[发明专利]液相PEG光接枝改性PET薄膜化学镀铜的方法

说明书

技术领域

本发明属于非金属材料表面改性功能化和金属化的技术领域，涉及一种在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜表面进行液相PEG光接枝并化学镀铜的方法及工艺。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯，英文名称是polyethyl eneglycol terephthalate(缩写为PET)，是由聚对苯二甲酸和乙二醇这两种单体缩聚而成的。由于PET薄膜具有很好的机械性能，热力学性能，物理化学性能和介电性能，受到越来越多的关注。目前，工业上用的基材聚酰亚胺价格较高而且不耐强碱，会给生产过程带来一定影响，所以如果能在性能优良的PET膜上进行化学镀铜，将会降低成本并提高产品的质量。现在工业上在生产挠性电路板的方法主要有两个：一是减成法，也就是把铜箔用胶水粘在柔性基材上，然后根据电路图把不要的地方腐蚀掉。这种方法不但工艺流程多，浪费铜资源，而且蚀刻铜后的溶液很难处理，极易污染环境。二是在挠性基材上印上一层催化油墨树脂，然后再进行化学镀铜的方法。该方法成本较高，而且因为催化剂是放在树脂里，树脂粘度大，不容易把催化剂混合均匀，在化学镀时容易出现镀层不均匀以及镀层中存在气泡的现象。

由于PET薄膜亲水性差，表面活性极性基团少，需要经过物理或化学改性(如光接枝，电晕处理，等离子改性，X射线辐射接枝，物理化学粗化等)才能进行化学镀铜。而且处理后的薄膜镀铜时容易出现镀不厚和起皮(即达到一定厚度后镀铜层会脱落的现象)，镀层中存在气泡和结合力差等问题。这些问题都给生产带来了很大的麻烦。

目前，国内采用光接枝改性然后进行化学镀铜的专利只有一个，申请号为CN201110043365.9；该专利采用气相丙烯酸对聚酯膜进行光接枝改性，其优点是：由于单体和光敏剂以蒸气状态存在，自屏蔽效应小。该专利的不足之处在于：1.接枝反应时要通入高纯氮气，这不利于工业操作且会增加成本；2.接枝前需要先在薄膜上负载引发剂，还需要用有毒易挥发的丙酮作为引发剂的溶剂3.丙烯酸有较强的刺激性和腐蚀性，而且在光，氧气，水的作用下易自聚发生爆炸。

针对以上情况，很有必要提供一种新的方法，该方法不仅工艺性能好，操作简单，经济环保，而且镀层结合力好，厚度达到要求，以克服现有化学镀铜工艺中的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于用较低成本和较简单的操作，克服镀层起皮和气泡问题，并提高镀铜层和薄膜之间的结合力。主要工序如下：PET膜除油-微蚀→液相光接枝→活化→化学镀铜。具体工艺如下：

(1)PET膜除油和微蚀：将PET膜放在20g/L NaOH，1g/L SDBS(十二烷基苯磺酸钠)，3g/L Na₂CO₃，5g/L Na₃PO₄·12H₂O的混合液中于50℃下浸泡10分钟后用自来水冲洗干净。

(2)液相光接枝：将除油后的PET膜放在含有0.01～0.03mol/L的PEG(平均分子量为10000～20000)和1～2wt％的过硫酸钾溶液中，溶液的的深度为1～3cm。紫外灯的功率为15W或20W，主波长为200nm，灯距液面的高度为1～5cm。光接枝时间为5～20分钟。

(3)活化：将接枝后的PET膜用去离子水冲洗干净，然后放进含有0.5～1.5g/L AgNO₃和10～30mL/L 37％NH₃·H₂O的溶液中浸泡1～3分钟，最后用去离子水冲洗PET膜表面。

(4)化学镀铜：将活化后的PET膜放进化学镀铜液中进行化学镀铜。化学镀铜液的使用温度为30～45℃，使用pH值为12～13，化学镀铜的时间为10～20分钟。所用的化学镀铜液的组成为：五水合硫酸铜16g/L；酒石酸钾钠14g/L；乙二胺四乙酸二钠19.5g/L；氢氧化钠14g/L；甲醛10mL/L。