LT6518B - Būdas, skirtas elektrai laidžioms sritims ant polimerinio gaminio paviršiaus formuoti - Google Patents
Būdas, skirtas elektrai laidžioms sritims ant polimerinio gaminio paviršiaus formuoti Download PDFInfo
- Publication number
- LT6518B LT6518B LT2016514A LT2016514A LT6518B LT 6518 B LT6518 B LT 6518B LT 2016514 A LT2016514 A LT 2016514A LT 2016514 A LT2016514 A LT 2016514A LT 6518 B LT6518 B LT 6518B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- solution
- laser
- areas
- metal
- polymer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 55
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 37
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 35
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 33
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 27
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 14
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 60
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 29
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 26
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 21
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 20
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 20
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 17
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 16
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 14
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 10
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 10
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 10
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 10
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 9
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 8
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 8
- 101710134784 Agnoprotein Proteins 0.000 claims description 7
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 7
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 claims description 6
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 6
- NSOXQYCFHDMMGV-UHFFFAOYSA-N Tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CCN(CC(C)O)CC(C)O NSOXQYCFHDMMGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 6
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 6
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 6
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 6
- 229920013636 polyphenyl ether polymer Polymers 0.000 claims description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 6
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 5
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 4
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 4
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 4
- FCKYPQBAHLOOJQ-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane-1,2-diaminetetraacetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)C1CCCCC1N(CC(O)=O)CC(O)=O FCKYPQBAHLOOJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N N,N-bis{2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl}glycine Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(=O)O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000006172 buffering agent Substances 0.000 claims description 3
- 150000001925 cycloalkenes Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims description 3
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric Acid Chemical class [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 2
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 abstract description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 29
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 3
- XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N furfuryl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CO1 XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000007431 microscopic evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940095064 tartrate Drugs 0.000 description 2
- GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxine Chemical compound O1CCOC2=CSC=C21 GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000010415 colloidal nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- NGBNXJUWQPLNGM-UHFFFAOYSA-N silver;azane Chemical compound N.[Ag+] NGBNXJUWQPLNGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 150000003892 tartrate salts Chemical class 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C18/00—Chemical 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
- C23C18/16—Chemical 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
- C23C18/1601—Process or apparatus
- C23C18/1603—Process or apparatus coating on selected surface areas
- C23C18/1607—Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning
- C23C18/1612—Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning through irradiation means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C18/00—Chemical 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
- C23C18/16—Chemical 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
- C23C18/1601—Process or apparatus
- C23C18/1603—Process or apparatus coating on selected surface areas
- C23C18/1607—Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning
- C23C18/1608—Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning from pretreatment step, i.e. selective pre-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C18/00—Chemical 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
- C23C18/16—Chemical 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
- C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
- C23C18/20—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
- C23C18/2006—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins by other methods than those of C23C18/22 - C23C18/30
- C23C18/2026—Pretreatment 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
- C23C18/204—Radiation, e.g. UV, laser
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C18/00—Chemical 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
- C23C18/16—Chemical 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
- C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
- C23C18/20—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
- C23C18/28—Sensitising or activating
- C23C18/285—Sensitising or activating with tin based compound or composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C18/00—Chemical 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
- C23C18/16—Chemical 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
- C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
- C23C18/20—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
- C23C18/28—Sensitising or activating
- C23C18/30—Activating or accelerating or sensitising with palladium or other noble metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C18/00—Chemical 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
- C23C18/16—Chemical 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
- C23C18/31—Coating with metals
- C23C18/38—Coating with copper
- C23C18/40—Coating with copper using reducing agents
- C23C18/405—Formaldehyde
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C18/00—Chemical 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
- C23C18/16—Chemical 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
- C23C18/31—Coating with metals
- C23C18/42—Coating with noble metals
- C23C18/44—Coating with noble metals using reducing agents
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/10—Apparatus 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
- H05K3/18—Apparatus 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
- H05K3/181—Apparatus 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
- H05K3/182—Apparatus 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
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
- H05K3/381—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0313—Organic insulating material
- H05K1/032—Organic insulating material consisting of one material
- H05K1/034—Organic insulating material consisting of one material containing halogen
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0313—Organic insulating material
- H05K1/032—Organic insulating material consisting of one material
- H05K1/0346—Organic insulating material consisting of one material containing N
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/01—Dielectrics
- H05K2201/0137—Materials
- H05K2201/0141—Liquid crystal polymer [LCP]
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/01—Dielectrics
- H05K2201/0137—Materials
- H05K2201/0145—Polyester, e.g. polyethylene terephthalate [PET], polyethylene naphthalate [PEN]
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/01—Dielectrics
- H05K2201/0137—Materials
- H05K2201/015—Fluoropolymer, e.g. polytetrafluoroethylene [PTFE]
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/01—Dielectrics
- H05K2201/0137—Materials
- H05K2201/0158—Polyalkene or polyolefin, e.g. polyethylene [PE], polypropylene [PP]
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/10—Using electric, magnetic and electromagnetic fields; Using laser light
- H05K2203/107—Using laser light
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/12—Using specific substances
- H05K2203/125—Inorganic compounds, e.g. silver salt
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/10—Apparatus 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
- H05K3/18—Apparatus 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
- H05K3/181—Apparatus 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
- H05K3/187—Apparatus 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 means therefor, e.g. baths, apparatus
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
Išradimas susijęs su elektrai laidžių sričių formavimu ant polimerinio gaminio, pagaminto iš polimero, pasirinkto iš termoplastikų ar reaktoplastikų arba jų mišinių, paviršiaus. Numatytas metalizuoti polimerinio gaminio sritis sužadina apšvitinant jas lazerio spinduliuote, po to sužadintas sritis aktyvuoja, panardinant polimerinį gaminį į aktyvuojantį tirpalą, iš kurio ant sužadintų sričių nusodina metalą, gaunant aktyvuotas sritis. Toliau gaminį nuplauna ir aktyvuotas sritis metalizuoja, panardinant gaminį į cheminio metalizavimo tirpalą. Siekiant sukurti ekonomiškai perspektyvų laidžių takelių formavimo būdą bei pagerinti jų kokybę ir selektyvumo skyrą, ypač formuojant takelius ant sudėtingos konfigūracijos 3D paviršių, numatytas metalizuoti sritis sužadina lazeriu, kurio spinduliuotės dozę ir parametrus parenka taip, kad apšvitinto polimerinio gaminio paviršiuje susidarytų neigiamas statinis krūvis, nesuardant polimerinio gaminio paviršiaus, o aktyvuojantis tirpalas yra druskų vandeninis tirpalas, apimantis pasirinktinai vieną iš šios metalų grupės: sidabro (Ag), vario (Cu), nikelio (Ni), kobalto (Co), cinko (Zn), chromo (Cr), alavo (Sn) druskas.
Description
TECHNIKOS SRITIS
Išradimas siejamas su elektrai laidžių sričių formavimu ant polimerinio gaminio paviršiaus, panaudojant numatytų metalizuoti sričių sužadinimą apšvitinant jas lazerio spinduliuote, o po to lazeriu apšvitintos sritys aktyvuojamos apdorojant metalo druskų vandeniniu tirpalu, toliau aktyvuotos sritys metalizuojamos, panardinant gaminį į cheminio metalizavimo tirpalą. Išradimas gali būti panaudotas, formuojant (gaminant) elektrinio laidumo takelius elektronikos grandynams ant 3D polimerinių paviršių.
