[发明专利]一种在聚合物制品表面上形成导电迹线的方法

权利要求书

1.一种在聚合物制品表面上形成导电迹线的方法，所述方法包括以下步骤：

-通过照射所述聚合物制品上要沉积金属的区域来对所述表面进行激光处理，从而形成激光激发区域，其中所述聚合物制品由热塑性塑料或热固性塑料或其混合物制成，

-通过将所述聚合物制品浸没在化学活化溶液中来化学活化所述激光激发区域，其中金属离子附着在所述激光激发区域上，从而获得活化区域，

-冲洗所述聚合物制品，

-通过将所述聚合物制品浸没在化学金属化浴中，对活化聚合物表面区域进行金属镀覆，

其特征在于，对待金属镀覆的表面区域的激光处理在空气环境中进行，并且通过实验选择短脉冲持续时间、照射剂量和激光束扫描参数，使得在照射后在所述聚合物制品的所述表面上形成还原基团，其中还原基团作为还原剂将所述化学活化溶液中的金属离子还原成中性金属原子或零电离度，以实现无电催化镀覆过程，从而在所述激光照射区域的所述表面上出现负静电荷，以吸附和还原化学活化溶液中的离子，这避免了所述聚合物制品的任何表面降解，其中用于化学活化的所述活化溶液是选自以下盐列表的金属盐的水溶液：银盐、铜盐、镍盐、钴盐、锌盐、铬盐、锡盐；

其中，短脉冲持续时间为0.1ps至900ps、脉冲重复频率为10至200kHz，照射剂量为1-10J/cm²，激光束扫描参数为速度在0.1-5m/s。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合物制品的聚合物材料选自聚丙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、液晶聚合物、环烯烃共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚苯醚、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺或它们的共混物。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述聚合物制品由聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物的共混物制成。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在空气环境中进行激光处理期间避免所述聚合物制品的任何表面氧化。

5.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述化学活化溶液由浓度为0.0000001-1M的硝酸银或银二胺络合物水溶液组成。

6.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述活化和冲洗工序之后，将所述聚合物制品浸没在化学金属化浴中，所述化学金属化浴包含：金属离子、金属离子络合配体、用于金属离子还原的还原剂以及用于保持溶液的恒定pH值的缓冲剂，前提条件是所述通过激光处理和化学活化的区域将由来自所述浴的金属沉积。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述化学活化在20℃的温度下进行15min。

8.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述化学金属化浴是由以下组成的无电铜镀浴：浓度为0.05-0.25M的硫酸铜，浓度为0.0015-6M的甲醛，浓度为0.15-0.75M的选自以下的配体：多元醇、羟基-聚羧酸、聚胺-聚羧酸、聚胺-多羟基化合物，包括甘油、柠檬酸、酒石酸异构体、EDTA、DTPA、CDTA、N,N,N′,N′-四(2-羟丙基)乙二胺；在所述无电铜镀浴中，使用浓度为0.05-0.6M的碳酸钠Na₂CO₃和浓度为0.1-2M的氢氧化钠NaOH作为pH值为12-13.5的缓冲环境；在所述金属镀覆过程中，所述无电铜镀浴的温度保持在5-90℃的范围内。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述铜镀浴包含：0.12M硫酸铜(II)、0.25MN,N,N′,N′-四(2-羟丙基)乙二胺、1.25M氢氧化钠、0.3M碳酸钠和0.34M福尔马林水溶液，pH＝12.7，并且金属镀覆温度为30℃。

10.根据前述权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述化学金属化浴是包含下列物质的银镀浴：0.001-0.1M AgNO₃-银(I)离子源；0.001-0.8M CoSO₄-还原剂；0.1-1M(NH₄)₂SO₄和0.1-5M NH₄OH作为配体；在所述银镀浴的pH值在12-13.5范围内且金属镀覆温度为30℃时，进行无电镀银。