專利名稱：產(chǎn)品局部鍍覆金屬的方法
產(chǎn)品局部鍍M^M6^駄領(lǐng)域本發(fā)明涉及產(chǎn)品鍍覆金屬的方法，所述產(chǎn)品包含由第一聚合物材料構(gòu)成的第 一元件和由第二聚^/材料構(gòu)成的第二元件。背景駄常規(guī)的濕化學(xué)非導(dǎo)體鍍覆金屬的方^~般按以下步 行1、 亥蝕獲得親水性表面，將所述表面在微尺度上粗化處理以獲得優(yōu)良的附 著餅；2、 敏化Sl^+離子在表面上的吸附；3、 活化iliiSn2+離子將Pd2+還原成金屬Pd;注意還有另外的常用于在塑料表面上獲得Pd的方法，其中將步驟2和3替 換為2')成核Pd納米顆粒在表面上的吸附，M Sn2+離子固定 3')加速從Pd表面上除去Sn離子4、 化學(xué)鍍鍍覆鍋在Pd上艘鍍覆的鍋(例如Cu或Ni)從溶液中催艦原，戶;M溶液同時包含離子形式的艘鍍覆的鍋和還原劑。非導(dǎo)電難從而與金屬Pd成核(il^核謝子)，可以向鄉(xiāng)積相應(yīng)的鍋。 在不艦掩模等時，為了選擇性地將由例如兩種塑料組成的產(chǎn)品鍍敏鳳即 一種將鍍驗屬，另一種不鍍覆)，所需的選擇性可以基于化學(xué)或物理方法。然而， 問題是，在步驟2和3中的Sn/Pd成核(形賺)總是在幾乎所有的已亥U鵬未亥觸 的塑料表面上發(fā)生，這在某種離上是由于強(qiáng)吸附特腿成。因此不可能在某種 離J^擇莉,(m刻蝕、照射或其4條面處理)塑料以使餘處S3i程中完全 沒有金屬沉積發(fā)生。的確可能獲得在兩種塑料上沉積的金屬層之間附著能力的重 大的差異，但^131機(jī)械方銜例如超聲波)除去金屬層很困難，而且將不能獲得所 期望的100%的選褲。(參照[l])盡管塑料鍍覆#1己經(jīng)實踐了幾+￥，但復(fù)合(compound)塑料產(chǎn)品的選擇性鍍覆金屬還是新的技術(shù)，其是在如MID、 MEMS、 2K翻寸成型等技術(shù)，以艦小型 化和重量減輕的追求出現(xiàn)后才開始的。除了加^HS^屬(additive metallization)以夕卜，還有減法圖案(subtractive pattern) 方法，其中在整個產(chǎn)品鍍覆金屬后將其中一部分通過化學(xué)刻蝕、物理(等離子體) 刻t^光學(xué)微光)刻蝕除去。以下是幾種加 屬的方法a) 塑料表面的選擇性調(diào)節(jié)，以影響Pd/Sn膠體的吸附b) 預(yù)催化的聚，材料c) 敏化塑料的激光活化d) 掩?；蚪佑|印刷e) 專利WO2005035827中的方法注對于方法c)、 d)和部分方法a),可以j頓一件式靴。a) 塑料表面的選擇性調(diào)節(jié)在[l]中描述了如何嘗試通過將兩種不同塑料進(jìn)行表面處理，使得其中一種塑 料顯示出對膠體強(qiáng)吸附，而另一種貝殿有，從而獲得選擇性金屬沉積。該方靴 在非常有限的幾個例子中有100%的選擇性。幾乎總是有M屬會沉積在不需要鍍 覆金屬的塑料上。特別是在微型應(yīng)用中，這是非常嚴(yán)重的，在電路中非常容易導(dǎo) 致短路。公開[7]中描述了疏水塑秋一元件)通過可控等離子體的局部活化，其中被 等離子f稀化的表面變得強(qiáng)親7jC性并因此顯示出對Pd核形成的強(qiáng)親和九b) 預(yù)催化的聚，以前，由于MD和2K注射成型的應(yīng)用，不同類型的預(yù)催化的聚合物顆粒已 纟SaA市場。例如，Ticona的包含Pd顆粒的Vectra 820i Pd和最近的Degussa的包 含繊料的VestodurPBT[2， 3]，戶;f^料經(jīng)化學(xué)釋放后對于化學(xué)鍍鍍齢屬方法 來說具有與Pd相同的催化作用。在2K注射成型方法中j頓這種預(yù)催化的聚合物 和非預(yù)催化的聚合物的組合，可以制備可以選擇性地鍍覆金屬的產(chǎn)品。