TECHNIKOS LYGIS
WO 2002023962 (2000-09-18) aprašytas selektyvus paviršiaus metalizavimo būdas polimerų, kurie gali karbonizuotis (suanglėti), pakėlus polimero paviršiaus temperatūrą virš tam tikros kritinės vertės. Metodas apima šią operacijų seką: pasirinktų sričių apšvitinimas lazerio spinduliuote, taip kad minėtos sritys karbonizuotųsi. Tokiu būdu paveiktos lazerio spinduliuote sritys tampa laidžios elektros srovei. Toliau gaminys gali būti metalizuojamas, panardinant jį į cheminio metalizavimo tirpalą arba galvaniniu metodu (elektrolize).
Žinomo būdo trūkumas yra tas, jog laidžioms struktūroms formuoti gali būti naudojami tik karbonizuotis galintys polimerai pavyzdžiui: poliamidas, fenolioformaldehidiniai ir furfurilo alkoholių polimerai. Kitas žinomo būdo trūkumas yra tas, jog paviršius po karbonizacijos yra trapus ir turi silpną adheziją vėliau dengiamoms metalo dangoms.
US 2004026254 (2004-02-12) aprašytas dielektrinės medžiagos selektyvus metalizavimo būdas, kur atitinkama dielektrinė medžiaga yra padengiama aktyvuojamu sluoksniu, susidedančiu iš elektrai laidžios medžiagos. Aktyvuojamasis sluoksnis yra struktūrizuojamas (nugarinamas), apšvitinant jį lazerio spinduliuote taip, kad susiformuotų atskiros elektrai laidžios struktūros, kurios vėliau yra metalizuojamos. Kaip dielektrinė medžiaga yra naudojama polimeras arba keramika. Padengtas minėtas aktyvuojantis sluoksnis yra elektrai laidus polimeras, kuris gali būti parinktas iš pirolo, furano, tiofeno arba jų darinių taip pat iš poli-3,4-etilendioksitiofeno, taip pat gali tai būti metalo sulfidas arba metalo polisulfidas, arba plonas metalo sluoksnis. Metalizavimas vykdomas galvaninio nusodinimo būdu.
Žinomo būdo trūkumas yra tas, jog reikalingi papildomi technologinio proceso etapai susiję su galvaniniu sluoksnio dengimu, taip pat negalimas, arba komplikuotas 3D polimerinių paviršių selektyvus metalizavimas, kadangi elektrai laidaus polimero sluoksnį reikia padengti ant kreivo paviršiaus.
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 masės 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.
Žinomo būdo trūkumas yra tas, jog nėra galimybės naudoti standartines polimerines medžiagas. Anglies nanovamzdeliai yra brangus polimero priedas, todėl žymiai padidėja polimerinio gaminio kaina. Be to, šiame būde naudojamas galvaninis metalo nusodinimas.
US 2003031803 (2003-02-13) aprašytas selektyvus polimerų metalizavimo būdas, apimantis šiuos etapus: gaminio ar jo dalies padengimą pradiniu kompozitinės medžiagos aktyvaciniu sluoksniu, savo sudėtyje turinčiu polimerinę medžiagą ir priedą iš fotoredukcinės medžiagos dielektrinių dalelių. Ant minėto gaminio ar jo dalies numatytas metalizuoti sritis apšvitina lazerio spinduliuote, po to apspinduliuotą dalį panardina į cheminio metalizavimo vonią, turinčią metalų jonų, kurie redukuojant nusodinami ant lazeriu apšvitintų paviršiaus sričių. Minėtų dielektrinių dalelių dydis yra mažesnis arba lygus 0,5 mikrometrų. Dielektrinės dalelės yra oksidai parinkti iš ZnO, TiO2, ZrO2, AI2O3 ir CeO2. Kompozitinės medžiagos aktyvacinio sluoksnio storis yra apie 1 mikrometrą. Minėtas gaminys yra iš polimerinės plastikinės medžiagos, o minėtas kompozitinės medžiagos aktyvacinis sluoksnis yra užnešamas ant minėto gaminio ar jo dalies lazerinio garinimo būdu.
Žinomo būdo trūkumas yra tas, jog taikant šį metodą reikia padengti labai ploną, apie 1 pm storio aktyvacinį sluoksnį, kas komplikuoja metodo taikymą 3D paviršiams, bei didina technologinio proceso etapų skaičių, o dėl to pailgėja gamybos trukmė ir kaina.
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 minėtame skystyje, suformuojant sritis, ant kurių bus nusodinamas metalas. Toliau gaminys metalizuojamas, kur metalizavimas apima aktyvavimo etapą, kurio metu gaminį panardina į aktyvavimo skystį, kad ant lazerio spinduliuote suformuotų minėtų sričių iš aktyvavimo skysčio nusėstų metalo dalelės, kur metalo dalelės yra paladžio dalelės, o aktyvavimo skystį sudaro paladžio druskos ir alavo druskos koloidinis tirpalas. Po aktyvavimo etapo gaminys yra nuplaunamas ir pamerkiamas į metalizavimo skystį, kur vyksta suformuotų aktyvuotų sričių padengimas metalu.
Žinomo būdo trūkumas yra tas, jog apšvitinimas lazerine spinduliuote vyksta skystyje, procesas yra sudėtingesnis todėl žymiai sudėtingiau apšvitinti 3D polimerinius sudėtingos konfigūracijos paviršius. Kitas žinomo būdo trūkumas yra tas, jog yra aktyvuojama koloidinėmis paladžio dalelėmis, todėl gaunamas žymiai blogesnis padengimo selektyvumas ir formuojamų laidžių takelių kokybė, kadangi paladžio dalelės yra gerai adsorbuojamos ant viso polimero paviršiaus, o ne tik ant lazeriu suaktyvuotų sričių, todėl paviršius dažnai pasidengia metalu ir lazeriu nepaveiktoje vietoje. Aktyvavimo lazeriu procesas yra lėtas, nes reikalingi keli lazerio skenavimai tai pačiai vietai.
SPRENDŽIAMA TECHNINĖ PROBLEMA
Išradimu siekiama sukurti ekonomiškai perspektyvų elektroninių grandynų laidžių takelių formavimo būdą, išplėsti jo panaudojimo sritį, sudarant galimybę laidžius takelius formuoti ant 3D polimerinių sudėtingos konfigūracijos paviršių, pagerinti formuojamų elektrinio laidumo takelių kokybę ir erdvinio selektyvumo skyrą bei pagreitinti selektyvaus metalizavimo būdo technologinį procesą.
