鋁合金具有優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性及其他綜合性能,在印刷電路板（PCB）中具有廣泛的用途,如充當(dāng)PCB板的金屬基材。目前鋁合金電鍍銅常采用二次浸鋅工藝,該工藝過程復(fù)雜,酸堿用量大,給環(huán)境會(huì)造成嚴(yán)重污染,且鋅會(huì)在鍍液溶解中,從而干擾或縮短鍍液壽命。因此,研發(fā)鋁上電鍍銅前處理工藝將具有重要的意義。本文采用表面改性的方法,對鋁基材進(jìn)行化學(xué)鍍鎳處理,之后再電鍍銅。由于電鍍銅前,鋁基材表面有致密的鎳層保護(hù),電鍍銅時(shí)不會(huì)產(chǎn)生鋁的腐蝕和毒化鍍液的問題,能夠提高鍍層與鋁基體的結(jié)合力,獲得厚度均勻、外觀良好的鍍銅層。本論文主要研究工作描述如下,首先,鋁合金表面化學(xué)鍍鎳改性常需要特殊的活化方法,如將常用的離子Pd活化液進(jìn)行調(diào)整,令其適合鋁的活性,避免過度腐蝕與活化。其次,本文在探討離子Pd活化過程中,意外發(fā)現(xiàn)離子Ag、離子Cu均具有活化鋁合金的能力。因此,展開了三種活化引發(fā)化學(xué)鍍鎳過程、測試鎳層性能等方面的研究。再次,為實(shí)現(xiàn)鋁層和樹脂層同步金屬化,對離子鈀活化方法進(jìn)行優(yōu)化。最后,對改性后鋁合金表面的電鍍銅層進(jìn)行了結(jié)合力、外觀、均勻性等方面的性能測試。實(shí)驗(yàn)表明,采用Pd、Ag和Cu活化得到的化學(xué)鍍鎳層呈現(xiàn)典型的球... 

【文章來源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋁基覆銅板結(jié)構(gòu)圖

第一章緒論7圖1-2電鍍銅過程的裝置圖Figure1-2Devicediagramofcopperplatingprocess為了更深刻地了解金屬陽離子電鍍沉積的過程，圖1-3是電沉積示意圖，展示了電沉積過程必須經(jīng)歷的三個(gè)過程：首先是電解質(zhì)內(nèi)部的水合金屬陽離子或金屬絡(luò)合離子在電場的作用下遷移到電極界面，從而遷移到陰極雙電層溶液的另一側(cè)，即液相傳質(zhì)過程；其次，水合金屬陽離子或金屬絡(luò)合離子通過雙電層，并且在通過雙電層的過程中周圍的水合分子或配體層會(huì)被脫掉，這樣金屬離子從陰極上得到電子還原為金屬原子，此過程稱為電化學(xué)反應(yīng)過程；最后，金屬原子沿著金屬表面擴(kuò)散到結(jié)晶生長點(diǎn)，并在晶格內(nèi)部呈規(guī)則排列形成晶體直至陰極上形成金屬層，此過程稱為電結(jié)晶過程。圖1-3電沉積示意圖[13]Figure1-3Schematicofelectrodeposition[13]鍍液組成：硫酸銅+硫酸（低酸高銅）

廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文81.1.4鋁上電鍍銅存在的困難根據(jù)電鍍銅的機(jī)理可以知道，其主要是電鍍液中的銅離子在電場的作用下移動(dòng)到陰極表面與電子結(jié)合發(fā)生還原反應(yīng)從而得到金屬銅的過程。圖1-4展示的是鋁上直接電鍍銅的宏觀形貌，從圖中可以說明，鋁上直接電鍍銅，在3M膠帶撕扯后，其銅鍍層與鋁基底結(jié)合力非常差，發(fā)生嚴(yán)重的起皮現(xiàn)象，銅鍍層直接脫落下來，這將會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品的性能。鋁上電鍍銅得到的銅鍍層結(jié)合力差的主要原因是：①鋁的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，標(biāo)準(zhǔn)電極電勢較負(fù)，在空氣中極易和氧發(fā)生反應(yīng)生成一層致密的氧化膜，即使鋁經(jīng)過除油和堿蝕刻等前處理后，在取出接觸空氣的瞬間也會(huì)快速的生成氧化膜，由此在電鍍銅后得到的銅鍍層與鋁基體的結(jié)合力將會(huì)受到影響；②當(dāng)鋁基體放入電鍍液中，由于電鍍液是酸性環(huán)境，鋁會(huì)與硫酸發(fā)生反應(yīng)，并且還會(huì)與銅離子發(fā)生置換反應(yīng)，在其表面生成置換層，所得的膜層粗糙、疏松，與鋁基體的結(jié)合強(qiáng)度很差；③在電鍍過程中，由于鋁合金工件中含有其他的金屬雜質(zhì)，基體表面會(huì)出現(xiàn)滯滲溶液和氣體等現(xiàn)象，這樣電鍍后，鍍層與基體容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，致使鍍層出現(xiàn)脫落、起泡甚至局部黑斑現(xiàn)象；④與其他很多金屬的熱膨脹系數(shù)相比，鋁的熱膨脹系數(shù)更大，當(dāng)環(huán)境溫度急劇變化時(shí)，鋁上的鍍層極易發(fā)生起皮脫落，導(dǎo)致鍍層結(jié)合力很差。圖1-4鋁合金上直接電鍍銅Figure1-4Directcopperplatingonaluminumalloy

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3216202