一种塑料表面金属化方法

文档序号:237740 发布日期:2021-11-12 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 一种塑料表面金属化方法 (Plastic surface metallization method ) 是由 唐丹丹 于 2020-04-27 设计创作,主要内容包括:本申请提供一种塑料表面金属化方法,所述方法先通过注塑成型工艺,制得具有预定结构的振子本体;再通过含有铬酸和硫酸的化学池中,对所述振子本体的表面进行化学粗化处理,增加所述振子本体表面粗糙度;其中,铬酸浓度为350-450g/L,硫酸浓度为350-450g/L,处理温度低于70℃;最后对所述振子本体进行化学电镀,完成所述振子本体的表面金属化。所述方法将传统工艺中的先物理粗化后化学粗化,优化为只采用化学粗化,从而提高金属层结合力,同时利用化学粗化的均匀性特点,保证镀层厚度均匀一致,提高产品生产质量和效率。(The application provides a plastic surface metallization method, which comprises the steps of firstly preparing a vibrator body with a preset structure through an injection molding process; then, carrying out chemical roughening treatment on the surface of the vibrator body in a chemical pool containing chromic acid and sulfuric acid to increase the surface roughness of the vibrator body; wherein the concentration of chromic acid is 350-450g/L, the concentration of sulfuric acid is 350-450g/L, and the treatment temperature is lower than 70 ℃; and finally, carrying out chemical electroplating on the oscillator body to finish the surface metallization of the oscillator body. The method optimizes the traditional process that the physical coarsening is carried out before the chemical coarsening is carried out, and only the chemical coarsening is adopted, so that the bonding force of the metal layer is improved, and meanwhile, the uniformity characteristic of the chemical coarsening is utilized, the uniform thickness of the plating layer is ensured, and the production quality and the production efficiency of the product are improved.)

一种塑料表面金属化方法

技术领域

本申请涉及天线加工技术领域,尤其涉及一种塑料表面金属化方法。

背景技术

振子是天线内部最为重要的功能性部件,具有导向和放大电磁波的作用,使天线接收到的电磁信号更强。一般振子是用导电性较好的金属材料制造而成,可以为杆状,也可以为机构更为复杂的其他形状。随着无线通信行业的不断发展,对高频段大带宽的需求日益明显,5G的需求越来越多,简单结构的振子无法满足5G要求,因此振子结构设计较为复杂,需要针对振子的选材、结构设计、制造方法和组装工艺具有更高要求,以提高天线性能的可靠性和稳定性。振子的传统生产制造工艺包括:电路板蚀刻(PCB,Printed CircuitBoard),金属钣金、压铸或者LDS(Laser Direct Structuring激光直接成型)等。

为了减轻天线整体质量,振子本体可以采用塑料材质制成,如PC+ABS/ABS塑料等,再通过在振子本体表面进行选择性电镀工艺,即对塑料材质的振子本体表面进行金属化处理,而使其具有导电性。目前较为广泛应用的选择性电镀技术工艺流程包括如下步骤:注塑成型制得具有预定结构的振子本体;对振子本体表面实施物理粗化和超声波清洗;再对振子本体表面进行化学粗化,清洗;最后再进行电镀金属处理,将镍、铜、锡等金属镀在粗化后的振子本体表面,形成金属镀层。

上述步骤中电镀金属之前需要将振子本体进行物理粗化和化学粗化等预处理,使振子本体表面粗糙度达到预设要求,以助于提高后续电镀金属镀层结合力。可见,粗化程度是决定非金属材质表面电镀结合力好坏的关键。然而,传统的粗化方法是物理粗化和化学粗化相结合的方式,物理粗化一般采用喷砂或喷丸的方法,这些方法得到的镀层结合力是有限的,随着对天线的要求越来越高,物理粗化所带来的效果越来越不明显。并且由于喷砂或喷丸工艺的复杂性,使得塑料表面金属化的工艺周期延长,但带来的工艺效果提升并不明显。

发明内容

本申请提供了一种塑料表面金属化方法,以解决传统选择性电镀技术镀层结合力低的问题。

本申请提供一种塑料表面金属化方法,包括以下步骤:

通过注塑成型工艺,制得具有预定结构的振子本体;

在含有铬酸和硫酸的化学池中,对所述振子本体的表面进行化学粗化处理,增加所述振子本体表面粗糙度;所述化学池中铬酸和硫酸的浓度分别为:铬酸350-450g/L,硫酸350-450g/L,所述化学池中的处理温度低于70℃;