Uždavinio sprendimo esmė pagal pasiūlytą išradimą yra ta, kad būde, skirtame elektrai laidžioms sritims ant polimerinio gaminio paviršiaus formuoti, apimančiame numatytų metalizuoti polimerinio gaminio, pagaminto iš polimero, pasirinkto iš termoplastikų ar reaktoplastikų arba jų mišinių, paviršiaus sričių apšvitinimą lazerio spinduliuote, gaunant sužadintas sritis, sužadintų sričių cheminį aktyvavimą, panardinant polimerinį gaminį į aktyvuojantį tirpalą, kurio metu vyksta metalo nusodinimas iš minėto aktyvuojančio tirpalo ant minėtų numatytų metalizuoti sužadintų sričių, gaunant aktyvuotas sritis, polimerinio gaminio nuplovimą, minėtų aktyvuotų sričių padengimą metalu, panardinant minėtą polimerinį gaminį į cheminio metalizavimo tirpalą, numatytas metalizuoti sritis sužadina apšvitinant jas ore lazeriu, kurio spinduliuotės dozę ir parametrus eksperimentiškai parenka taip, kad apšvitintose ir sužadintose srityse polimerinio gaminio paviršiuje susidarytų neigiamas statinis krūvis, nesuardant polimerinio gaminio paviršiaus, o cheminiam aktyvavimui naudojamas aktyvuojantis tirpalas yra druskų vandeninis tirpalas, apimantis pasirinktinai vieną iš šios metalų grupės: sidabro (Ag), vario (Cu), nikelio (Ni), kobalto (Co), cinko (Zn), chromo (Cr), alavo (Sn) druską.
Polimeras, iš kurio pagamintas polimerinis gaminys, yra parinktas iš šios grupės polimerų: polipropileno (PP), akrilo nitrilbutadienstireno (ABS), polikarbonato (PC), polistireno (PS), polietileno (PE), polibutilentereftalato (PBT), skystųjų kristalų polimero (LCP), cikloolefino (COC), polimetilmetakrilato (PMMA), politetrafluoretileno (PTFE), polifenilo eterio (PPE), polistereno (PS), polieterio eterketono (PEEK), polietileno teraftalato (PET) arba jų mišinių.
Polimerų mišinys, iš kurio pagamintas polimerinis gaminys yra akrilo nitrilbutadienstireno ir polikarbonato mišinys (PC-ABS).
Apšvitinimui naudojama lazerio spinduliuotė yra impulsinė arba nuolatinės veikos lazerio spinduliuotė, kurios bangos ilgis apima infraraudoną arba matomą arba ultravioletinę sritis, spinduliuotės apšvitos dozė yra nuo 0,1 iki 50 J/cm2, o spinduliuotės skenavimo greitis gaminio paviršiuje siekia 0,1-5 m/s, kurie parenkami taip, kad minėto gaminio paviršiaus lazeriu apšvitintos ir įsielektrinusios sritys būtų aktyvios metalo jonų adsorbcijai ir redukcijai iš druskų vandeninio tirpalo.
Numatytas metalizuoti paviršiaus sritis apšvitina impulsine lazerio spinduliuote, kurios impulsų trukmė yra ribose nuo 10 ps iki 10 ns, pasikartojimo dažnis yra ribose nuo 10 iki 200 kHz, bangos ilgis yra ribose nuo 500 iki 1000 nm, o apšvitos dozė 1-10 J/cm2.
Impulsinės lazerio spinduliuotės impulsų trukmė yra ribose nuo 0,1 ps iki 50 ps ir priklausomai nuo polimerinio gaminio medžiagos parenkama taip, kad, apšvitinant polimerinį gaminį ore, dėl mažos impulso trukmės nevyktų polimero paviršinė oksidacija.
Apšvitinto polimero paviršiuje susidaro redukuojanti medžiaga, kuri redukuoja metalo jonus iš druskų vandeninio tirpalo iki nulinio jonizacijos laipsnio, taip sudarant galimybę vykti autokatalitiniam besroviui dengimui.
Cheminio aktyvavimo tirpalą sudaro 0,0000001-1 M koncentracijos AgNO3 arba Ag(NH3)2 vandeninis tirpalas.
Po aktyvavimo druskų tirpale ir nuplovimo, polimerinis gaminys panardinamas į cheminio metalizavimo tirpalą, kurio sudėtyje yra dengimui pasirinkto metalo jonai, ligandas, surišantis metalo jonus j kompleksinius junginius, reduktorius, redukuojantis metalų jonus iki metalo, ir buferuojanti medžiaga, palaikanti pastovią tirpalo pH vertę, taip, kad vyktų lokalus katalitinis cheminis lazeriu apšvitintų ir chemiškai aktyvuotų sričių padengimas metalu.
Cheminio aktyvavimo tirpalą sudaro 0,001-0,1 M AgNO3 - sidabro(l) jonų šaltinis, 0,1-1 M (NH4)2SO4 ir 0,1-5 M NH4OH - Ugandai, 0,001-0,8 M CoSO4 reduktorius.
Cheminis aktyvavimas vykdomas 20°C temperatūroje 1-15 min.
Cheminio metalizavimo tirpalas yra variavimo tirpalas, kurį sudaro 0,0005-0,5 M koncentracijos CuSO4, kaip Cu(ll) jonų šaltinis; 0,0015-6 M formalino tirpalas, kaip reduktorius; 0,005-0,6 M koncentracijos natrio karbonatas (Na2CO3) ir 0,001-2 M koncentracijos natrio hidroksidas (NaOH), kaip buferinė terpė; ir 0,0015-0,75 M koncentracijos polihidroksikarboksirūgštys: citrinų rūgštis arba vyno rūgščių izomerai, arba poliaminopolihidroksiliai junginiai: kvadrolas, arba jo analogai, poliaminopolikarboksilininės rūgštys EDTA, arba DTPA, arba CDTA, kaip ligandai, kur tirpalo temperatūra metalizavimo metu yra palaikoma nuo 5 iki 90 °C ir tirpalo pH vertė nuo 12,0 iki 13,5.
Minėtą cheminio variavimo 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 0,34 M koncentracijos formalino tirpalas, kurio pH=12,7, o temperatūra yra 30 °C.
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 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.
IŠRADIMO NAUDINGUMAS
Pasiūlytas laidžių sričių ant polimerinio gaminio paviršiau formavimo būdas, kuriame gaminio iš neturinčių specialių užpildų, polimerinių medžiagų paviršiaus numatytų metalizuoti sričių apšvitinimas lazerine spinduliuote vykdomas ore, o lazerinės spinduliuotės parametrai ir apšvitinimo dozė eksperimentiškai parenkami taip, kad, nesuardant polimerinio gaminio paviršiaus, apšvitintose polimero paviršiaus vietose susidarytų sužadintos sritys, turinčios neigiamą statinį krūvį, kurios būtų aktyvios metalo jonų adsorbcijai ir redukcijai iš druskų vandeninio tirpalo, kuriuo vėliau sužadintas sritis cheminiu būdu aktyvuoja. Pasiūlytas būdas leidžia žymiai pagerinti formuojamų laidžių sričių padengimo metalu kokybę ir erdvinio selektyvumo skyrą, bei pasiekti metalizavimo tikslumą < 3 pm, kadangi metalo jonai iš aktyvavimo metu naudojamų druskų vandeninių tirpalų nėra arba beveik nėra adsorbuojami ant lazeriu nepaveikto paviršiaus sričių, kitaip nei analoge naudojamos paladžio koloidinės nanodalelės.
Pasiūlytame būde, priklausomai nuo naudojamo gaminio polimerinės medžiagos ir lazerio spinduliuotės parametrų pasirinkimo galima reguliuoti lazerinės spinduliuotės skenavimo greitį, kuris gali siekti nuo 0,1 iki 5 m/s, ir sufokusuoto lazerio Gauso pluošto diametrą ant polimerinio gaminio paviršiaus, kuris (1/e2 intensyvumo lygyje) gali siekti nuo 10 iki 250 pm ir tai suteikia galimybę padidinti elektrai laidžių takelių gamybos proceso greitį.