這些預(yù)催化的系統(tǒng)的最主要的缺點(diǎn)是價格高以及催化物質(zhì)的量必須很高，以至于對聚合物 的性能禾咖工產(chǎn)生不利的影響。另外，對于化學(xué)鍍鍍覆金屬來說，必須采用活性 極高的化學(xué)品來開始鍍覆金屬，實際上這意喊不穩(wěn)定的，t婦隹控制的鍍覆金屬 過程。c) 在激光的協(xié)助下M圖^iS行塑料的鍍M^屬敏，德國公司LPKF在開發(fā)預(yù)催化的塑料方面做了大量工作，戶腿預(yù)催化 塑料具有可以M UV激光曝光的方法釋放的金屬有機(jī)添加劑和金屬氧化添加劑， 以使其在化學(xué)鍍鍍驗屬的過程中具有催化活性。因此，在UV激光的協(xié)助下， 可以將圖案繪在隨后要被鍍覆金屬的塑料載體上[4， 5]。這個方法也稱作激光直接 成型(Laser Direct Structuring, LDS)。該方法to要的缺點(diǎn)是有機(jī)金屬添加劑不能耐 受工程塑料注射成型所用的溫度，并且催化物質(zhì)的量必須很高，以至于對聚合物 的性能和加工產(chǎn)生不利的影響。d) 掩徵平版印刷J/,印刷^ffl掩t河會激tm擇性鍍覆金鳳對于2D應(yīng)用來說這是顯而易見的途徑， 但魏于3D應(yīng)用，掩模技術(shù)通常非常錢。圖案的應(yīng)用可以以減法的方式進(jìn)行， 即首先將旨產(chǎn)品鍍覆金屬，然后通過掩?？涛g金屬層獲得期望的圖案。除lfet 外，還可能加法鍍覆金屬。適合被鍍覆的專用的可鍍覆金屬的墨水可用于絲網(wǎng)印 刷或接觸印刷方法中問?？赡艿兀梢栽诠饪棠z中通過光學(xué)法制造掩徵不可會調(diào) 于更復(fù)雜和3D的結(jié)構(gòu))。另外，近來的發(fā)展中繼續(xù)^糊附胃的活性掩模。除了電 鍍技^(galvanictechnique)以外，像PVD[7]這樣的真空技術(shù)也可用于鍍驗屬，對 于濕化學(xué)鍍覆金屬，它們的明顯缺點(diǎn)為受陰影效應(yīng)影響，使得它們較不適用于更 錢的3D物體。e) 專利申請W02005035827中的方法WO2005035827中的方法利用了所4頓的塑半樓型之間的化爭溶解度的差異。 戶脫已知方飾括多個步驟，艮P:亥鵬、敏化、活化，以朋包含Pd核的"種子 層"將產(chǎn)品完全覆蓋。在最后的制備步驟中，使用選擇性的、不很強(qiáng)的亥觸劑將 不需要鍍覆金屬的塑料表面輕微亥鵬，使執(zhí)僅)在該表面上的催化性Pd核被除去。 在所述步驟完成之后所述產(chǎn)品準(zhǔn)備就緒，可以進(jìn)行成核元件的化學(xué)鍍鍍覆金屬， 即通過 ^產(chǎn)品暴露于鍍 ^屬的環(huán)境中，其間僅有成核元#^被鍍^^屬。戶脫已知的方法可以用于大量塑料的組合，即可以找至U(在驗的制備步驟中)適于"選擇性刻蝕"產(chǎn)品表面的選擇性試齊啲每種組合，戶;im擇性刻蝕即通過亥U蝕除去兩個塑料元件之一上的Pd核層，同B寸保留在另一個未魏響的元件表面 上的Pd核層。然而，似乎對于高品質(zhì)(highquality)工程塑料，例如LCPs、 PEEK、 PPS、 PPA,在許多情況下無法找到合適的選擇性刻蝕劑。這些高品質(zhì)(HQ)的工程塑料~~^在電子卿例如MIDs中最弓l人關(guān)注~~^優(yōu)勢在于其高溫穩(wěn)定性(可回流焊接)和 通常具有的極高的化學(xué)穩(wěn)定性。它們的表面只會受強(qiáng)氧化性酸的影響。由于上述 事實，然而，當(dāng)用于WO2005035827中公開的方法時，這些強(qiáng)氧化性酸不適于所 述已知方法的最后的制備步驟中的選擇性刻蝕，這是因為這些強(qiáng)氧化性試劑會除 去全部兩種塑料元件上的催化性Pd銜種子層)，而不是^U^—種上除剖崔化性Pd 核(種子層)。