electro-conductive circuit traces on dielectric materials by electroless metal plating technique

Legal Events

Date Code Title Description
BB1A Patent application published

Effective date: 20180326

FG9A Patent granted

Effective date: 20180425

MM9A Lapsed patents

Effective date: 20230913