在塑料部件上制造金属化结构的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在3D塑料部件（3）上制造金属化结构的方法，其中，有选择地借助化学过程和随后的电镀金属化来制造导电层。为了降低用于处理塑料部件（3）的费用并且显著减少在实践中通常大量不同的容纳部的数量以及减少每种构件类型的安装费用，根据本发明专利技术，塑料部件（3）借助连接部件（2）与柔性的载体（1），该载体同时用作运输带。载体（1）在两侧包围相应的塑料部件（3），以便实现许多塑料部件（3）的暂时链接。在此借助连接部件（2）产生导电连接，其用于为电镀金属化（8）供电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于在塑料部件、尤其是3D塑料部件上制造金属化结构的方法，其中，有选择地制造导电层并且在导电层上构造电镀的加厚部。
技术介绍
MID构件的基本思想是将电气和机械功能集成到由热塑性材料制成的金属化的注塑成型件中。在此，空间结构既可导电又可用于屏蔽或构成发射表面。 在激光直接结构化(LDS)中，借助激光光束在单组分注塑成型件的表面上加设电路结构。同时形成对于随后的金属化而言有利的表面结构，该表面结构确保极好地附着所产生的印制导线。另ー种可能性在于，借助激光烧蚀已经金属化的表面。在减法技术、又被称为激光减法结构化(LSS)中，整个构件无外部电流地用铜金属化。在以电镀的方式施加铜后，可在下一个步骤中涂敷抗蚀剂，其随后通过聚焦的激光光束被准确地在未来绝缘通道所在的位置上结构化。在下一个步骤中，铜被蚀刻掉并且表面被精制。在双组分注塑成型中，塑料表面的活化通过优选用钯作为晶核来进行。紧接着，以化学或电解的方式施加希望的铜层厚度。所述无外部电流的方法的缺点在于该方法基于较低的沉积率很费时并且最大可达20 y m的层厚度。对于所提到的方法而言一般过程顺序是相同的，其包括步骤注塑成型、预处理/激光活化和化学金属化。因此，所有方法都具有化学金属化问题(尤其是可达金属厚度较小、部件在金属化池中停留时间较长及与此有关的高成本)。此外，各种不同的过程步骤在实践中导致部件处理费用很高。该项费用还通过必须为各种结构方式专门设计的部件保持装置、处理系统、夹具和运输容器而被进ー步提高。在例如用于移动电话或现代智能手机的天线的大市场中属于现有技术的是，用于符合目的地构建金属天线结构的部件作为松散材料在旋转的滚筒中在化学金属化池内进行处理。根据部件和滚筒的大小，这种滚筒常常被装载几千直至几万零件。技术人员知道这种将部件作为松散材料在滚筒单元中进行处理的方式对于细丝的和机械灵敏的部件来说恰恰是有问题的或者是完全不可能的。此外清楚的是，金属化的质量由于部件在旋转的滚筒中的相互摩擦而降低。MID塑料部件、例如用于移动电话的天线通常具有一个或多个并不彼此连接的导电区域。根据方法不同，这些区域在注塑成型后受到特殊处理，以便仅在那里有选择地沉积铜。为了电镀金属化，这些区域必须满足多个前提条件。第一，必须通过化学金属化或其它适合的方法在这些区域中构造连续导电的初始层。第二，所有区域必须连接到一个电位上。第三，这些区域必须在生产过程结束时彼此电气分离。在现有技术中从注塑成型件出发的各单个方法步骤(例如预处理、化学金属化等)还由于各单个方法步骤分别被加工的构件被聚集成松散材料而变得更加困难。因此为了进行再加工，首先需要将构件分别精确定位在容纳部中，且在激光活化时对定位精度的要求很闻。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务是使得对构件的处理变得容易，在此尤其应免去重复地将各单个构件置入相应的容纳部中且显著減少大量不同的容纳部的数量，从而减少每种构件类型的安装费用并且能够快速及低成本地通过电镀金属化以比纯利用化学金属化可达到的沉积速度明显更高的沉积速度来形成厚的铜层。根据本专利技术，该任务借助根据权利要求I的特征的方法得以解決。本专利技术的其它方案可从从属权利要求得出。根据本专利技术，规定ー种方法，其中，所述塑料部件借助连接部件与柔性的载体、尤其是运输带连接，所述载体在一侧或两侧与相应的塑料部件邻接，以便实现多个塑料部件的暂时链接，并且借助连接部件在载体和塑料部件之间建立导电连接以便 为电镀金属化进行供电。由此，通过令人意想不到的简单的方式借助载体将塑料部件链接成原则上无終止的带，该带能够简单地通过已知的输送装置进行运输。在此，过程链的ー种方案如下，即，载体直接连续地被供应给从成型直至形成电镀层的多个塑料部件处理站，也可想到例如将连接塑料部件的载体作为半成品卷绕到线圈架上，以便也可在不同的制造地点根据需要进ー步来使用。因此，MID塑料部件可以以简单的方式彼此连接，使得这些塑料部件可毫无问题地从ー个加工过程转移到另ー个加工过程并被电镀金属化，在此供电借助载体进行。在根据本专利技术的方法的一种特别有利的方案中，在各塑料部件上分別一体成型连接部件。由此，通过使两个部件可在ー个共同的制造步骤中制造为整体构件并再加工，免去了否则会需要的附加的用于在塑料部件和连接部件之间形成机械和电气连接的步骤。随后，许多塑料部件借助一体注塑在相应的塑料部件上的连接部件与载体连接成帯。原则上可想到并且在实践中也可实现的是，除连接部件之外，还可在注塑成型过程中就将载体与塑料部件一起制造为无终止的带，以便能够在唯一的工作步骤中共同制造出所有需要的部件。相反，特别适合实践的是这样一种变型方案，其中，连接部件与载体、例如在载体的成型部和/或凹ロ处尤其是机械地咬合。由此，可通过下述方式简化制造步骤，即，在一个与载体制造分开的工作步骤中制造塑料部件(其包含在可能情况下一体注塑在其上的连接部件)，使得可将商业标准产品用作载体。