另一方面，較弱氧化性的試齊他將不起作用，這是由于高品質(zhì)的工程 塑料具有高化學(xué)穩(wěn)定性，因此這些較弱氧化性的試齊杯能影響產(chǎn)品的任一塑料元 件的(^il亥的)表面。概掛也說，無法找到適用于已知方法的最后的制備步驟中的選 擇性亥lj蝕的試劑，要么是二個"種子層"~~^用作隨后的鍍覆金屬步驟的基礎(chǔ) ~~tP被破壞，要么是兩，面，包括它們的"種子層"都完全不受影響。發(fā)明內(nèi)容產(chǎn)品鍍覆金屬的新方法，所述產(chǎn)品包含第一和第二元件，所述方法旨在在例 如使用高品質(zhì)工程塑料但無法找到合適的選擇性刻蝕方法的情況下提供解決方 案。第一方面，本發(fā)明提供在產(chǎn)品表面選擇性鍍覆金屬的方法，所述產(chǎn)品具有第 一聚合物材料的第一表面和第二聚合物材料的第1面，戶脫方飽括以下順序步驟a) 將戶皿第一表面和第1面暴露于^^一表面親水或基本上與7K^水溶液 相容，并且^魏1面il7K驢本上與7域水溶液不相容的割牛下；b) 將B^第一和第^^面與7jC^水溶液接觸；C)在與水不混溶的溶劑中，雌在有機(jī)溶劑中，將戶欣第一和第1面與成 膜劑的溶液,；d) 蒸舒服翻以使得臓鵬劑在臓第1面上形鵬，而臓鵬劑所成的膜在戶脫第一表面上的附著基本上被其上存在的水或水溶^^f阻礙，任選 地將戶;Mm—和第^^面與7j^水溶液gM，以M^腿第一表面上除去戶; ^ii;e) 實施常規(guī)的鍍覆金屬工藝，以^^腿第一和第1面上沉積金屬層，所述 工藝皿包括0M表面與催化性核的自過程，最,Sn/Pd成核，與化學(xué)鍍鍍覆 金屬的組合；和0 MBW第1面除去戶/M鍍覆金屬的膜以i^M第一表面被鍍覆金屬。簡而言之，所述方法可以按如下進(jìn)行產(chǎn)品(l 1)包含由第一聚合物材料構(gòu)成的第一元併12)，和由第二聚合物材料構(gòu) 成的第二元辨13)，將所述產(chǎn)品暴露于第一環(huán)境(14)中，其中第一元件的表面變成或保持親水性，而第二元件的表面艦或保持船JC性； -隨后將產(chǎn)品與7域7jC溶救watoysolution)(15a),;-將產(chǎn)品與成膜劑在與水不混執(zhí)不混合或難以混合)的溶劑中的溶液(17a)接 觸，隨后將其方從第二環(huán)境(17b)中，其中將有機(jī)溶劑蒸發(fā)，形成覆蓋齡產(chǎn)品的 職18)，同時保,于親7jC性表面處的膜下的7jC份；-漂洗產(chǎn)品(17c)，以除去位于親水性表面的膜；-通過催化性核(19^妒品成核，因而在其上形賺層(20)，隨后除去騰19b) 和在其上的核層，但保留第一元件的親水性表面的核層。在第一步中將產(chǎn)品暴露于第一環(huán)境中，其中第一元件的表面變成或保持親水 性，而第二元件的表面艦或保持il7K性。如果兩個元件的表面都是疏冰性的(最常見的情況)，則第一環(huán)境雌包含適于 4碟一元件的表酔 親水性，而i蝶二元件的表面保持^7jC性的試劑。然而，如果兩個元件的表面都是親水性的，則第一環(huán)境,包含適于^^一 元l牛的表面保持親水性，而4錢二元件的表面^^疏冰性的試劑。如果第一元件的表面是親水性的，而第二元件的表面是^7K性的，則第一環(huán) 境不需要任何試劑來修飾第一元件或第二元件的表面以將其從親水性變成疏水性 或相反；換句話說，在這種情況下，第一環(huán)境可以是中性的。下面將要假設(shè)的是，第一元件和第二元件兩者都有天然的疏7jC性表面，或是 由于在制備兩元件的過程中OT的it7jCl!M模劑導(dǎo)致的^7K性表面。需要指出的是，雖然不能找到適于在所述已知方法中的最后的制備步驟中選 擇性地刻,品表面的種子層的試劑，但申請人出人意料地發(fā)現(xiàn)，能夠找到—— 同樣適于高品質(zhì)塑料~~會^^擇性地{,不同產(chǎn)品元件表面對例如水的親和力(引 力)的試劑，即使一個元件的表面頓或鵬)親7K性，而另一個元件的表面z彌或 保持)驗性的試劑。