对所述振子本体进行化学电镀,完成所述振子本体的表面金属化。

可选的,通过注塑成型工艺,制得具有预定结构的振子本体的步骤中,所述振子本体采用含金属粒子的增强型聚苯硫醚材质进行注塑成型。

可选的,在含有铬酸和硫酸的化学池中,对所述振子本体的表面进行化学粗化处理的步骤中,化学粗化处理的处理时间为4-8min。

可选的,在含有铬酸和硫酸的化学池中,对所述振子本体的表面进行化学粗化处理的步骤中,所述化学池中还添加有润湿剂。

可选的,在含有铬酸和硫酸的化学池中,对所述振子本体的表面进行化学粗化处理的步骤后,所述方法还包括:

利用还原原理,将所述振子本体表面残留的六价铬还原为一价铬。

可选的,在利用还原原理,将所述振子本体表面残留的六价铬还原为一价铬的步骤后,所述方法还包括:

对所述振子本体表面进行清洗,去除残留的铬酸和硫酸。

可选的,在含有铬酸和硫酸的化学池中,对所述振子本体的表面进行化学粗化处理的步骤中,所述所述化学池中的处理温度为:55-65℃。

可选的,对所述振子本体进行化学电镀的步骤前,所述方法还包括:

将所述振子本体放入钯水中,对所述振子本体表面进行沉钯处理;

对所述振子本体表面进行解胶工艺处理,以将钯粒子裸露在所述振子本体表面。

可选的,对所述振子本体进行化学电镀的步骤,包括:

对所述振子本体表面进行化学镀镍,使镍层厚度≤1um;

对所述振子本体表面进行激光镭雕,形成电镀区与非电镀区;

通过电镀工艺,对所述振子本体表面进行镀铜处理,使铜层厚度≥8um;

对所述振子本体表面进行退镀镍处理,去除非电镀区的镍层;

对所述振子本体表面进行电镀锡处理,在镀铜区域上形成电镀锡层并进行锡层保护处理。

可选的,对所述振子本体表面进行激光镭雕的步骤,包括:

对所述振子本体的复杂表面进行激光镭雕,形成电镀区与非电镀区;

对所述振子本体的简单表面进行激光镭雕,所述电镀区与非电镀区之间分割出宽度大于或等于0.5mm的阻隔线。

由以上技术方案可知,本申请提供一种塑料表面金属化方法,所述方法先通过注塑成型工艺,制得具有预定结构的振子本体;再通过含有铬酸和硫酸的化学池中,对所述振子本体的表面进行化学粗化处理,增加所述振子本体表面粗糙度;其中,铬酸浓度为350-450g/L,硫酸浓度为350-450g/L,处理温度低于70℃;最后对所述振子本体进行化学电镀,完成所述振子本体的表面金属化。所述方法将传统工艺中的先物理粗化后化学粗化,优化为只采用化学粗化,从而提高金属层结合力,同时利用化学粗化的均匀性特点,保证镀层厚度均匀一致,提高产品生产质量和效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一种塑料表面金属化方法的流程示意图;

图2为本申请对振子本体进行化学电镀的流程示意图。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

参见图1,为本申请一种塑料表面金属化方法的流程示意图。由图1可知,本申请提供的塑料表面金属化方法,包括以下步骤:

S1:通过注塑成型工艺,制得具有预定结构的振子本体;

在本申请实施例中,可以先通过注塑成型工艺,制得具有预定结构的振子本体。根据实际应用途径的不同,振子本体可以具有不同的形状,如果按照振子本体形状复杂度进行划分,振子本体上可以包括复杂表面和简单表面。其中,简单表面是指振子本体表面形状变化平缓,表面为规则形状,复杂表面是指表面形状不规范具有多个过渡和孔道的表面。显然,简单表面区域的镀层较容易实现附着在振子本体上。

进一步地,在本申请的部分实施例中,所述振子本体采用含金属粒子的增强型聚苯硫醚材质进行注塑成型。本实施例中,采用含金属粒子的增强型聚苯硫醚(PPS+30%玻纤)(Sabic公司的料号ER008655)通过注塑工艺成型得到相应的塑料件本体,此材料成品良率高,注塑稳定,不易出现缺料等注塑缺陷。

