專利名稱：雙激光對刻阻斷選擇電鍍法的制作方法
技術領域：
本發明涉及電鍍技術領域，特別涉及一種雙激光對刻阻斷選擇電鍍法。
背景技術：
電鍍(Electroplating)就是利用電解原理在某些產品(包括非金屬產品和金屬產品)表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程，是利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止腐蝕、提高耐磨性、導電性、反光性及增進美觀等作用。現有技術中，在非金屬表面進行選擇性電鍍時，一般是先對非金屬(以塑料為例) 零件表面進行粗化，去應力，脫脂，還原等處理，再進行敏化和活化處理，在塑料表面形成鈀等催化層；再經還原或解膠后，即可在塑料表面化學沉積一薄層的導電金屬，例如鎳，以形成良好導電層，便于后續電鍍增厚比如后續繼續電鍍銅，以形成良好導電性。這時候形成的電鍍層，會完全覆蓋在零件表面。當零件需要在局部位置選擇性電鍍時，一般的做法是，制作一個或多個遮蔽模具，將不需要電鍍的部分進行遮蔽，需要保留電鍍的部分噴涂或刷上油墨等絕緣性成膜物質，干燥成膜后，置入硫酸等氧化性溶液中退掉金屬層；也可將零件作為陽極，使用電鍍的反過程進行退鍍；金屬層退去后再除膜，完成電鍍過程。上述電鍍過程中，制作遮蔽模具的方式多種多樣，有的使用零件表面全部噴涂感光材料，再按圖形進行曝光，可以得到較為精確的圖案(其尺寸精度一般較高)。然而，感光成膜的方法卻有其局限性，比如要求選擇性電鍍的圖案在一個平面內時，因為“爬鍍”現象電鍍與退鍍的分界線不清晰，可能不能達到要求的零件尺寸精度或影響電氣功能，需要后續進行復雜與低效能的整理，造成產品成本上升和產能下降。另外，而且因為有遮蔽和退鍍工序存在，產生額外的廢水與電鍍物質排放出去，對環境造成一定影響。有鑒于此，需要提供一種新的非金屬表面選擇性電鍍技術。
發明內容
鑒于上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種雙激光對刻阻斷選擇電鍍法，以解決現有技術中在非金屬表面進行選擇性電鍍時，由于遮蔽工序和退鍍工序存在而引起的產能低、環境污染等問題。為了達到上述目的，本發明采取了以下技術方案
一種雙激光對刻阻斷選擇電鍍法，用于在非金屬產品表面的選擇區域內鍍上金屬導電層，其中，所述方法包括以下步驟
一種雙激光對刻阻斷選擇電鍍法，用于在非金屬產品表面的選擇區域內鍍上金屬導電層，其特征在于，所述方法包括以下步驟
51、將非金屬產品表面鍍上第一金屬導電層；
52、將鍍有第一金屬導電層的非金屬產品置于工作臺上，所述工作臺旁設置第一激光束和第二激光束，其均與工作臺平面呈45度角，且第一激光束照射在非金屬產品的上平面和左平面，第二激光束照射在非金屬產品的右平面和下平面，所述非金屬產品置于第一激光束和第二激光束的工作焦點上；
53、調節第一激光束和第二激光束的發射角度，使其照射在非金屬產品表面的非選擇區域上，消融非選擇區域的第一金屬導電層，阻斷非選擇區域的導電通路，使得后續進行電鍍時，非選擇區域無法再鍍上金屬導電層；
54、對非金屬產品表面進行電鍍，使選擇區域鍍上第二金屬導電層。所述的雙激光對刻阻斷選擇電鍍法，其中，在所述步驟Sl中，采用化學沉積法或氣相物理沉積法在非金屬產品表面上鍍第一金屬導電層。所述的雙激光對刻阻斷選擇電鍍法，其中，在步驟S3中，消融非選擇區域的第一金屬導電層中只消融非選擇區域的邊緣處的第一金屬導電層，再將非選擇區域的其他部分的第一金屬導電層用氧化性溶劑洗去。所述的雙激光對刻阻斷選擇電鍍法，其中，在步驟S3中，還包括將選擇區域進行導電連接。所述的雙激光對刻阻斷選擇電鍍法，其中，所述激光束按以下方式之一發射 具有多個激光束源的激光束發射端，以及