在itk^擇步ilt后，基于不同的塑料暴露于相同的試劑中的不同的表面能行 為，使得第一元件具有親水性表面，第二元件具有il7jC性表面~~^齡產(chǎn)品喊 其相應(yīng)的部分)暴露于7域水溶液，使fttM有位置都形成水膜。隨后，可以相當(dāng)容易地將ZK膜從第二元件的疏水性表面除去，而7jC膜仍然留在第一元件的親水性表面o適合的表面材料包括但不限于有機(jī)^機(jī)(聚合)材料。ttiii也，表面為合成的聚合物材料。優(yōu)選的聚合物是LCP(液晶聚合物)、PPA(聚鄰苯二甲酰胺, polyphtalamide)、 PA(聚醐安)型PA4，6 PA6T/x和PA 6/6T、 PPS(g硫醚)、PES(聚 醚砜)、SPS(間規(guī)聚苯乙烯)、PEI(聚醚酰亞胺)、(改性的)PPE(聚苯醚, polyphenylenether)、 PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酉旨，polybutyleneterephtalate)、 PC(聚碳 酸酯)，PC/ABS共混物(聚碳酸酯/丙烯職acrilonitrile》丁二烯-苯乙烯)，ASA(丙烯 腈(aoylonM)"苯乙烯(stryrol》丙烯酸酯)、PP(聚丙烯)、PI(聚iBE胺)以及PEEK(聚 醚醚,。最4腿LCP、 PPA，和PA4，6和PPS。多嵌皿聚物(segmented copolymer) 的一，段(segment)的重均分子量可以在約10至約500,000的范圍內(nèi)，,在約 500至約25,000的范圍內(nèi)，更,在約100至5,000的范圍內(nèi)，特別tt^在約500 至約l,OOO的范圍內(nèi)。適合的，劑包括，例如小燭樹蠟(candemiawax)、聚二甲基硅氧烷、硬脂酸、 石蠟(pamfins)， binolle或聚乙烯職丙烯酸酯的低針量聚合物等。技術(shù)人員將 認(rèn)識到只要成膜劑能由于當(dāng)其被從潤濕的親水性的第一表面上洗掉時選擇性地保 留在疏冰性的第二表面上，從而能防止在疏水性的第1面上鍍覆金屬，且只要 其倉辦在斷未涂覆的滯一表面和(涂覆有膜的揮1面進(jìn)行鍍覆金屬時去除，則 其本身的確切的'M是無關(guān)的。適合的可以用于鵬劑的(有機(jī))溶劑為甲苯、二氯甲烷、雌、庚烷、己烷、 丙酮、苯、氯仿、甲醇、二甲苯、乙醚等。實際上觀察至擋將產(chǎn)品從水出取出并^A、凝l仲時，由于重力、千燥鵬部 的去濕(dewetting),親7K性表面上的水膜存在不能保持完整的危險。由于所述原 因，雌將產(chǎn)品暴露于7KSf占稠溶液中，產(chǎn)生保持在親水性元件上的粘性水膜， 其穩(wěn)定得多。粘稠溶液可以是例如聚丙烯酸的水溶液，可以向其中加入鹽(例如 NaCl)使其更具極性并且增加親水性部分的潤濕。在隨后的步驟中將產(chǎn)品暴露于(約(more or less)為固體的)，劑在與7jC不混溶 (不混合顯隹以混合)的(有機(jī))^fl仲形成的溶液中，隨后將其暴露于例如空氣、氣 體或真空的環(huán)境中，溶劑在其中蒸發(fā)，形成覆蓋至少第一和第1面以及任選地 S^t產(chǎn)品的膜，而OT的下面留下完整的水職僅僅在親7jC性表面部分)，如保持潤濕的親水性表面。然后，例如4頓水漂洗產(chǎn)品，使f靴于第一元件的親水性表面處的膜被除去， 這是由于由于水膜的存在~~^這些部位的膜不能附著于元件的表面。作為附啲制備步驟~~^要選擇性鍍覆金屬之前~~^T以將產(chǎn)品通過催化 性核成核，隨后例如通過可溶解膜的有機(jī)溶液來除去膜，包括其上的核層，但是不包括在第一元件的親7jC性表面上的核。