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摘要铝合金具有优异的导电、导热性及其他综合性能，在印刷电路板(PCB)中具有广泛的用途，如充当PCB板的金属基材。目前铝合金电镀铜常采用二次浸锌工艺，该工艺过程复杂，酸碱用量大，给环境会造成严重污染，且锌会在镀液溶解中，从而干扰或缩短镀液寿命。因此，研发铝上电镀铜前处理工艺将具有重要的意义。本文采用表面改性的方法，对铝基材进行化学镀镍处理，之后再电镀铜。由于电镀铜前，铝基材表面有致密的镍层保护，电镀铜时不会产生铝的腐蚀和毒化镀液的问题，能够提高镀层与铝基体的结合力，获得厚度均匀、外观良好的镀铜层。<br>　　本论文主要研究工作描述如下，首先，铝合金表面化学镀镍改性常需要特殊的活化方法，如将常用的离子Pd活化液进行调整，令其适合铝的活性，避免过度腐蚀与活化。其次，本文在探讨离子Pd活化过程中，意外发现离子Ag、离子Cu均具有活化铝合金的能力。因此，展开了三种活化引发化学镀镍过程、测试镍层性能等方面的研究。再次，为实现铝层和树脂层同步金属化，对离子钯活化方法进行优化。最后，对改性后铝合金表面的电镀铜层进行了结合力、外观、均匀性等方面的性能测试。<br>　　实验表明，采用Pd、Ag和Cu活化得到的化学镀镍层呈现典型的球形胞状结构，与浸锌活化得到的化学镀镍层相比，镀层结构更加致密、胞状球形颗粒更多、镀层与基体之间无明显的裂纹和孔洞等。此外，三种活化得到的化学镀镍层结合力和Tafel极化曲线测试表明：镀层与基体之间的结合力均表现良好，化学镀镍层耐蚀性能从高到低排序为：Cu活化＞Pd活化＞Ag活化1＞Ag活化2＞Zn活化＞铝基材；<br>　　应用开路电位-时间曲线研究化学镀镍引发过程时，发现：三种活化的化学镀镍初期都经历了氧化膜溶解、活化、混合控制以及化学镀镍过程。化学镀镍引发过程的时间随钯活化时间而缩短，最佳活化时间为30s；Ag活化导致的化学镀镍引发时间总体是先快后慢，有时表现出不受活化时间影响的行为。Cu活化时，随置换铜厚增加，化学镀镍引发时间缩短。与浸锌活化相比，三种活化均能更快引发化学镀过程。<br>　　铝上Cu活化的机理研究表明：铝经过Cu活化后，能成功引发化学镀镍过程，与存在腐蚀微电池有关。即铝经过铜活化，铜层未完全包覆铝时，在化学镀镍液中，铜和铝形成腐蚀微电池，铜充当阴极而铝为阳极。铝被氧化释放出电子，镀液中镍离子得电子沉积于铜表面，沉积出来的镍具有催化次亚磷酸钠氧化的作用，自催化使得化学镀镍持续进行。此外，在铝表面部分包覆时，铜颗粒越多，形成的微电池数量越多，从而铝释放的电子越多，导致引发化学镀镍过程加快、反应剧烈。<br>　　关于铝基板孔内的铝层和树脂层同步金属化问题，本文采用硅烷化技术对铝和树脂上进行硅烷化改性处理，然后对其各自沉积的化学镀镍层进行性能分析，结果表明：铝基板孔内树脂层和铝层成功实现同步金属化，并且镀层与孔壁结合力良好，化学镀镍层耐腐蚀性能从高到低排序为硅烷化改性≈Pd活化＞Zn活化＞铝基材。<br>　　最后，分析铝合金改性后得到的电镀铜镀层性能时，发现：化学镀镍时间对铜镀层耐蚀性和结合力有影响；考察铜镀层与基材的结合力时，Pd、Ag和Cu活化比浸锌活化具有更优异的结合力；电镀铜镀层耐蚀性从高到低排序为Pd活化≈Cu活化＞Ag活化＞Zn活化＞铝基体直接电镀铜。此外，硅烷化改性成功解决了树脂上电镀铜问题，并且铜镀层与孔壁结合力良好。