载体为此例如构造为孔带，由此连接部件能够穿过载体的贯穿部并且在此通过咬边形成机械咬合。通过这种方式形成可承受高机械负荷的连接。通过有规律的多个成型部或凹ロー方面可通过使驱动轮嵌入成型部中来确保规定的推进，另一方面对于推进而言并非必要的凹ロ或成型部用于机械固定连接部件。对此例如穿孔也是适合的。在另ー种特别有利的方案中，连接部件沿作为规定断裂位置的材料减弱部与塑料部件连接，以便简化塑料部件与连接部件的未来的分离并且尤其是通过规定断裂位置阻止向塑料部件传递大的力来避免例如在卷绕载体时损坏塑料部件。实践中通常所制造的塑料部件的规格和尺寸往往允许塑料部件在唯一的载体上的单侧固定。但特别有利的是，两个载体与一个位于它们之间的塑料部件连接。由此，即使是相对大的塑料部件也能够被可靠地固定，这些位于外侧载体之间的塑料部件此外还以最佳的方式受到保护并且被机械稳定地固定。类似地，这样的载体也是适合的，其在两个外侧边缘之间具有用于塑料部件的凹ロ。但特别有意义的是本专利技术的这样ー种方案多个平行的载体通过设置在相邻塑料部件之间的连接板连接，这些连接板将载体保持在规定的间距上并且因此可根据各个塑料部件而具有不同的尺寸。由此，载体可普遍使用并且借助不同长度的用于不同塑料部件的连接板连接。连接板除了具有将载体机械稳定于规定的间距上的功能之外，根据本专利技术的ー种变型方案(其中连接板与塑料部件连接)，连接板还满足直接连接塑料部件的任务，从而能够借助连接板将塑料部件电接触导通。当然，可以以简单的方式在塑料部件连接成带的情况下实现过程步骤的相互关联，其中，塑料部件在一个统ー的工作周期中依次经过所有的过程步骤。 但即使在各个过程步骤彼此分离或者说在地点上分开进行的情况下，本专利技术也具有显著的优点。与现有技术ー其中塑料部件在每个过程步骤后是分开的并且作为松散材料被供应给下ー个加工站并且因此首先需要将其固定在容纳部中一相反，根据另ー种有利的实施方式，所述至少一个载体与连接的塑料部件一起卷绕到线圈架上并被这样提供给下ー加工装置。为此目的，根据另ー种实施方式，载体和/或连接板与间隔器连接，所述间隔器具有横向于载体主延伸方向的高度并且这样设计尺寸，使得在载体的卷绕状态中各塑料部件相互之间具有足够的间距。由此，这样卷起的载体例如可作为整本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在塑料部件（3）、尤其是3D塑料部件上制造金属化结构的方法，其中，有选择地制造导电层并且在导电层上构造电镀金属化结构（8），其特征在于，所述塑料部件（3）借助连接部件（2）与柔性的载体（1）、尤其是运输带连接，所述载体在一侧或两侧与相应的塑料部件（3）邻接，以便实现多个塑料部件（3）的暂时链接，并且借助连接部件（2）在载体（1）和塑料部件（3）之间建立导电连接以便为电镀金属化（8）进行供电。

【技术特征摘要】
2011.05.05 DE 102011050131.21.用于在塑料部件(3)、尤其是3D塑料部件上制造金属化结构的方法，其中，有选择地制造导电层并且在导电层上构造电镀金属化结构(8)，其特征在于，所述塑料部件(3)借助连接部件(2)与柔性的载体(I)、尤其是运输带连接，所述载体在一侧或两侧与相应的塑料部件(3)邻接，以便实现多个塑料部件(3)的暂时链接，并且借助连接部件(2)在载体(I)和塑料部件(3)之间建立导电连接以便为电镀金属化(8)进行供电。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在各塑料部件(3)上分别一体成型连接部件⑵。3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述连接部件(2)与载体(I)例如在载体(O的成型部(5)和/或凹口处尤其是机械地咬合。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述成型部(5)和/或凹口有规律地设置在载体(I)中。5.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述连接部件(2)沿作为规定断裂位置的材料减弱部(4)与塑料部件(3)连接。6.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，两个载体(I)与一个位于它们之间的塑料部件(3)连接。7.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，多个平行的载体(I)通过设置在相邻的各塑料部件(3)之间的连接板(6)连接。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述连接板(6)与塑料部件(3)连接。9.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个载体(I)与所连接的塑料部件(3 ) 一起卷绕到线圈架(11)上。10.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述载体(I)和/或连接板(6)与间隔器(10)连接，所述间隔器具有横向于载体(I)主延伸方向的高度并且这样设计尺寸，使得在载体(I)的卷绕状态中各塑料部件(3)相互之间具有足够的间距。11.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·朗格，W·约翰，B·勒泽纳，
申请(专利权)人：LPKF激光和电子股份公司，
类型：发明
国别省市：