Išradimas detaliau paaiškinamas brėžiniais, kur
Fig. 1 pavaizduota pasiūlyto metalizavimo būdo etapų seka:
a) lazerinis paviršiaus sužadinimas,
b) cheminis, lazeriu paveikto paviršiaus, aktyvavimas vandeniniu druskų tirpalu,
c) plovimas distiliuotame vandenyje,
d) besrovis autokatalitinis padengimas metalu.
Fig. 2 pavaizduota selektyviai metalizuoto PC/ABS plastiko pavyzdys.
Išradimo realizavimo aprašymas
Brėžiniuose nurodytų skaitmenų reikšmės yra šios: polimerinis gaminys 1; lazerio spinduliuotės pluoštas 2; paviršinis statinis krūvis 3; redukuojantis junginys 4; vandeninis druskų tirpalas 5; metalo jonai aktyvavimo tirpale 6; distiliuotas vanduo 7; metalo atomai 8 ant polimerinio gaminio 1 paviršiaus; desorbuojami nuo polimero paviršiaus metalo jonai 9; besrovio autokatalitinio dengimo cheminis metalizavimo tirpalas 10; reduktorius 11 metalizavimo tirpale 10; elektronai 12.
Pasiūlyto būdo technologinis procesas apima šiuos etapus:
Pirmas etapas. Polimerinio gaminio 1 paviršiaus numatytų metalizuoti sričių apšvitinimas lazerio spinduliuote 2, suformuojant sužadintas sritis cheminiam aktyvavimui, kur polimerinis gaminys 1 yra pagamintas iš standartinės polimerinės medžiagos, kuri gali būti pasirinkta iš šios grupės: polipropileno (PP), akrilo nitrilbutadienstireno (ABS), polikarbonato (PC), polistireno (PS), polietileno (PE), polibutilentereftalato (PBT), skystųjų kristalų polimero (LCP), cikloolefino (COC), polimetilmetakrilato (PMMA), politetrafluoretileno (PTFE), polifenilo eterio (PPE), polistereno (PS), polieterio eterketono (PEEK), polietileno teraftalato (PET) arba jų mišinių.
Numatytas metalizuoti sritis apšvitina impulsine arba nuolatinės veikos lazerio spinduliuote 2, kurios bangos ilgis apima infraraudoną arba matomą arba ultravioletinę sritis. Spinduliuotės apšvitos dozė yra nuo 0,1 iki 50 J/cm2, kur dozės dydį ir kitus spinduliuotės parametrus parenka eksperimentiškai taip, kad apšvitinto polimero paviršiuje susidarytų neigiamas statinis krūvis 3, nesuardant polimerinio gaminio paviršiaus. Apšvitinimui gali būti naudojama impulsinė lazerio spinduliuotė 2, kurios impulsų trukmė yra ribose nuo 1 ps iki 100 ns, pasikartojimo dažnis yra ribose nuo 10 iki 200 kHz, bangos ilgis yra ribose nuo 355 iki 1064 nm, o apšvitos dozė 3-5 J/cm2. Norima metalizuoti vieta yra aktyvuojama lazerio pluoštu, skenuojant lazerio spindulį galvanometriniu skeneriu. Skenavimo greičiai, priklausomai nuo medžiagos ir lazerio parametrų, gali siekti nuo 0,1 iki 5 m/s. Sufokusuoto lazerio Gauso pluošto diametras ant bandinio paviršiaus (l/e2 intensyvumo lygyje) gali siekti nuo 10 iki 250 pm. Lazerio spinduliu 2 paveiktos paviršiaus sritys įsielektrina ir tampa aktyvios jonų adsorbcijai ir redukcijai iš vandeninio druskų tirpalo. Lazeriu nepaveiktos vietos išlieka neaktyvios arba beveik neaktyvios metalo jonų adsorbcijai, kur adsorbavęsis mažas metalo jonų kiekis gali būti nuplautas, o jonai ant lazeriu paveiktų sričių išlieka. Lazeriu paveikiant bandinio paviršių, sugerta energija lokaliai pakelia polimero temperatūrą ir dėl termocheminio poveikio nutraukia polimerinės molekulės ryšius, todėl atsiranda daugybė radikalų, turinčių neigiamą elektrinį krūvį. Dėl šios priežasties paviršiaus elektrinis potencialas iš neutralaus keičiasi į neigiamą ir metalo jonai iš aktyvavimo tirpalo, veikiami Kulono jėgos dėl priešingo elektrinio potencialo yra pritraukiami į lazeriu paveikto paviršiaus sritis. Dėl terminio sugertos lazerio energijos poveikio taip pat gali pakisti lazeriu apšvitintų vietų paviršiaus struktūra. Paviršius įgauna porėtą struktūrą, dėl kurios gali padidėti metalo sluoksnio adhezija prie polimero. Taip pat dėl porėtos paviršiaus struktūros yra sustiprinama metalo jonų lokalizacija ant lazeriu paveiktų paviršiaus vietų, kadangi plovimo procedūros metų metalo jonus pašalinti iš porėtos struktūros yra sunkiau. Porėtos struktūros polimero paviršiuje formavimu lazerio spinduliuote paremti žinomi selektyvaus metalizavimo metodai. Siūlomame metode, porėtos paviršiaus struktūros susidarymas, naudojant kai kuriuos tinkamus režimus yra pagalbinis bet ne pagrindinis selektyvaus metalizavimo procesas, nes lokali cheminė aktyvacija vyksta dėl lazerio spinduliuote sukurto paviršinio krūvio. Parenkant lazerio impulso trukmę ribose 0,1-50 ps, galima išvengti polimero oksidacijos proceso dėl labai trumpos impulso sąveikos su medžiaga, tokiu būdu nėra polimerinio gaminio paviršinės degradacijos (degimo proceso). Paveikiant PC/ABS paviršių trumpu lazerio impulsu (0,1-50 ps), apšvitintas paviršius ne tik įgauna statinį neigiamą krūvį, tačiau dėl netiesinės daugiafotonės spinduliuotės sugerties fotochemiškai nutraukiami molekulių ryšiai, ir kaip rezultatas gaunama redukuojanti medžiaga, galinti metalų (iš vandeninių druskų tirpalo) jonizacijos laipsnį iš neigiamo keisti į neutralų - nulinį. Adsorbuoto metalo jono iš druskų tirpalų redukcija yra labai svarbus cheminis procesas, kadangi besrovis katalitinis dengimas gali vykti tik ant nulinio jonizacijos laipsnio metalo (katalizatoriaus).
Antras etapas: lazeriu paveiktų vietų cheminis aktyvavimas. Cheminis aktyvavimas yra atliekamas, panardinant lazeriu paveiktą polimerinį gaminį 1 į pasirinktą druskų vandeninį tirpalą 5, kurį sudaro pavyzdžiui sidabro nitratas AgNO3 arba sidabro amoniakinis kompleksas Ag(NH3)2, kurio koncentracija yra 0,0000001-1 M, o temperatūra 15-60 °C. Ant minėtų lazeriu sužadintų sričių adsorbuojasi metalo jonai, kur metalo jonai yra sidabro Ag jonai. Toliau vyksta metalo jonų redukcija iki nulinio jonizacijos laipsnio (jonai virsta metalu). Tam tikrų polimerų, tokiu kaip PC/ABS, atveju redukcija gali vykti junginiais, susidariusiais per fotochemines reakcijas, lazeriu apšvitinus gaminio paviršių. Sidabro jonai taip pat gali pilnai redukuotis vėlesniame etape dėl cheminio dengimo tirpale esančio reduktoriaus.