作為最后一步"~^最后的帝恪步mt后~~^J以將產(chǎn)品的表面暴露于鍍敷 金屬環(huán)境中，對經(jīng)過多個工序步驟以后仍然保持成核的第一元件的表面進(jìn)行鍍覆 金屬。除了產(chǎn)品鍍敷金屬的方法以外，本發(fā)明還涉及產(chǎn)品本身，即包含由第一聚合 物材料構(gòu)成的第一元件和由第二聚合物材料構(gòu)成的第二元件的產(chǎn)品，其中使用上 述方法將臓產(chǎn)品的臓第一元件的表面鍍驗屬或準(zhǔn)織齢屬。聚合物元件兩者或其中之一可以由熱固性或熱塑性聚合物材料或彈性體制成。相對于現(xiàn)有技術(shù)的方法，所述新方法具有許多優(yōu)勢相對于激光成型(laser structures)(c)和,技^d)，其優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品可以分批處Sfi不用對旨產(chǎn)品分別成 型。相對于專利WO2005035827(e)，其優(yōu)點(diǎn)是可以處理另一組塑料。ff3^且包括 許多高品質(zhì)工程塑料，例如LCP、 PPA和PPS，這iAi^上來TO是非常有意義 的。相對于使用了預(yù)催化的基體的方銜b)，新方法除了具有斷氐原料成本和保留 聚合物材料的機(jī)械性能的優(yōu)點(diǎn)外， 一大優(yōu)點(diǎn)是可以使加工方法更力崎實。預(yù)催化 的聚合物的應(yīng)用需要非?；顫?，但同時也不穩(wěn)定的鍍覆金屬化學(xué)品，其非常難控 帝ij，而創(chuàng)B工窗(processwindow)非常窄。另一方面，所述新方法對標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定的化學(xué)鍍鍍覆金屬的化學(xué)方法起作用。 原則上，鍍S^M的選擇性大于liffi^a)、 (b)和(c)能獲得的選擇性。其對3D 圖案化(patonizing)的ffi性比方銜c)和(d)的適應(yīng)',。可以在產(chǎn)品的表面和旨 產(chǎn)品(包M孔、盲孔)上鍍S^1圖案。下面將Mil示例性的實施方，本發(fā)明進(jìn)行說明。


圖1示意性ite出由WO2005035827獲知的現(xiàn)有M方法的一些步驟。圖2示意性地示出上悉的新方法的實施方案的一些步驟。由WO2005035827可知，圖la-g示意性地說明了現(xiàn)有技術(shù)中具有兩個由不同 的聚合物材料制成的兩部分的元件的鍍覆金屬的方法，其中圖la示出由第一聚合 物豐才茅斗如聚合物制成的第一元件部分1，和由第二聚合物材料如聚合物制成的第二 元件部分2。圖lb說明將旨元件暴露于活化或刻蝕環(huán)境3(如浸蝕徵中以獲得親 7K性的粗糙表面4，從而獲得良好的結(jié)合性能。需要強(qiáng)調(diào)的是，在，有技術(shù)的方 法中，元件1的表面和元件2的表面都會變得受刻蝕環(huán)境的影響，因此兩個元件的表面 ^^親水性。圖lc示出將元件表面4~~^加工環(huán)境5下一"敏化"來用于鍍敷金屬， 例如通過將Sn離子吸附到該表面，隨后進(jìn)行活化，例如皿所述Sn離子將Pd離 子還原為金屬Pd，產(chǎn)生鍍秦臉屬種子(或核)層6 。圖ld示出隨后將包括種子層6在內(nèi)的元件的表面暴露于輸U(kuò)7中，其中戶服歸阿溶解戶;M第一元件部分1的表麗不溶解第二元件部分2的表面。因此，元件部分1的表面，包括在其上的 種子層6，將溶于歸l」7中(或，駭鵬)，隨后可以)l躬爐除去。圖le示出鍍覆金屬種子層6僅留在第二元件部分2的表面，由部分種子層8 表示。圖lf示出在樹^h)元件暴露T^金屬的環(huán)境9中之后，僅有被部分種 子層8覆蓋的元件部分2將被鍍覆~—由金屬層10表示一這是由于第一元件部 分l上沒有種子層，而部分2上有種子層。