[发明专利]塑料金属化立体线路制造方法

说明书

技术领域

本发明有关一种塑料金属化立体线路制造方法，特别是指在三维立体的塑料本体上形成立体金属化图案线路的制造方法。

背景技术

现今无线通信技术的快速发展，相关性电子通讯产品越来越重视讯号传送质量以及满足轻、薄、短、小的需求。然而，各种行动影像通讯产品(例如平板计算机、手机等)会依照不同的产品外观及内部结构差异，需配合设计出不同的天线本体结构及其线路形式，以满足通讯装置的小型化需求。

在已知技术而言，利用雷射直接成型(Laser Direct Structuring，LDS)将一些特殊可雷射活化的塑料，射出成型为一预定的本体结构，然后再利用特定波长的雷射，将塑料内掺入的金属晶粒予以活化，同时定义出线路图案，最后再进行金属化制程。该技术常被应用于手机、行动式计算机装置天线或发光二极管模块以及汽车装置等产品上。

然而，LDS塑料必须掺杂金属催化剂，而且须针对不同材质的塑料及材料特性，掺杂不同成分比例的金属催化剂，造成雷射活化的条件不同，必须重新调整雷射波长与金属化的控制参数，因此，LDS制程须采取特定波长的雷射设备以及设置不同条件的金属化设备或控制参数，也使得设备与制造成本较为昂贵。

此外，在雷射建构操作中，因为本体表面温度升高造成部分本体表面金属晶粒被移除或破坏，甚至沉积在本体表面的非期望线路区域，降低后续金属化制程对沉积导体线路结构的选择性，导致相邻电子组件间的电路短路问题。为防止短路问题发生，雷射建构的电路路径间距必须加以控制，避免后续进行金属化制程中产生任何不良问题。

不过，当解决该问题时，常会导致电路密度不足的缺点；因此，本发明提供一种塑料金属化立体线路制造方法，以解决先前技术的不足与缺点。

发明内容

本发明的主要目的，旨在提供一种塑料金属化立体线路制造方法，使立体的塑料本体具有三维立体样态的电路结构，该电路的金属线路层可选择性地成形于塑料本体的任何立体面，进而达到图案化线路的电路布局设计，让三维电路可应用于天线、LED承载座、电路基板、连接器、电子装置或方向盘等各种不同造型的立体结构物。

为达到所述目的，本发明塑料金属化立体线路制造方法包括以下制造步骤：提供一三维结构的塑料本体；对所述塑料本体进行表面前处理；对所述塑料本体表面进行金属化处理，沉积形成一金属薄膜层；对所述金属薄膜层表面进行光阻涂布处理，形成一光阻保护层；对所述光阻保护层进行曝光/显影处理，形成一图案化光阻保护层；对显露的金属薄膜层进行蚀刻处理，形成一图案化金属线路层；对所述图案化光阻保护层进行剥除处理；以及对所述图案化金属线路层表面进行表层处理，形成一金属保护层。

其中，所述塑料本体是利用射出或压出成型的方法所制成，且塑料本体系选自聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚合物(ABS)、聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、液晶高分子聚合物(LCP)、聚酰胺(PA6/6T)、尼龙(Nylon)、共聚甲醛(POM)、聚丙烯(PP)、压合或射出玻璃纤维(Glass-Fiber)的其中一种材料所构成。

于一较佳实施例中，所述表面前处理包含：表面脱脂、粗化、敏化以及活化处理；其中，所述表面脱脂系利用酸性或碱性清洁剂去除所述塑料本体表面的脏污、油脂。

所述表面粗化系利用机械刷磨、喷砂、化学蚀刻或电浆的其中一种方式进行相当程度的粗化处理，使改质成为亲水性的多孔表面，利于提升后续所述塑料本体与金属镀层的固着力；于一可行实施例中，所述化学蚀刻系利用铬酸盐与硫酸混合溶剂、过硫化物、双氧水、高锰酸盐与硫酸系的其中一种粗化药剂或应用隔膜电解系统所产生的强氧化剂，进行塑料本体的表面改质。

所述敏化处理系将氯化亚锡混合酸性溶液中的亚锡離子(Sn²⁺)，渗入塑料本体表面粗化的多孔凹穴内部达到吸附作用。

又所述活化处理系将氯化钯混合酸性溶液中的钯離子(Pd²⁺)继续植入反应形成一活性金属微粒，以利后续进行金属化镀层金属沉积作用。

此外，所述金属化处理系利用低温溅镀或塑料水电镀的其中一种加工方式，使金属沉积于所述塑料本体表面形成一金属薄膜层；所述沉积金属选自于镍(Ni)、钴(Co)、钯(Pd)、锡(Sn)、铜(Cu)的其中一种或以上金属之间任一种复合金属构成。