多個激光束發射端，每一所述多個激光束發射端均是包括激光束源的激光束發射端。本發明提供的雙激光對刻阻斷選擇電鍍法，其先將非金屬產品表面鍍上第一金屬導電層，然后將鍍有第一金屬導電層的非金屬產品置于設置激光束的工作臺上，再調節激光束的發射角度，使其照射在非金屬產品表面的非選擇區域上，消融非選擇區域的第一金屬導電層，阻斷非選擇區域的導電通路，使得后續進行電鍍時，非選擇區域無法再鍍上金屬導電層，最后，對非金屬產品表面進行電鍍，使選擇區域鍍上第二金屬導電層。通過本發明提供的雙激光對刻阻斷選擇電鍍法消除了以往方法中的遮蔽工序和退鍍工序，縮短了選擇性電鍍的工藝路線，提高了產能并降低了成本；減少了選擇性電鍍對產業工人健康的影響和對環境的壓力；另外，通過適用于空間表面上的選擇性電鍍，能得到銳利的電鍍與非電鍍區域的分界線，提高了選擇性電鍍的尺寸精度與品質。
圖1為本發明實施例的雙激光對刻阻斷選擇電鍍法的流程圖。圖2是本發明實施例的進行選擇性電鍍的塑料產品的示意圖。圖3為本發明實施例的激光束照射到塑料產品的光路示意圖。
具體實施例方式本發明提供了一種新的雙激光對刻阻斷選擇電鍍法，在非金屬產品表面經過化學沉積，或氣相物理沉積或氣相化學沉積，得到一薄層導電金屬后，使用激光雕刻技術，對一薄層導電金屬進行選擇性消融，繼續鍍厚得到功能電鍍層時，只在經過選擇的區域得到功能電鍍層。為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。請參閱圖1，圖1為本發明實施例的雙激光對刻阻斷選擇電鍍法的流程圖。如圖所示，所述方法包括以下步驟
51、將非金屬產品表面鍍上第一金屬導電層；
52、將鍍有第一金屬導電層的非金屬產品置于工作臺上，所述工作臺旁設置第一激光束和第二激光束，其均與工作臺平面呈45度角，且第一激光束照射在非金屬產品的上平面和左平面，第二激光束照射在非金屬產品的右平面和下平面，所述非金屬產品置于第一激光束和第二激光束的工作焦點上；
53、調節第一激光束和第二激光束的發射角度，使其照射在非金屬產品表面的非選擇區域上，消融非選擇區域的第一金屬導電層，阻斷非選擇區域的導電通路，使得后續進行電鍍時，非選擇區域無法再鍍上金屬導電層；
54、對非金屬產品表面進行電鍍，使選擇區域鍍上第二金屬導電層。下面分別針對上述步驟來做具體說明步驟Sl是將非金屬產品表面鍍上第一金屬導電層。可以采用常規做法，對非金屬產品(以塑料產品為例來說)表面進行粗化、去應力、脫脂、還原、敏化和活化處理，再經還原或解膠，在塑料表面化學沉積一薄層的導電金屬，例如鎳。其中，化學沉積也可以用氣相物理沉積或氣相化學沉積過程代替。代替時，所需前處理過程有所不同，因為都為現有技術，為了描述簡單，這里就不再一一冗述了。另外， 所述第一金屬導電層應當為一薄金屬導電層，便于后續的消融操作。所述步驟S2中，塑料產品沉積上一薄層導電金屬層(即第一金屬導電層)后，放置在專用的激光雕刻機工作臺上。所述工作臺旁設置有激光束。在本實施例中，塑料產品的表面包括上平面、下平面、左平面和右平面。故此，可以采用兩個激光束(第一激光束束和第二激光束束)相對設置來照射到塑料產品上第一激光束和第二激光束均與工作臺平面呈45度角，且第一激光束照射在非金屬產品的上平面和左平面，第二激光束照射在非金屬產品的右平面和下平面，所述非金屬產品置于第一激光束和第二激光束的工作焦點上。應當理解地是，如果塑料產品的截面為多邊形時，可以通過增加激光束的數量來保證激光束可以充分射到塑料產品的表面每一處。