鍍覆金屬環(huán)境9可以以鍍覆至種子層8 上的金屬涂層(如Qi或Ni)從包含相關(guān)的涂層金屬離子和還原劑兩者的溶液中的 催tt^原反應(yīng)為基礎(chǔ)。如圖lg所示，最終的鍍覆金屬方法的結(jié)果是兩件式部件，其中只有一部併即 部分2),屬層10覆蓋，而另一部併部分l)保持未被覆蓋，這是由于沒有鍍覆 金屬種子層6，"區(qū)別^lJ(discriminating)" 7(圖ld)溶解。圖2說明用于使產(chǎn)品ii鍍,屬的新方法，戶;^l產(chǎn)品包含~~^圖la所示一—由第一聚合tlt才料構(gòu)成的第一元件12和由第二聚合tlt指斗構(gòu)成的第二元件13。兩種材料都是例如不適于現(xiàn)有技術(shù)中的部，敷金屬方法的高品質(zhì)工程塑料或陶瓷。圖2b示出將產(chǎn)品暴露于第一環(huán)境14中，其中第一元件的表面頓或保持親水性，而第二元件的表面變成或保持疏水性。當(dāng)兩個元件的表面都是疏L7K性時，第一環(huán)境14包含適于j蝶一元件12變成親7K性，而{魏二元件13的表面保持疏 水性的試劑。當(dāng)兩個元件12和13的表面都是親^C性時(例如天然或由預(yù)處理階段 造成)，第一環(huán)境包含適于4蝶一元件12保持親水性，而使第二元件13的表面變成j^zK性的試劑。當(dāng)?shù)谝辉谋砻嬉呀?jīng)是親水性且第二元件的表面是疏冰性時(例如天然或由 先前的制備步驟導(dǎo)致或在先前的步驟中造成)，第一環(huán)境14可以是中性的，使得第 一元件的表面保持親水性且第二元件的表面為疏水性。在那種情況下，可以省略 圖2b中所示的步驟。因此，在每種情況下，第一元件12的表面是(成為捧水性的，第二元件13的 表面是(成為)^7jC性的。然后~~^B圖2c戶;f^~~^每產(chǎn)品暴露于7jC^水溶液15a中。隨后~~^B圖2d所示~~^每產(chǎn)品11暴露于 劑在難與水、 昆合的有豐幾、溶劑 17a中形成的溶液，從而除去在第二元件13的疏冰性表面上的ZK膜，而留下在第 一元件表面上的7K膜。隨后將產(chǎn)品ll暴露于第二環(huán)境17b中，翻贓其中蒸發(fā)， 從^M劑溶液中形成約為固體的涂層鵬18^如包含蠟或低舒量聚合物的 涂層鵬18，膜18將覆蓋齡產(chǎn)品，同時在其TM(即在船Jc性的位置)保留(部分 的沐膜16。然后，用水(17c)漂洗產(chǎn)品，使得在第一元件的親水性表面處的膜被除去。圖 2d的工序步驟的結(jié)果示于圖2e，即產(chǎn)品ll，其^ZK性表面部分I^ 18包裹，留 下親ZK性表面部分未被M，使得可以如圖2f戶^在未被包裹的表面成核。圖2f示出產(chǎn)品如何在包含催化劑核的環(huán)境19a中成核，^皿產(chǎn)品 ^ 面的核層20。隨后，M31將產(chǎn)品11暴露于可溶解臨時膜18的歸IJ21中而除封部 分皿的)膜18及其上的核層19，但在第一元件12的親水性表面上留下核層19。最后，^J^制備步驟后的步驟中一如圖2g朋示~~^產(chǎn)品11的表面暴 露預(yù)齢屬環(huán)境21中，使得鄉(xiāng)一元件12的(繊的)表面鍍覆金屬，產(chǎn)生如圖 2i所示的局部鍍覆金屬的產(chǎn)品，戶;M產(chǎn)品包含元件12和13，其中僅有元件12具^M例最后給出兩個具體的實施例:鄉(xiāng)例l: LCP/PPS本實施例描述了將包含兩種不同的塑料(Tlcona公司提供的液晶聚合物 (LCP)Vectra 820i和Philips Chevron化學(xué)公司提供的聚苯硫K(PPS);例如Ryton R-7 或Ryton BR111 BL-S型號)的部件進(jìn)行選擇性鍍S^屬。