Trečias etapas. Polimerinio gaminio 1, paveikto aktyvavimo druskų vandeniniu tirpalu 5, plovimas distiliuotu vandeniu 7 taip, kad sidabro Ag dalelės, kurios yra nusėdusios ant lazeriu paveiktų sričių išliktų, o jonai, adsorbavęsi ant lazeriu nepaveiktų vietų, būtų nuplaunami nuo polimerinio gaminio 1 paviršiaus.
Ketvirtas etapas. Po nuplovimo, gaminys panardinamas į specialiai parinktą metalizavimo tirpalą 10, kurio sudėtyje yra dengimui pasirinkto metalo jonai 11, pavyzdžiui vario jonai, ligandas, reduktorius ir buferuojanti medžiaga, taip, kad vyktų selektyvus katalitinis cheminis (besrovis) lazeriu apšvitintų ir chemiškai aktyvuotų sričių padengimas metalu. Besroviam autokatalitiniam metalų dengimui gali būti naudojami įvairių metalų tirpalai: vario, nikelio, paladžio ir kt. Variavimo tirpalo sudedamosios dalys: vario sulfatas CUSO4 0,005-0,25 M (vario jonų šaltinis), formaldehidas 0,0015-6 M (reduktorius - elektronų donoras metalo redukcijos reakcijai), ligandas: polihidroksikarboksirūgštys: citrinų rūgštis, arba vyno rūgščių izomerai, arba poliaminopolihidroksiliai junginiai: kvadrolas, arba jo analogai, poliaminopolikarboksilininės rūgštys EDTA, arba DTPA, arba CDTA (ligandas sudaro kompleksinius junginius su vario(ll) jonais), buferuojantys junginiai: natrio karbonatas Na2CO3 0,005-0,6 M, natrio šarmas NaOH 0,001-2 M, kur pH vertė 12,0-13,3 (buferiniai junginiai stabilizuoja tirpalą, sukurdami reikiamo šarmingumo terpę). Variavimo vonelės temperatūra 10-70 °C.
Cheminio metalizavimo tirpalas 10 gali būti sudarytas iš 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 0,34 M koncentracijos formalino tirpalas, kurio pH=12,7, o temperatūra yra 30 °C.
Besrovio autokatalitinio dengimo pradžioje vyksta formaldehido anodinė oksidacijos reakcija, kurios produktas yra laisvi elektronai ant katalizatoriaus paviršiaus. Toliau autokatalitiniame procese vyksta katodinė vario redukcijos reakcija elektronais ant katalizatoriaus paviršiaus (kur katalizatorius yra sidabro jonai redukuoti iki nulinio jonizacijos laipsnio). Kadangi tirpale vario 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 vario(ll) jonų redukcijai. Todėl čia reikšmingą vaidmenį atlieka kvadrolo ligandas. Vario kvadrolo kompleksas turi stipresnę adheziją (lyginant su kitais ligandais) su katalizatoriaus paviršiumi, taip padidindamas vario koncentraciją ant katalizatoriaus klasterių. Tokiu būdu padidėja metalizacijos sparta ir kokybė.
Fig. 2 pateiktas selektyviai metalizuoto PC/ABS paviršius: elektroninio grandyno laidumo takelių fragmentas, bei skenuotų juostų mikroskopinė nuotrauka. Nuotraukoje galima aiškiai matyti aukštą selektyvumo skyra.
Pavyzdys 1
Medžiaga: šiame pavyzdyje polimerinis bandinys buvo išlietas iš PC/ABS Bayblend T65 {Bayer) granulių. Granulių mišinys buvo kaitinamas ir maišomas. Maišymo talpoje yra palaikoma 270-280 °C temperatūra. Maišymo trukmė siekia 4-5 min. Toliau medžiaga buvo išpurškiama į liejimo formą. Purškiamos medžiagos temperatūra siekė 280-290 °C, o purškiamos medžiagos slėgis 20 barų.
Lazerinis struktūravimas ir sužadinimas: Lazeriniam paviršiaus sužadinimui buvo naudojama impulsinio pikosekundinio Nd.YVCU lazerio {Atlantic, EKSPLA) fundamentinės harmonikos (bangos ilgis: 1064 nm) spinduliuotė. Impulsų pasikartojimo dažnis buvo 50-100 kHz, pasirinkta spinduliuotės vidutinė galia buvo 1 W. Lazerinės spinduliuotės transliavimas buvo atliktas galvanometriniu skeneriu (SCANLAB), o fokusavimui buvo naudojamas 80 mm židinio nuotolio f-theta telecentrinis objektyvas. Skenuojamo Gauso pluoštelio diametras ant bandinio paviršiaus (l/e2 intensyvumo lygyje) buvo 83 pm. Šiame pavyzdyje buvo skenuojami takeliai (juostos), kurių plotis: nuo vienos linijos iki kelių linijų su 50 % linijų persiklojimu (t. y., gretimos linijos persiklojo pusiau). Skenavimo greitis esant 50 kHz siekė 0,5 m/s; o esant 100 kHz -1 m/s.
Cheminis aktyvavimas: Po lazerinio struktūravimo bandiniai buvo panardinami į sidabro nitrato (AgNCh) vandeninį tirpalą, kurio koncentracija buvo 5*10'2 M.
Plovimas: Po cheminio aktyvavimo gaminys buvo nuplaunamas distiliuotu vandeniu.
Metalo nusodinimas: Po lazerinio struktūravimo ir cheminio aktyvavimo procedūrų, nuplauti bandiniai buvo panardinami į variavimo tirpalą, kurį sudarė: 0,12 M CuSO4 (vario sulfatas) 0,35 M NaK tartratas 1,25 M NaOH (natrio šarmas), 0,3 M Na2CO3 (natrio karbonatas), 0,34 M CH2O (formalinas), tirpalo pH=12,7. Buvo dengiama 60 min. 30 °C temperatūroje.
Rezultatai: Po vario nusodinimo procesų buvo atlikta padengtų metalo linijų mikroskopinė analizė, kurios rezultatai parodė, jog siauriausios linijos plotis (skenuojant linijas be persiklojimo) buvo 25 pm. Taip pat buvo išmatuota paviršinė varža, naudojant daugiafunkcinį matuoklį Keithley 2002. Paviršinė varža buvo lygi <RS> = 3Ί0'3 Ω/π. Adhezijos stiprumui išmatuoti buvo atliktas lipnios juostos testas, po kurio visas padengtas metalo sluoksnis išliko ant polimero paviršiaus.
Pavyzdys 2
Medžiaga: Šiame pavyzdyje polimerinis gaminys buvo paruoštas iš polipropileno (PP Hostacom CR 1171 G1) granulių, kurios buvo sumaišomos aukštoje temperatūroje. Maišymo talpoje yra palaikoma 170-180 °C temperatūra. Maišymo trukmė siekia 4-5 min. Toliau medžiaga buvo išpurškiama į liejimo formą. Purškiamos medžiagos temperatūra siekė 175-195 °C, o purškiamos medžiagos slėgis 20 barų.
