[发明专利]选择性金属化基底的方法以及根据该方法制备的电路板

说明书

本发明涉及一种选择性金属化具有由容纳或承载添加剂的塑料组成的主要材料成分的基底的方法，其中在待金属化区域内借助烧蚀法蚀刻掉基底近表面层。此外，本发明涉及根据该方法制备的电路板。 

自从上世纪六十年代初首次实现强粘附性湿化学法金属化由ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)形成的注塑塑料零件以来，出现了大量方法革新来另外出于功能化和/或装饰性表面精加工目的而强粘附性金属化工程塑料，例如具有直到约150℃的连续使用温度的聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚碳酸酯(PC)和可负荷更高热的高性能塑料，例如聚醚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)或液晶聚合物(LCP)。 

一般而言，可以将塑料表面在其金属化之前的预处理分成精整、引晶和活化的方法步骤。 

专业文献中描述了全系列用于塑料表面的表面预处理的不同的机械、化学和物理方法，尤其在化学法的情况下经常使这些方法与塑料表面的特性相协调。所有这些方法的本质在于塑料-基底表面的消溶(Aufschlieβen)，以产生对于待沉积的金属层而言必需的粘附底层。在化学法的情况下，通过从表面中浸蚀或溶胀和溶出成分实现粗糙化处理，所述粗糙化处理同时显示出往往与亲水化联系的表面增大。 

因此，专利申请DE 100 54 544A1公开了化学金属化表面，尤其是由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)及其与其它聚合物的混合物 (共混物)组成的表面的方法，其中将其表面在Cr(VI)离子于硫酸中的高浓度溶液中浸蚀。 

属于本领域技术人员通常理解的是(也见于：Schriftenreihe Galvanotechnik des Eugen G.Leuze Verlags；Schuchentrunk，R.et al.；“Kunststoffmetallisierung”，Bad Saulgau 2007；ISBN3-87480-225-6)，这些溶液的侵入性浸蚀攻击将从ABS基底基质表面氧化性地分解丁二烯组分并且氧化产物选择性地从表面溶出，并因此允许产生多孔的、带有孔穴的基底表面，所述基底表面对于随后的贵金属引晶和化学金属化而言由于所谓的“按钮效应”导致良好的粘附强度。 

文献EP 0 146 724B1公开了为了预处理由聚酰胺构成的模制品的表面，在无电流金属化之前，在非腐蚀性有机溶胀剂或溶剂中的元素周期表第IA或IIA族的元素的卤化物与元素周期表第IIIA、IIIB、IVA、IVB、VIA和VIIA族的硫酸盐、硝酸盐或氯化物，或者第VIIIA族的非贵金属的硫酸盐、硝酸盐或氯化物，和元素周期表第IB和VIIIA族元素的金属有机络合物的混合物中进行处理。 

文献DE 10 2005 051 632B4也致力于在化学金属化之前预处理塑料、特别是聚酰胺的目的，其采用以含有由Na、Mg、Al、Si、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ca和Zn组成的组的卤化物和/或硝酸盐的浸蚀溶液处理塑料表面的方法，其中该溶液含有通式M¹(HF₂)的配位化合物形式的可溶氟化物。 

为制备选择性金属化的塑料零件，过去经常利用双组份注塑工艺。特别是在上世纪90年代，为制备例如注塑三维电路板(3-D MID)，形成两种可能的方法途径，即SKW法(Sankyo Kasei Wiring)和PCK法(Printed Circuit Board Kollmorgan)，也见于“Proceedings of 1st International Congress Molded Interconnect Devices”，1994年9月28-29日，Erlangen，Germany，Research Association Interconnect Devices 3-D MID e.V.出版，ISBN 3-87525-062-1。 

这两种方法的特征是使用能金属化的或对金属化而言能活化的塑料材料与不能金属化的或不能预处理成对金属化而言能活化的材料的组合。 

在这种技术的进一步发展的过程中，在这期间使用核心催化(kernkatalytisch)塑料作为用于能金属化的组分的材料，所述塑料例如用钯掺杂。在由钯掺杂的和非钯掺杂的塑料进行双组分注塑之后，必须如此预处理其中存在核心催化塑料组分的注塑件的表面区域，使得无电流金属化浴可到达嵌入塑料中的钯晶核。在将LCP作为经常用于MID-零件的高性能材料的情况下，这通过将表面在强碱性溶液中浸蚀来进行。