例如塑料產品的截面為六邊形時，激光束數量為三束。另外，所述激光束可以從具有多個激光束源的一個激光束發射端發射也可以從多個激光束發射端發射，每一所述多個激光束發射端均是包括激光束源的激光束發射端。所述步驟S3中調節激光束的發射角度可以采用人工調節的方法，也可以通過連接計算機的控制裝置來調節。只要滿足能夠使激光束照射在非金屬產品表面的非選擇區域上，消融非選擇區域的第一金屬導電層，阻斷非選擇區域的導電通路即可。一旦阻斷了非選擇區域的導電通路后，那么在后續的電鍍過程中，非選擇區域將不再能夠被電鍍上金屬導電層，而選擇區域則還可以繼續電鍍(增加電鍍的厚度)，以達到電鍍的目的。進一步地，為了更高效率地生產，可以使得激光束只照射到非選擇區域的邊緣部分，“環切”阻斷薄層導電金屬的導通通路即可，寬度依零件狀況而定，在實際應用中，寬度為0. 5毫米時可以實現。當只照射到非選擇區域的邊緣部分后，非選擇區域的中間區域本已化學沉積或使用其它方法沉積的一薄層金屬(即第一金屬導電層)，可以使用硫酸等氧化溶劑洗去。因為第一金屬導電層非常薄，所以不會影響加厚電鍍區域，或者影響在可接受范圍內。故此，步驟S4中再對非金屬產品表面進行第二次電鍍，使選擇區域鍍上第二金屬導電層，完成電鍍。應當理解地是，所述非金屬產品不限于選擇區域是平面的情況，當所述選擇區域為空間表面亦可。當所述平面或空間表面超出激光束的有效焦深時，移動工作臺到有效焦深即可。需要注意地是，當激光束照射到空間曲面時，激光能量蒸發掉金屬導電薄層(即第一金屬導電層)時，可能能量強度過大，會蒸發掉空間曲面的其它部分的本體材料(即炭化)，這時可以調整激光能量大小，或旋轉零件角度來避免。或者可以在后續增加清洗工序， 洗掉碳化層。下面以一個具體實施例來闡述本發明的雙激光對刻阻斷選擇電鍍法。如圖2所示，所述塑料產品的電鍍要求為所示塑料零件的A、C、E區域需要進行電鍍(即為選擇區域)，而B、D區域不需要(即為非選擇區域)。首先，還是按照常規方法，對塑料零件進行粗化，去應力，脫脂，還原，敏化和活化處理，再經還原或解膠，在塑料表面化學沉積一薄層的導電金屬，例如鎳。因為A、C、E區域不導通，可以采用增加S部件(即第一連接件)的方法，使得A、 C、E區域全部導電連接，當然了，也可以使用其它方法，例如使用治具進行各分隔區域的導電連接。然后，便利用激光雕刻技術，對一薄層的導電金屬進行選擇性消融。其具體方法如下請一并參閱圖3，圖3為激光束照射到塑料產品的B、D區域的示意圖。如圖所示，專用的激光雕刻機有兩束激光，由一臺激光器或兩臺激光器分別產生100是透鏡(其安裝在激光束的前端)，200是激光束，300是待加工零件(即為上述的包括A、B、C、D、E區域的塑料零件)。具體說來，兩束激光束200皆與待加工零件300放置平面成45度角一束在左上方， 照射上平面與左平面，一束在右下方，照射右平面與下平面。待加工零件300放置在激光束偏轉工作有效范圍內，并且位于激光束的工作焦點上。以焦距420毫米的透鏡100為例，透鏡100與待加工零件300距離約為495毫米，則有效工作焦深約為15毫米。當待加工零件300安放好之后，送料臺與激光雕刻機控制系統指揮兩束激光照射如圖2所示的B和D區域，激光能量蒸發這兩個區域表面的金屬層；再進行進一步增厚電鍍時，這兩個區域，不會再有金屬向表面沉積。因的S部分的存在(或其它形式的導電連接)， A，C，E，S四個區域，導電連接，一同連接到電鍍陰極，在增厚電鍍過程中，繼續電鍍達到要求的厚度。最后，電鍍結束后，通過模具或工具刀口切斷，移除S部分，則選擇性電鍍完成。進一步地，為了更高效率地生產，激光可以只照射B、C區域的兩端部分，“環切”阻斷薄層導電金屬的導通通路即可。