進(jìn)行以下步驟使得LCP 的表面選擇性地鍍齢屬，而PPS的表面保持沒有金屬。按以下方法加工這些材料的纟掛成型的兩件式部件1、 在例如MID Select 9020(由Cookson Electronics公司麟)中進(jìn)行堿刻蝕，在 80。C下進(jìn)行5射中。這使得LCP的表面為親水性，而PPS的表面保持疏冰性。2、 在75'C下用熱水漂洗1粥中，接著在純水中短時間冷漂洗。3、 在攪拌下將部件SA加入1 g " NaCl的4重量％的聚丙烯酸的鈉鹽溶液 (Mw= 1200gjnol")中5至10秒。這有助于防止在步驟4中施用的丙烯M&溶液潤 濕LCP，并且還有助于在PPS表面用有機(jī)的丙烯酸酯相替換水相。4、 在室溫下將部件浸入丙烯酸聚合物在有機(jī)溶劑(例如NeoQyl型B725、 B735、 B736(DSM公司》中形成的濃度為5質(zhì)暨/。的溶液中2秋翻提二氯甲烷 或甲苯。5、 將部件自丙烯,合物溶液中移出，在大氣中千燥約30至60秒。6、 在強(qiáng)烈攪拌下，在純水中將部件漂洗約30秒，以除去LCP表面的丙烯酸 聚合物。7、 在室溫下將部件^A敏化溶液(例如由40 mir1 HC1加10 g 1" SnCl2' 2H20組 成的溶銜中2 ，。8、 在純水中將部件漂洗30秒。9、 在室溫下將部件i!A活化溶液(例如由2.5 ml I'1 HC1加025 gT1 PdCl2纟賊的 溶銜中1 ，。10、 在^7jC中將部件漂洗30秒。11、 在有機(jī)翻咖丙酮中將部件漂洗30秒，以除去PPS上的丙烯酸酯膜和 Pd核。12、 在純水中將部件漂洗30秒。13 、在常規(guī)的化學(xué)鍍?nèi)芤豪缁瘜W(xué)鎳鍍Enplate EN 435E(由Cookson Electronics 公司皿沖將部件鍍覆金屬。從而獲得LCP表面的選擇性鍍覆金屬。 實施例2: PA4，6/PPA本實施例描述了包含兩種不同塑樹由DSM公司提供的商品名為Stanyl TE200 F6的聚酰胺4，6(PA4,6)禾卩由Solvay Advanced Polymer公司提供的聚鄰苯二甲0!S安 Amodel AS4133HS NT(PPA))的部件的選擇性鍍覆金屬。進(jìn)行以下步驟使得PA4，6 的表面選擇性地鍍齢屬，而PPA表面麟沒有金屬。按以下方法加工這些材料的,成型的兩件式部件1、 在室溫下將部件mAl00gT'HCl溶液中2併中。這使得聚^tS安4，6表面為 親水性，而PPA表面保持i^7K性。2、 立刻用鄉(xiāng)票洗部件。3、 其余的加工與實施例1中的步驟3至13相同。 辨規(guī)[1] Verbundfestigkeit von Thermoplasten bei der Zwei-Komponenten-MID-Technik fUr miniaturisierte Mikrosystemgehause， Abschlussbericht FV-Nr. 12120N， Hahn-Schickard-Gesellschaft Institut fUr Mikroaufbautechnik (2001)[2] Degussa product leaflet vestodur (2002)[3] MDteilung叫10 (1999) 2[4] G Naundorf, H. Wissbrockj A fiindamentally new mechanism for additive metallization of polymeric substrates in ultra fine line technology illustrated for 3D- MIDs, Galvanotechnik^ 91, (2000) 9[5] M. Huske等，Laser s邵ported activation and