S2:在含有铬酸和硫酸的化学池中,对所述振子本体的表面进行化学粗化处理,增加所述振子本体表面粗糙度。

实际应用中,对振子本体表面进行化学粗化,可以在含有铬酸和硫酸的化学池中进行微腐蚀粗化。其中,为了实现粗化目的,所述化学池中铬酸和硫酸的浓度分别为:铬酸350-450g/L,硫酸350-450g/L,并配合润湿剂适量配置形成粗化液。其中,润湿剂是指能使固体物料更易被水浸湿的物质,如磺化油、肥皂、拉开粉BX等。粗化液有很好的通用性,适合对PC+ABS/ABS塑料和其他塑料进行粗化处理。实际工艺过程中,粗化液可以使振子本体中的丁二烯球状微粒溶解而形成凹坑状微观糙面,使表面积大大增加,从而增强塑料与镀层的结合力。

实际应用中,由于粗化效果与粗化温度和时间密切相关,因此需要严格控制粗化温度和粗化时间。实际应用中,粗化液的温度不可高于70℃,否则,不仅会出现过粗化现象,而且容易使塑料材质的振子本体发生变形。

一般情况下,粗化温度高,则粗化时间要缩短;粗化温度低,则粗化时间要延长。因此,在本申请的部分实施例中,所述化学池中的处理温度为:55-65℃。将粗化温度控制在55-65℃之间,可以既不影响振子材料形状,又能够缩短粗化时间,以提高粗化效率。由于粗化时间的长短对镀层结合力影响不大,但对镀层外观影响明显,因此化学粗化处理的处理时间为4-8min,进一步地,塑料粗化时间应控制在6min左右为宜。

在本申请的部分实施例中,在含有铬酸和硫酸的化学池中,对所述振子本体的表面进行化学粗化处理的步骤后,所述方法还包括:利用还原原理,将所述振子本体表面残留的六价铬还原为一价铬。进一步地,在利用还原原理,将所述振子本体表面残留的六价铬还原为一价铬的步骤后,所述方法还包括:对所述振子本体表面进行清洗,去除残留的铬酸和硫酸。

实际应用中,在进行铬酸和硫酸的化学粗化以后,残留在振子本体表面的六价铬酸对后续的工序有着严重危害,例如容易影响化学电镀工艺中活化液的活性,并且容易造成漏镀现象。因此,在本实施例中,可以利用还原原理,将六价铬还原为一价铬,从而能够有效去除振子本体表面的铬酸。既保证活化液的使用寿命,又有效消除由于六价铬污染导致的漏镀现象。在进行对铬酸的还原处理后,还需要对振子本体表面进行清洗,去除表面残留的其他化学试剂。

在本申请的部分实施例中,所述方法还包括:将所述振子本体放入钯水中,对所述振子本体表面进行沉钯处理;以及,对所述振子本体表面进行解胶工艺处理,以将钯粒子裸露在所述振子本体表面。

实际应用中,在进行化学粗化处理后,可以对塑料材质的振子本体,进行沉钯解胶处理。其中沉钯处理是在钯水中对振子本体进行沉浸,所述钯水是含有胶体钯的催化液。经过沉钯处理,使胶体钯能够吸附在振子本体表面。由于振子本体表面,在催化液中所吸附的胶体钯,并不具有催化活性,因其周围被二价锡离子所包裹着,需要通过解胶工序溶解钯周围的二价锡使其裸露并真正具有催化活性。

S3:对所述振子本体进行化学电镀,完成所述振子本体的表面金属化。

实际应用中,化学电镀主要包括在振子本体表面分别进行化学镀镍、镀铜以及镀锡等处理,以得到多层金属镀膜结构,使振子本体完成金属化,即具有导电性能。因此,如图2所示,对所述振子本体进行化学电镀的步骤,包括:

S31:对所述振子本体表面进行化学镀镍,使镍层厚度≤1um;

S32:对所述振子本体表面进行激光镭雕,形成电镀区与非电镀区;

S33:通过电镀工艺,对所述振子本体表面进行镀铜处理,使铜层厚度≥8um;

S34:对所述振子本体表面进行退镀镍处理,去除非电镀区的镍层;

S35:对所述振子本体表面进行电镀锡处理,在镀铜区域上形成电镀锡层并进行锡层保护处理。

本申请提供的技术方案中,可以先对振子本体表面进行化学镀镍,形成化学镍层。镍层可以具有提高连接性的效果,为了不影响其他金属层的厚度,镍层的厚度应小于或等于1um。在形成化学镍层后,可以通过对所述振子本体表面进行激光镭雕,形成电镀区与非电镀区,其中,电镀区是指需要进行表面金属化的区域,该区域在实际应用中可以用于接收无线电信号。而振子本体上非电镀区则是指电镀区以外的其他区域,非电镀区一般为振子的安装区域。

