[发明专利]一种通过激光蚀刻和碳化塑料表面制作立体线路的工艺

权利要求书

1.一种通过激光蚀刻和碳化塑料表面以及化学镀制作立体线路的工艺，其特征在于：包括以下具体步骤：

S1、通过注塑制作承载线路的塑料基体；

S2、通过激光雕刻的方式将线路的图形加工在塑料部件的表面，激光在进行线路加工的同时通过合理的激光光源的选择以及激光参数的优化实现塑胶表面线路区域的碳化效果；

S3、化镀前需要对素材表面进行除油和清洗，以消除脏污和激光粉尘的影响；

S4、在经过粗化处理的塑料制件表面吸附一层具有催化活性的贵金属，如银、金、钯等，作为化学镀的催化中心，使化学镀的还原反应在塑料表面迅速均匀地进行；

S5、活化过程整个塑胶产品的表面都会有一定的活性成分，激光碳化的区域经过激光碳化和化学粗化处理后，这一区域有更强的对活性物质的吸附能力，需要对其进行活化后清洗，做到非碳化区域没有活性物质残留，以此实现选择性金属化(只有激光碳化的区域才能上镀)；

S6、对S5中的碳化区选择性化铜或镀镍；

S7、对粗化处理后的线路进行镀厚铜，在线路镀厚铜之前，先做冲击铜或镍，镀铜的厚度通常控制在6到18个微米，当线路做在一级外观部件的外观面上时，铜的厚度和后续镀层的厚度之和与激光蚀刻的的深度尽可能保持一致以降低镀层的台阶高度，方便后续的喷涂；

S8、当镀层的表面需要喷涂达到一级外观面效果的时候，在镀铜后做化学抛光处理；

S9、表面镀镍或金做保护，在其表层形成一层薄薄的保护层，防止铜和空气当中的氧气产生氧化反应。

2.根据权利要求1所述的一种通过激光蚀刻和碳化塑料表面以及化学镀制作立体线路的工艺，其特征在于：S2中为保证塑胶表面的碳化效果，宜选用绿光、蓝光或紫光冷光光源。

3.根据权利要求1所述的一种通过激光蚀刻和碳化塑料表面以及化学镀制作立体线路的工艺，其特征在于：S2中在条件允许时，选用亚纳秒或皮秒激光器。

4.根据权利要求1所述的一种通过激光蚀刻和碳化塑料表面制作立体线路的工艺，其特征在于：S2中当选择红光光源的时，为提升碳化效果，防止塑胶表面加工过程中出现塑胶受热熔化的风险，激光功率大小宜在30瓦或以上，激光脉宽可调，或选择实际脉宽在40到100纳秒的激光光源；当选用常规的20瓦红光光源时为保证碳化的效果可考虑反复扫描或选择低速高功率(总功率的60％或以上)和低频(激光脉冲频率控制在40KHz以下)的参数组合。

5.根据权利要求1所述的一种通过激光蚀刻和碳化塑料表面制作立体线路的工艺，其特征在于：S2中当需要激光穿孔时，选用绿光、蓝光或紫光冷光光源。

6.根据权利要求1所述的一种通过激光蚀刻和碳化塑料表面制作立体线路的工艺，其特征在于：S2中当使用红光激光光源时进行激光穿孔时，为防止激光穿孔时穿孔的内部因为塑胶的熔融而出现上镀困难的问题和穿孔的反面出现太高的火山口形状的凸起和由此导致的线路不导通问题，可以采用分段式激光穿孔法。

7.根据权利要求6所述的一种通过激光蚀刻和碳化塑料表面制作立体线路的工艺，其特征在于，分段式激光穿孔法具体步骤如下：

步骤一：用激光扫描一个直径大一些的圆，反复扫描，中间需要时增加激光延时防止烧焦的问题；

步骤二：在第一个大圆的基础上扫描一个小点的圆孔；

步骤三：在第二个圆孔的中心位置再扫描一个小圆。

8.根据权利要求1所述的一种通过激光蚀刻和碳化塑料表面制作立体线路的工艺，其特征在于：所述S3中粗化化学药剂由铬酐400-430g/L、硫酸380-420g/L，再添加适量的润湿剂配置而成，化镀条件为温度60～72℃，时间10～30min。

9.根据权利要求1所述的一种通过激光蚀刻和碳化塑料表面制作立体线路的工艺，其特征在于：所述S8中当线路做在一级外观面上需要后续的喷涂保证外观效果时，化学镀铜以后增加化学抛光工艺，以此提高镀层的光洁度，降低镀层边沿台阶的大小。