Lazerinis aktyvavimas: Lazeriniam paviršiaus aktyvavimui buvo naudojama impulsinio nanosekundinio Nd:YAG lazerio (Baltic HP, EKSPLA) antros harmonikos (bangos ilgis: 532 nm) spinduliuotė. Impulsų pasikartojimo dažnis buvo 50 kHz, spinduliuotės vidutinė galia siekė 1 W. Lazerinės spinduliuotės valdymas paviršiaus atžvilgiu buvo atliktas galvanometriniu skeneriu (SCANLAB), o fokusavimui buvo naudojamas 80 mm židinio nuotolio telecentrinis F-Theta objektyvas. Skenuojamo Gauso pluoštelio diametras ant bandinio paviršiaus (l/e2 intensyvumo lygyje) buvo 95 pm. Šiame pavyzdyje skenuojami takeliai, kurių plotis: nuo vienos linijos iki kelių linijų su 50 % linijų persiklojimu. Skenavimo greitis prie 50 kHz siekė 0,5 m/s.
Cheminis aktyvavimas: Po lazerinio struktūravimo bandiniai buvo panardinami į sidabro diamino Ag(NH3)2 vandeninį tirpalą, kurio koncentracija buvo 1χ10'4 M.
Plovimas: Po cheminio aktyvavimo gaminys buvo nuplaunamas distiliuotu vandeniu.
Metalo nusodinimas: Po lazerinio aktyvavimo bandiniai buvo įmerkiami į variavimo tirpalą, kurį sudarė: 0,12 M CUSO4 (vario sulfatas) 0,35 M NaK tartratas 1,25 M NaOH (natrio šarmas), 0,3 M Na2CO3 (natrio karbonatas), 0,34 M CH2O (formalinas), tirpalo pH=12,7. Buvo dengiama 60 min. 30 °C temperatūroje.
Rezultatai: Po vario dengimo procesų buvo atlikta padengtų metalo linijų mikroskopinė analizė, kurios rezultatai parodė, jog siauriausios linijos plotis (skenuojant linijas be persiklojimo) buvo 20,1 pm. Taip pat buvo išmatuota paviršinė varža, naudojant daugiafunkcinį matuoklį Keithley 2002. Paviršinė varža buvo lygi <RS>= 8Ί0'3 Ω/π. Adhezijos stiprumui išmatuoti buvo atliktas lipnios juostos testas, po kurio visas padengtas metalo sluoksnis išliko ant polimero paviršiaus.
Claims (14)
- IŠRADIMO APIBRĖŽTIS1. Būdas, skirtas elektrai laidžioms sritims ant polimerinio gaminio paviršiaus formuoti, apimantis šią operacijų seką:- numatytų metalizuoti polimerinio gaminio, pagaminto iš polimero, pasirinkto iš termoplastikų arba reaktoplastikų arba jų mišinių, paviršiaus sričių apšvitinimą lazerio spinduliuote, gaunant sužadintas sritis,- sužadintų sričių cheminį aktyvavimą, panardinant polimerinį gaminį į aktyvuojantį tirpalą, kurio metu vyksta metalo nusodinimas iš minėto alyvuojančio tirpalo ant minėtų numatytų metalizuoti sužadintų sričių, gaunant aktyvuotas sritis,- polimerinio gaminio nuplovimą;- minėtų aktyvuotų sričių padengimą metalu, panardinant minėtą polimerinį gaminį į cheminio metalizavimo tirpalą, besiskiriantis tuo, kad numatytas metalizuoti sritis sužadina apšvitinant jas ore lazeriu (2), kurio spinduliuotės dozę ir parametrus eksperimentiškai parenka taip, kad apšvitintose ir sužadintose srityse polimerinio gaminio paviršiuje susidarytų neigiamas statinis krūvis (3), nesuardant polimerinio gaminio paviršiaus, o cheminiam aktyvavimui naudojamas aktyvuojantis tirpalas yra druskų vandeninis tirpalas, apimantis pasirinktinai vieną iš šios metalų grupės: sidabro (Ag), vario (Cu), nikelio (Ni), kobalto (Co), cinko (Zn), chromo (Cr), alavo (Sn) druską.
- 2. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad polimeras, iš kurio pagamintas polimerinis gaminys, yra parinktas iš šios polimerų grupės: polipropileno (PP), akrilo nitrilbutadienstireno (ABS), polikarbonato (PC), polistireno (PS), polietileno (PE), polibutilentereftalato (PBT), skystųjų kristalų polimero (LCP), cikloolefino (COC), polimetilmetakrilato (PMMA), politetrafluoretileno (PTFE), polifenilo eterio (PPE), polistereno (PS), polieterio eterketono (PEEK), polietileno teraftalato (PET) arba jų mišinių.
- 3. Būdas pagal 2 punktą, besiskiriantis tuo, kad polimerų mišinys, iš kurio pagamintas polimerinis gaminys yra akrilo nitrilbutadienstireno ir polikarbonato mišinys (PC-ABS).
- 4. Būdas pagal bet kurį iš 1-3 punktų, besiskiriantis tuo, kad apšvitinimui naudojama lazerio spinduliuotė yra impulsinė arba nuolatinės veikos lazerio spinduliuotė, kurios bangos ilgis apima infraraudoną arba matomą arba ultravioletinę sritis, spinduliuotės apšvitos dozė yra nuo 0,1 iki 50 J/cm2, o spinduliuotės skenavimo greitis gaminio paviršiuje siekia 0,1-5 m/s, kurie parenkami taip, kad minėto gaminio paviršiaus lazeriu apšvitintos ir įsielektrinusios sritys būtų aktyvios metalo jonų adsorbcijai ir redukcijai iš druskų vandeninio tirpalo.
- 5. Būdas pagal 4 punktą, besiskiriantis tuo, kad numatytas metalizuoti paviršiaus sritis apšvitina impulsine lazerio spinduliuote, kurios impulsų trukmė yra ribose nuo 10 ps iki 10 ns, pasikartojimo dažnis yra ribose nuo 10 iki 200 kHz, bangos ilgis yra ribose nuo 500 iki 1000 nm, o apšvitos dozė 1- 0 J/cm2.
- 6. Būdas pagal 5 punktą, besiskiriantis tuo, kad impulsinės lazerio spinduliuotės impulsų trukmė yra ribose nuo 0,1 ps iki 50 ps ir priklausomai nuo polimerinio gaminio medžiagos parenkama taip, kad, apšvitinant polimerinį gaminį ore, dėl mažos impulso trukmės nevyktų polimero paviršinė oksidacija.
- 7. Būdas pagal 3 ir 6 punktus, besiskiriantis tuo, kad apšvitinto polimero paviršiuje susidaro redukuojanti medžiaga, kuri redukuoja metalo jonus iš druskų vandeninio tirpalo iki nulinio jonizacijos laipsnio, taip sudarant galimybę vykti autokatalitiniam besroviui dengimui.
- 8. Būdas pagal bet kurį iš ankstesnių punktų, besiskiriantis tuo, kad cheminio aktyvavimo tirpalą sudaro 0,0000001-1 M koncentracijos AgNO3 arba Ag(NH3)2 vandeninis tirpalas.
- 9. Būdas pagal bet kurį iš ankstesnių punktų, besiskiriantis tuo, kad po aktyvavimo druskų tirpale ir nuplovimo, polimerinis gaminys panardinamas į cheminio metalizavimo tirpalą, kurio sudėtyje yra dengimui pasirinkto metalo jonai, ligandas, surišantis metalo jonus į kompleksinius junginius, reduktorius, redukuojantis metalų jonus iki metalo, ir buferuojanti medžiaga, palaikanti pastovią tirpalo pH vertę, taip, kad vyktų lokalus katalitinis cheminis lazeriu apšvitintų ir chemiškai aktyvuotų sričių padengimas metalu.