进一步地,对所述振子本体表面进行激光镭雕的步骤,还包括:对所述振子本体的复杂表面进行激光镭雕,形成电镀区与非电镀区;以及,对所述振子本体的简单表面进行激光镭雕,所述电镀区与非电镀区之间分割出宽度大于或等于0.5mm的阻隔线。本实施例中,可喜安先处理振子本体的复杂表面,再处理简单表面,以便能够通过调整对简单表面上的镭雕形状,适应复杂表面的电镀区与非电镀区,简化复杂表面的镭雕工艺复杂度。还可以通过阻隔线可以划分电镀区和非电镀区,以便于后续进行镀铜处理。

在形成电镀区和非电镀区后,可以对振子本体进行镀铜处理。实际应用中,可以仅对电镀区进行镀铜处理,以在振子本体表面形成铜层,铜层是塑料件表面金属化的主要导电材料,因此可以采用电镀铜工艺,将铜层的厚度设置为大于或等于8um,以保证振子本体的表面具有足够的导电性。

镀铜结束后,还可以对所述振子本体表面进行退镀镍处理,去除非电镀区的镍层。退镍处理可以通过在非电镀区进行退镍剂处理。其中,退镍剂,又称环保退镍水是一种镍材表面化学镀液,例如:Q/YS.601,可以退除PC、PMMA(亚克力)、PET、电路板、光学玻璃、塑胶产品表面的金属镀镍层。最后,对所述振子本体表面进行电镀锡处理,在镀铜区域上形成电镀锡层并进行锡层保护处理。本申请提供的技术方案中,可以利用锡层表面能够形成氧化膜的特点,对电镀区的铜层进行保护,提高振子本体的使用寿命。

可见,本申请提供的塑料表面金属化方法,可以将传统工艺中先物理粗化后化学粗化的方式,优化为只采用化学粗化,简化处理工序。解决传统工艺在实际操作中金属化层存在金属层结合力不足的局限性,并保持金属化镀层的厚度均匀一致,缓解镀层厚度不一致带来的产品电气性能和机械性能不稳定的问题。同时,由于取消了物理粗化过程,以及通过控制化学粗化的温度和粗化液的浓度,可以尽可能缩小粗化时间,提高整体的生产效率。

下面将结合一个具体实例,对本申请一种塑料表面金属化方法的工艺流程进行阐述。在一个具体的实施例中,先采用含金属粒子的增强型聚苯硫醚,通过注塑工艺成型得到相应的振子本体。再将注塑成型的振子本体浸泡在化学池中进行化学粗化,化学池中配备有400g/L的铬酸和400g/L的硫酸以及适量的润湿剂组成的粗化液。经过粗化液对振子本体表面的溶解,提高振子本体表面的粗糙度。

再对粗化后的振子表面进行电镀金属处理,即先对振子本体进行化学镀镍,镍层≤1um;再对振子本体复杂表面进行激光镭雕,形成电镀区和非电镀区;对振子本体大规模简单表面进行镭雕,在所需走线区域外围分割出宽度为0.5mm的阻隔线,划分电镀区和非电镀区;再对振子本体进行镀铜处理,采用电镀铜工艺,使铜层厚度≥8um;再使用Q/YS.601退镍剂,对振子本体进行退镀镍处理,去除非电镀区域的镍层;最后通过对振子本体表面进行电镀锡处理,在镀铜层上形成电镀锡层并进行锡保护处理,完成表面金属化工艺。通过上述工艺参数,振子本体表面的金属层结合力能够满足预设要求,且具有良好的镀层质量。

由以上技术方案可知,本申请提供一种塑料表面金属化方法,所述方法先通过注塑成型工艺,制得具有预定结构的振子本体;再通过含有铬酸和硫酸的化学池中,对所述振子本体的表面进行化学粗化处理,增加所述振子本体表面粗糙度;其中,铬酸浓度为350-450g/L,硫酸浓度为350-450g/L,处理温度低于70℃;最后对所述振子本体进行化学电镀,完成所述振子本体的表面金属化。所述方法将传统工艺中的先物理粗化后化学粗化,优化为只采用化学粗化,从而提高金属层结合力,同时利用化学粗化的均匀性特点,保证镀层厚度均匀一致,提高产品生产质量和效率。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可,以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例,并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

10页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种防爆钢化玻璃用镀银系统

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!