[发明专利]立体电路的制作方法及热固性喷涂溶液

说明书

技术领域

本发明涉及一种立体电路的制作方法及热固性喷涂溶液。

背景技术

对于电子电器和机电产品制造工艺和相应的材料技术，追求的方向为柔性、环保、快速、节能。业界开发出称为3D-MID(Three-dimensional moulded interconnect device or electronic assemblies)的技术，该技术在塑胶表面成型精密和紧密的导电图案，电子元器件可以直接焊接在塑胶外壳或者内壳上，形成无印刷电路板的电子电器和机电一体化产品。该技术应用于立体电路的制作，为电子电器产品及机电产品节省电路空间，实现电路的柔性化制造。其主要领域为：通讯器材天线、消费电子、医疗器械等对空间需求、精密性有较高要求的领域。

传统3D-MID的工艺流程主要包括三步：步骤一，采用一种激光塑胶原料注塑或者压铸成塑胶件；步骤二，激光设备按用户设计好的CAD文件，扫描塑胶件，形成导电图案，此步骤成为激光处理或激光活化；步骤三，经过激光处理的塑胶件化学镀增厚金属层。

传统3D-MID技术采用注塑的方式制造电路载体，受到载体外形的限制，同时注塑件成型时间较长，不利于快速MID器件的快速加工与测试。

另一种成型工艺，传统选择性激光烧结(SLS)技术主要包括：基体模型通过切片处理导入设备中进行加工，激光选择性烧结设备分层制造切片模型并在热熔状态下完成层之间的结合，依次叠加完成整个原型件的制作。

SLS技术的应用使得复杂模型可以实现快速成型，且各方面性能达到注塑件标准，成型件可以直接使用。

然而，传统SLS制件不能满足激光表面活化的要求，同时也没有能够有效融合SLS工艺的激光设备，所以无法通过传统SLS技术制造塑胶件内部含电路的产品。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种新的立体电路的制作方法。

另一目的是提供一种用于所述立体电路的制作方法能获得优异效果的热固性喷涂溶液。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种立体电路的制作方法，包括以下步骤：

步骤一、通过选择性激光烧结方法生成原型件；

步骤二、用含有可溶性金属络合物的热固性喷涂溶液对所述原型件表面进行喷涂处理并固化，形成表面可被激光活化的覆膜；

步骤三、用激光对所述覆膜进行预定的选择性扫描以形成表面活化区域；

步骤四、通过化学镀在所述表面活化区域形成导电线路。

优选地，所述热固性喷涂溶液按质量份计含有以下成分：(1)热固性载体母胶35～65质量份；(2)氨基树脂15～30质量份；(3)金属络合物0.5～10质量份；(4)无机功能填料15～25质量份；(5)芳烃溶剂3～5质量份；(6)二丙酮醇3～5质量份；(7)二甲苯2～4质量份；(8)消泡剂0.1～0.7质量份；(9)分散剂0.1～2质量份；(10)流平剂0.1～1质量份。

优选地，所述金属络合物为铜、铝、锌或镍的络合物。

优选地，所述步骤一中，采用波长为10.6μm、功率为10W～40W的二氧化碳红外激光器进行选择性激光烧结，其中激光扫描速率3～5m/s，光斑直径0.5mm，X、Y、Z轴加工收缩补偿率X为2.85～3.82％、Y为2.85～3.82％、Z(0)为2.10～3.22％、Z(300)为1.47～2.44％，其中Z(0)指在Z轴坐标0mm位置的收缩补偿率，Z(300)指在Z轴坐标300mm位置的收缩补偿率，Z方向其余层收缩率根据Z(0)、Z(300)值呈线性规律分布，激光光斑补偿参数为0.15～0.35mm。

优选地，所述步骤三中，采用功率为10～40W、波长为10.6μm的激光设备或功率为3～10W、波长为1060～1090nm的激光设备进行激光扫描，扫描线宽0.1mm左右，最小间距0.2mm左右。更优选地，所述激光设备具有X/Y扫描振镜且设置成在垂直于待活化表面的Z轴上可变焦。

优选地，所述步骤三中，表面激光活化对所述原型件表面的烧蚀厚度保持在20～25μm左右。

优选地，所述步骤四中，在进行化学镀之前还包括对所述原型件的表面进行除油和浸泡稳定处理。更优选地，所述浸泡稳定处理采用含10％甲醛的水溶液，在室温下浸泡1min。

优选地，所述除油采用以下去油配方，其中氢氧化钠100g/L，磷酸三钠166.6g/L，碳酸钠100g/L，以及洗涤剂16.6g/L。