- 10. Būdas pagal bet kurį iš ankstesnių punktų, besiskiriantis tuo, kad cheminio aktyvavimo tirpalą sudaro 0,001-0,1 M AgNO3 - sidabro(l) jonų šaltinis, 0,1-1 M (NH4)2SO4 ir 0,1-5 M NH4OH - ligandai, 0,001-0,8 M CoSO4 - reduktorius.
- 11. Būdas pagal 10 punktą, besiskiriantis tuo, cheminis aktyvavimas vykdomas 20 °C temperatūroje 1-15 min.
- 12. Būdas pagal bet kurį iš ankstesnių punktų, besiskiriantis tuo, kad cheminio metalizavimo tirpalas yra variavimo tirpalas, kurį sudaro 0,0005-0,5 M koncentracijos CUSO4, kaip Cu(ll) jonų šaltinis; 0,0015-6 M formalino tirpalas, kaip reduktorius; 0,005-0,6 M koncentracijos natrio karbonatas (Na2CO3) ir 0,001-2 M koncentracijos natrio hidroksidas (NaOH), kaip buferinė terpė; ir 0,0015-0,75 M koncentracijos polihidroksikarboksirūgštys: citrinų rūgštis, arba vyno rūgščių izomerai, arba poliaminopolihidroksiliai junginiai: kvadrolas, arba jo analogai, poliaminopolikarbokslininės rūgštys EDTA, arba DTPA, arba CDTA, kaip ligandai, kur tirpalo temperatūra metalizavimo metu yra palaikoma nuo 5 iki 90 °C ir tirpalo pH vertė nuo 12,0 iki 13,5.
- 13. Būdas pagal 12 punktą, besiskiriantis tuo, kad minėtą cheminio variavimo 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 0,34 M koncentracijos formalino tirpalas, kurio pH=12,7, o temperatūra yra 30 °C.
- 14. Būdas pagal bet kurį 1-10 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 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.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2016514A LT6518B (lt) | 2016-09-13 | 2016-09-13 | Būdas, skirtas elektrai laidžioms sritims ant polimerinio gaminio paviršiaus formuoti |
| US16/332,272 US10982328B2 (en) | 2016-09-13 | 2017-09-06 | Method for formation of electro-conductive traces on polymeric article surface |
| JP2019512815A JP6749482B2 (ja) | 2016-09-13 | 2017-09-06 | ポリマー物品表面に導電性トレースを形成する方法 |
| PCT/IB2017/055362 WO2018051210A1 (en) | 2016-09-13 | 2017-09-06 | Method for formation of electro-conductive traces on polymeric article surface |
| CN201780059804.0A CN109844178B (zh) | 2016-09-13 | 2017-09-06 | 一种在聚合物制品表面上形成导电迹线的方法 |
| KR1020197006052A KR102319221B1 (ko) | 2016-09-13 | 2017-09-06 | 폴리머 물품 표면 상에 전기-전도성 트레이스들의 형성을 위한 방법 |
| EP17765488.6A EP3512980A1 (en) | 2016-09-13 | 2017-09-06 | Method for formation of electro-conductive traces on polymeric article surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2016514A LT6518B (lt) | 2016-09-13 | 2016-09-13 | Būdas, skirtas elektrai laidžioms sritims ant polimerinio gaminio paviršiaus formuoti |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2016514A LT2016514A (lt) | 2018-03-26 |
| LT6518B true LT6518B (lt) | 2018-04-25 |
Family
ID=57714641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2016514A LT6518B (lt) | 2016-09-13 | 2016-09-13 | Būdas, skirtas elektrai laidžioms sritims ant polimerinio gaminio paviršiaus formuoti |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10982328B2 (lt) |
| EP (1) | EP3512980A1 (lt) |
| JP (1) | JP6749482B2 (lt) |
| KR (1) | KR102319221B1 (lt) |
| CN (1) | CN109844178B (lt) |
| LT (1) | LT6518B (lt) |
| WO (1) | WO2018051210A1 (lt) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110344030A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-10-18 | 四川大学 | 一种用于激光拉曼增强的高灵敏基底材料及其制备方法 |
| DE102019133955B4 (de) * | 2019-12-11 | 2021-08-19 | Lpkf Laser & Electronics Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung einer Verbundstruktur aus mindestens einer leitfähigen Struktur |
| TWI726747B (zh) * | 2020-06-16 | 2021-05-01 | 國立臺灣科技大學 | 線路基板及其製造方法 |
| RU2758998C1 (ru) * | 2020-10-28 | 2021-11-08 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ получения нанотрубок диоксида циркония с квантовыми проводниками |
| EP4043142A1 (en) | 2021-02-12 | 2022-08-17 | Valstybinis Moksliniu Tyrimu Institutas Fiziniu Ir Technologijos Mokslu Centras | Method for batch processing of 3d objects using laser treatment and a system implementing the method |
| CN113573489B (zh) * | 2021-07-01 | 2024-04-05 | 德中（天津）技术发展股份有限公司 | 激光和化学结合选择性活化绝缘材料制造导电图案的方法 |
| CN113573488A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-10-29 | 德中（天津）技术发展股份有限公司 | 激光和化学结合选择性活化绝缘材料制造导电图案的系统 |
| CN113388223B (zh) * | 2021-07-09 | 2022-07-05 | 四川大学 | 含锌敏化助剂在制备激光活化选择性金属化树脂组合物中的应用 |
| CN113831589A (zh) * | 2021-10-11 | 2021-12-24 | 四川大学 | 含钨敏化助剂在制备可激光活化选择性金属化的树脂组合物中的应用 |
| CN114535595A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-05-27 | 南京理工大学 | 反应性液相激光烧蚀法制备超细银铜纳米颗粒的方法 |
| CN115160623A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-10-11 | 深圳原驰三维技术有限公司 | 一种使聚碳酸酯表面区域选择性吸附金属离子的方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0272420A2 (en) * | 1986-12-22 | 1988-06-29 | General Electric Company | Photopatterned aromatic polymeric substrates, method for making same and use |
| WO2002023962A2 (en) | 2000-09-18 | 2002-03-21 | T.L.M. - Advancved Laser Technology Ltd. | Method for the formation of a pattern on an insulating substrate |
| 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 |
| US20050218110A1 (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-06 | Hidemichi Furihata | Method for manufacturing wiring substrate and method for manufacturing electronic device |
| US20050266352A1 (en) * | 2004-06-01 | 2005-12-01 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Metallic pattern forming method and conductive pattern material |
| EP1975276A1 (en) | 2007-03-30 | 2008-10-01 | Danmarks Tekniske Universitet | Preparation of a polymer article for selective metallization |
| EP2311048A1 (de) | 2008-08-08 | 2011-04-20 | pp-mid GmbH | Polymerformkörper und leiterplatten-anordnung, sowie verfahren zu deren herstellung |
| US20150322574A1 (en) * | 2012-10-26 | 2015-11-12 | Rohm And Haas Electronic Materials Llc | Process for electroless plating and a solution used for the same |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS586781B2 (ja) * | 1975-10-21 | 1983-02-07 | 富士写真フイルム株式会社 | キンゾクハクマクケイセイホウ |