然后，B、C區域的中間部分本已化學沉積或使用其它方法沉積的一薄層金屬，可以使用硫酸等氧化溶劑洗去。因這層金屬非常薄，所以不會影響加厚電鍍區域，或者影響在可接受范圍內。本發明提供了一種雙激光對刻阻斷選擇電鍍法，其先將非金屬產品表面鍍上第一金屬導電層，然后將鍍有第一金屬導電層的非金屬產品置于設置激光束的工作臺上，再調節激光束的發射角度，使其照射在非金屬產品表面的非選擇區域上，消融非選擇區域的第一金屬導電層，阻斷非選擇區域的導電通路，使得后續進行電鍍時，非選擇區域無法再鍍上金屬導電層，最后，對非金屬產品表面進行電鍍，使選擇區域鍍上第二金屬導電層，完成電鍍。通過本發明提供的雙激光對刻阻斷選擇電鍍法消除了以往方法中的遮蔽工序和退鍍工序，縮短了選擇性電鍍的工藝路線，提高了產能并降低了成本；減少了選擇性電鍍對產業工人健康的影響和對環境的壓力；另外，通過適用于空間表面上的選擇性電鍍，能得到銳利的電鍍與非電鍍區域的分界線，提高了選擇性電鍍的尺寸精度與品質。
可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種雙激光對刻阻斷選擇電鍍法，用于在非金屬產品表面的選擇區域內鍍上金屬導電層，其特征在于，所述方法包括以下步驟51、將非金屬產品表面鍍上第一金屬導電層；52、將鍍有第一金屬導電層的非金屬產品置于工作臺上，所述工作臺旁設置第一激光束和第二激光束，其均與工作臺平面呈45度角，且第一激光束照射在非金屬產品的上平面和左平面，第二激光束照射在非金屬產品的右平面和下平面，所述非金屬產品置于第一激光束和第二激光束的工作焦點上；53、調節第一激光束和第二激光束的發射角度，使其照射在非金屬產品表面的非選擇區域上，消融非選擇區域的第一金屬導電層，阻斷非選擇區域的導電通路，使得后續進行電鍍時，非選擇區域無法再鍍上金屬導電層；54、對非金屬產品表面進行電鍍，使選擇區域鍍上第二金屬導電層。
2.根據權利要求1所述的雙激光對刻阻斷選擇電鍍法，其特征在于，在所述步驟Sl中， 采用化學沉積法或氣相物理沉積法在非金屬產品表面上鍍第一金屬導電層。
3.根據權利要求1所述的雙激光對刻阻斷選擇電鍍法，其特征在于，在步驟S3中，消融非選擇區域的第一金屬導電層中只消融非選擇區域的邊緣處的第一金屬導電層，再將非選擇區域的其他部分的第一金屬導電層用氧化性溶劑洗去。
4.根據權利要求1所述的雙激光對刻阻斷選擇電鍍法，其特征在于，在步驟S3中，還包括用第一連接件將選擇區域進行導電連接。
5.根據權利要求1所述的雙激光對刻阻斷選擇電鍍法，其特征在于，所述激光束按以下方式之一發射具有多個激光束源的激光束發射端，以及多個激光束發射端，每一所述多個激光束發射端均是包括激光束源的激光束發射端。
全文摘要
本發明公開了一種雙激光對刻阻斷選擇電鍍法，其先將非金屬產品表面鍍上第一金屬導電層，然后將鍍有第一金屬導電層的非金屬產品置于設置激光束的工作臺上，再調節激光束的發射角度，使其照射在非金屬產品表面的非選擇區域上，消融非選擇區域的第一金屬導電層，阻斷非選擇區域的導電通路，使得后續進行電鍍時，非選擇區域無法再鍍上金屬導電層，最后，對非金屬產品表面進行電鍍，使選擇區域鍍上第二金屬導電層，完成電鍍。從而消除了現有技術中的遮蔽工序和退鍍工序，縮短了工藝路線，提高了產能并降低了成本；同時還減少了對環境的壓力。
文檔編號C25D5/02GK102268704SQ201110200708
公開日2011年12月7日 申請日期2011年7月18日 優先權日2011年7月18日
發明者張全洪 申請人:深圳市飛榮達科技股份有限公司