基于自组装化学镀工艺的柔性覆铜/镍板的研制

摘要

针对二层柔性覆铜板中铜箔与基板粘附性差、制备工艺复杂的缺点，本文提出了一种基于分子自组装化学镀工艺的柔性覆铜板的研制方法。
　　本文采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板，通过基板改性，催化活化以及化学镀铜这一流程制备柔性覆铜板，有效提高了柔性覆铜板的粘附性、表面平整度和导电性。PET基板的改性试剂有两种:
　　(1)含有-NH2的硅烷偶联剂—3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES);
　　(2)乙二胺溶液。两种改性方法均使基板表面氨基化，从而使PET表面更亲水。比较了改性后的基板进行催化活化的两种工艺:
　　(1)在溶液中吸附金、银和钯纳米粒子作为催化活化中心;
　　(2)在溶液中吸附非贵金属离子，如Cu2+、Fe2+、Ni2+、Co2+、Mn2+和Al3+离子，通过硼氢化钠溶液将吸附金属离子还原成金属单质，作为催化活化中心。最后进行化学镀铜制备柔性覆铜板。此外，本文还探讨了采用化学镀方法制备柔性覆镍板的工艺。
　　通过红外光谱(IR)、接触角测试、X射线光电子能谱(XPS)、X射线粉末衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、电阻测试仪和3M Scotch(R)胶带对基板表面的基团组成、亲水性、改性后基板的元素组成、镀铜后表面元素、平整度、导电率和粘附性进行了测试。
　　实验发现，制备柔性覆铜板的最佳改性试剂为乙二胺，最佳溶剂为二甲基亚砜(50％);在室温下，改性的时间以6小时为宜;最佳催化剂为金纳米粒子;而镀液适宜的铜离子的浓度为0.02 mol/L。此时，可获得厚度为50～1200 nm高粘附性的镀铜层。经检测，厚度为100±0.1 nm的样品，其表面的粗糙度在14nm左右，其导电率可达到13.4μΩ·cm。
　　制备柔性覆镍板，沿用上述覆铜板的工艺，当以铁为催化剂时，可获得厚度为50～200 nm高粘附性的镀镍层。经检测，厚度为100±0.1 nm的样品，其表面的粗糙度在20 nm左右，其导电率可达到550μΩ· cm。

目录

摘要

第一章 前言

1．1 印制电路板的发展概述

1．2 柔性电路板

1．2．1 柔性电路板的特点

1．2．2 柔性电路板的分类

1．3 柔性覆铜板

1．3．1 柔性覆铜板的分类

1．3．2 柔性覆铜箔层压材料主要规格

1．3．3 三层柔性覆铜板(3L-FCCL)

1．3．4 二层柔性覆铜板(2L-FCCL)

1．3．5 柔性覆铜板的应用领域和发展趋势

1．4 二层柔性覆铜板的制备工艺概述

第二章 柔性覆铜板

2．1 研究思路

2．2 实验原理

2．2．1 化学镀简介

2．2．2 化学镀铜的反应原理

2．3 实验步骤

2．3．1 实验试剂

2．3．2 基板表面改性

2．3．3 催化活化

2．3．4 化学镀铜

2．3．5 测试表征

2．4 结果与讨论

2．4．1 表面改性

2．4．2 催化活化

2．4．3 化学镀铜

2．5 小结

第三章 柔性覆镍板

3．1 研究思路

3．2 实验原理

3．2．1 化学镀镍的原理

3．2．2 化学镀镍溶液的组成

3．3 实验步骤

3．3．1 基板表面改性

3．3．2 催化活化

3．3．3 化学镀镍

3．3．4 样品性能表征

3．4 结果与讨论

3．5 小结

第四章 总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间的科研成果

攻读硕士学位期间的奖励

致谢

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