| US4042730A (en) * | 1976-03-29 | 1977-08-16 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Process for electroless plating using separate sensitization and activation steps |
| US4440801A (en) * | 1982-07-09 | 1984-04-03 | International Business Machines Corporation | Method for depositing a metal layer on polyesters |
| JPS60149783A (ja) * | 1984-01-17 | 1985-08-07 | Inoue Japax Res Inc | 選択的メツキ方法 |
| JPS60149782A (ja) * | 1984-01-17 | 1985-08-07 | Inoue Japax Res Inc | 選択的メツキ方法 |
| JPS60149783U (ja) * | 1984-03-15 | 1985-10-04 | 三菱電機株式会社 | ロボツトのア−ム本体昇降装置 |
| JP2769833B2 (ja) * | 1989-02-06 | 1998-06-25 | 富士写真フイルム株式会社 | 金属材料パターンの形成方法 |
| JP2740764B2 (ja) * | 1990-11-19 | 1998-04-15 | 工業技術院長 | 高分子成形品表面の選択的無電解めっき方法 |
| US6387542B1 (en) * | 2000-07-06 | 2002-05-14 | Honeywell International Inc. | Electroless silver plating |
| US6645557B2 (en) * | 2001-10-17 | 2003-11-11 | Atotech Deutschland Gmbh | Metallization of non-conductive surfaces with silver catalyst and electroless metal compositions |
| KR100788310B1 (ko) * | 2002-03-07 | 2007-12-27 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 인듐-틴-옥사이드 전극 위에 은을 무전해 도금하는 방법 |
| JP2005209817A (ja) * | 2004-01-21 | 2005-08-04 | Institute Of Physical & Chemical Research | 金属配線形成方法および金属配線形成装置 |
| US20060045974A1 (en) * | 2004-08-25 | 2006-03-02 | Campbell Kristy A | Wet chemical method to form silver-rich silver-selenide |
| JP4997548B2 (ja) * | 2006-08-07 | 2012-08-08 | 独立行政法人理化学研究所 | 金属配線形成方法 |
| KR20080083790A (ko) * | 2007-03-13 | 2008-09-19 | 삼성전자주식회사 | 무전해 구리 도금액, 그의 제조방법 및 무전해 구리도금방법 |
| US9646854B2 (en) * | 2014-03-28 | 2017-05-09 | Intel Corporation | Embedded circuit patterning feature selective electroless copper plating |
| JP6059198B2 (ja) * | 2014-12-17 | 2017-01-11 | キヤノン・コンポーネンツ株式会社 | めっき皮膜付樹脂製品及びその製造方法、並びにエンコーダ |
-
2016
- 2016-09-13 LT LT2016514A patent/LT6518B/lt unknown
-
2017
- 2017-09-06 WO PCT/IB2017/055362 patent/WO2018051210A1/en unknown
- 2017-09-06 JP JP2019512815A patent/JP6749482B2/ja active Active
- 2017-09-06 US US16/332,272 patent/US10982328B2/en active Active
- 2017-09-06 CN CN201780059804.0A patent/CN109844178B/zh active Active
- 2017-09-06 EP EP17765488.6A patent/EP3512980A1/en active Pending
- 2017-09-06 KR KR1020197006052A patent/KR102319221B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0272420A2 (en) * | 1986-12-22 | 1988-06-29 | General Electric Company | Photopatterned aromatic polymeric substrates, method for making same and use |
| WO2002023962A2 (en) | 2000-09-18 | 2002-03-21 | T.L.M. - Advancved Laser Technology Ltd. | Method for the formation of a pattern on an insulating substrate |
| 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 |
| US20050218110A1 (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-06 | Hidemichi Furihata | Method for manufacturing wiring substrate and method for manufacturing electronic device |
| US20050266352A1 (en) * | 2004-06-01 | 2005-12-01 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Metallic pattern forming method and conductive pattern material |
| EP1975276A1 (en) | 2007-03-30 | 2008-10-01 | Danmarks Tekniske Universitet | Preparation of a polymer article for selective metallization |
| EP2311048A1 (de) | 2008-08-08 | 2011-04-20 | pp-mid GmbH | Polymerformkörper und leiterplatten-anordnung, sowie verfahren zu deren herstellung |
| US20150322574A1 (en) * | 2012-10-26 | 2015-11-12 | Rohm And Haas Electronic Materials Llc | Process for electroless plating and a solution used for the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102319221B1 (ko) | 2021-11-01 |
| WO2018051210A1 (en) | 2018-03-22 |
| US20190360104A1 (en) | 2019-11-28 |
| CN109844178A (zh) | 2019-06-04 |
| KR20190046821A (ko) | 2019-05-07 |
| LT2016514A (lt) | 2018-03-26 |
| JP2019526711A (ja) | 2019-09-19 |
| JP6749482B2 (ja) | 2020-09-02 |
| CN109844178B (zh) | 2021-05-07 |
| EP3512980A1 (en) | 2019-07-24 |
| US10982328B2 (en) | 2021-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| LT6518B (lt) | Būdas, skirtas elektrai laidžioms sritims ant polimerinio gaminio paviršiaus formuoti | |
| KR100755192B1 (ko) | 폴리이미드 수지의 무기 박막 패턴 형성방법 | |
| EP2453040A1 (en) | Method for producing formed circuit component | |
| JP6317090B2 (ja) | 無電解めっきのための方法およびそのために使用される溶液 | |
| JP4786708B2 (ja) | プラスチック用の表面改質液およびそれを利用したプラスチック表面の金属化方法 | |
| CN102071411A (zh) | 一种塑料制品的制备方法及一种塑料制品 | |
| DE19510855C2 (de) | Verfahren zum selektiven oder partiellen elektrolytischen Metallisieren von Substraten aus nichtleitenden Materialien | |
| CN109689931B (zh) | 镀覆部件的制造方法和镀覆部件 | |
| KR20180119583A (ko) | 도금 부품의 제조 방법, 도금 부품, 촉매 활성 방해제 및 무전해 도금용 복합 재료 | |
| CN105543813A (zh) | 一种塑料表面制作精密金属线路的方法 | |
| 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 | |
| JP2007048827A (ja) | 導電性回路の形成方法 | |
| JP5563441B2 (ja) | 選択金属化向けポリマー製品の調製 | |
| CA2920633A1 (en) | Forming a conductive image using high speed electroless platin | |
| TW201103391A (en) | Selective deposition of metal on plastic substrates | |
| Shishov et al. | Laser-induced deposition of copper from deep eutectic solvents: optimization of chemical and physical parameters | |
| EP3336135B1 (de) | Verfahren zur modifizierung von kunststoffoberflächen | |
| JP2007103479A (ja) | ポリイミド樹脂基材の無機薄膜パターン形成方法 | |
| Rytlewski et al. | Laser-assisted electroless metallization of polymer materials: a critical review | |
| CN115023059A (zh) | 一种介质材料表面共形导电线路的制造方法 | |
| LT6517B (lt) | Selektyvus polimerinio gaminio paviršiaus metalizavimo būdas | |
| CN112921309A (zh) | 一种基于激光制备电极的方法 | |
| JP2003013242A (ja) | 光固定された微粒子を触媒とする無電解メッキ法 | |
| 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 |
|
| QB9A | License for national patent granted |
Effective date: 20240126 |