additive metallization of thermoplastics for 3D-ME)s, Proc. 3rd LANE 2001, Erlangen (2001)[6] zie bijvoorbeeld www.metallization.com/selective[7] M. Thomas, Fachzeitschriffc PLUS Prodviktion von Leiterplatten und Systemerij 6(2005); http:〃www.leuze-verlag.de/plus/verband/3-d-mid/inh_3dmid.asp
權(quán)利要求
1. 產(chǎn)品的選擇性地表面鍍覆金屬的方法，所述產(chǎn)品具有第一聚合物材料的第一表面和第二聚合物材料的第二表面，所述方法包括以下順序步驟a)將所述第一表面和第二表面暴露于使所述第一表面親水或基本上與水或水溶液相容，并且使所述第二表面疏水或基本上與水或水溶液不相容的條件下；b)將所述第一和第二表面與水或水溶液接觸；c)在與水不混溶的有機(jī)溶劑中將所述第一和第二表面與成膜劑的溶液接觸；d)蒸發(fā)所述溶劑以使得所述成膜劑在所述第二表面上形成膜，而所述成膜劑所成的膜在所述第一表面上的附著基本上被其上存在的水或水溶液所阻礙，任選地將所述第一和第二表面與水或水溶液接觸，以從所述第一表面上除去所述膜；e)實施鍍覆金屬工藝，以在所述第一和第二表面上沉積金屬層，所述工藝優(yōu)選包括所述表面與催化性核的成核過程，最優(yōu)選Sn/Pd成核，與化學(xué)鍍鍍覆金屬的組合；和f)從所述第二表面除去所述鍍覆金屬的膜以使所述第一表面被鍍覆金屬。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一表面和所述第H^面是J^7jC性的， 其中在步驟a)中的暴露包括將戶腿第一和第二表面與1妙，第一表面 親7乂性且傲;ft^i面保持驗性的試劑接觸。
3、 如權(quán)利要求1戶脫的方法，其中戶誠第一表面和第1面是親水性的，其 中在步驟a)中的暴露包括將戶欣第一表面和戶腿第1面與使所述第一表面保持 親水性且傲腿第^^面^ 7她的試劑接觸。
4、 產(chǎn)品，戶腿產(chǎn)品包含由第一聚合物材料構(gòu)成的第一元#(12)，和由第二聚 合物材料構(gòu)成的第二元併13)，所述第一元件的表面包含S5i^利要求1至3之一 的方法獲得的鍍覆金屬層(22)。
全文摘要
本發(fā)明涉及使產(chǎn)品(11)鍍覆金屬的方法，所述產(chǎn)品(11)包含第一元件(12)和第二元件(13)。將所述產(chǎn)品暴露于使第一元件的表面為親水性而第二元件的表面為疏水性的第一環(huán)境(14)中。將所述產(chǎn)品暴露于水溶液(15a)中。接著將所述產(chǎn)品暴露于含有成膜劑的溶液(17a)中，隨后將其暴露于第二環(huán)境(17b)中，所述溶劑在其中蒸發(fā)，形成覆蓋整個產(chǎn)品的膜(18)，同時保留膜下的水膜。然后漂洗所述產(chǎn)品(17c)，使得位于所述第一元件的親水性表面的膜被除去。接著將所述產(chǎn)品成核，因此形成核層(20)，接著將所述膜除去(19b)僅在第一元件的親水性表面留下核層。最后，將產(chǎn)品的表面暴露于鍍覆金屬的環(huán)境(21)中，使得(僅僅)在第一元件的表面上形成鍍覆金屬的層(22)。
文檔編號C23C18/18GK101273155SQ200680035030
公開日2008年9月24日 申請日期2006年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月23日
發(fā)明者F·F·韋科特朗, H·倫德林, R·A·塔肯 申請人:荷蘭應(yīng)用科學(xué)研究會(Tno)