Особенности процесса металлизации пластмасс. Часть 2.

Химическая металлизация поверхности.

Методами химической металлизации из водных растворов можно получить слои металла на любой поверхности, если она устойчива в растворе металлизации.

Для инициирования автокаталитической реакции химической металлизации необходимо покрываемую поверхность сделать каталитически активной.

Химически провести активацию можно двумя  методами:

  • классический способ, который состоит из двух последовательных процессов – сенсибилизации в растворе солей олова и активации в растворах солей палладия;
  • прямое активирование в растворах, содержащих одновременно соли двухвалентного олова и палладия.

Эффективность активации пропорциональна количеству палладия, оставшегося на поверхности металлизируемой пластмассы.

Классическая активация

Для придания поверхности каталитических свойств вначале  выполняют вспомогательную операцию сенсибилизации (см. «Металлизация пластмасс. Часть1») в растворе состава, г/л:

Олово двухлористое  20 – 25

Кислота соляная  50 – 60

Олово гранулированное  1,0 – 2,0

Температура 18 – 25ºС, время обработки 15 – 20 минут.

После сенсибилизации требуется тщательная промывка в дистиллированной воде 1 – 2 минуты до достижения полной смачиваемости поверхности.

Активируют детали  в растворе двухлористого палладия (1-2 г/л) с HCl  (1-2 мл/л) при комнатной температуре в течение 3-5 минут.

Классический способ активации наиболее универсален и позволяет осаждать на поверхность пластмассы не только медь, но и химический никель, та как этот метод дает каталитическую активность и позволяет для усиления эффективности повторять операцию сенсибилизация/активация несколько раз.

В результате активирования частицы металлического никеля становятся в дальнейшем катализаторами процесса никелирования.

Для химической металлизации диэлектриков можно применять кислые и щелочные растворы никелирования (см. «Химическое осаждение никеля – за и против!»).

Наиболее популярным является раствор, г/л:

Сульфат никеля (кристаллогидрат)   30

Гипофосфит натрия   10

Ацетат натрия   10

pH = 6 – 7

Температура  80ºС

На ряде предприятий для химической металлизации пластмасс все чаще вместо химического меднения применяют химическое никелирование вследствие более высокой скорости осаждения и лучшей адгезии на некоторых пластмассах (например, эпоксидных материалах).

Классический метод активирования не рекомендуется использовать лишь при обработке комбинированных поверхностей (из металла и диэлектрика), так как вследствие реакции контактного обмена раствор быстро истощается и не обеспечивает прочности сцепления покрытия с основой.

В таких случаях применяют способ прямого активирования.

Прямая (совмещенная) активация.

Широкое применение метод прямой активации нашел при химической металлизации поверхности печатных плат.

Химическая металлизация печатных плат.

Химическая металлизация печатных плат.

При обработке фольгированных печатных плат в совмещенном растворе на основе хлористых солей палладия и олова выделение палладия на медной фольге значительно замедляется.

Палладий в совмещенном растворе обычно находится в виде комплексных соединений, стабилизированных двухлористым оловом. При этом получается темно-коричневый раствор координационных соединений анионного типа, которые со временем разлагаются, образуя коллоиды.

В настоящее время при химической металлизации для прямой активации чаще используется раствор состава, г/л:

Хлористый палладий  0,5 – 1,0

Олово двухлористое  40 – 45

Кислота соляная  70 – 75

Калий хлористый  40 – 150

Температура 18 – 25ºС.

Механизм процесса активирования в совмещенном растворе достаточно сложен и может быть представлен следующими этапами:

1) заполнение катализатором микровпадин и адсорбция его на поверхности;

2) в результате взаимодействия с водой происходит гидролиз комплексной соли с образованием Sn(OH)Cl, который захватывает частицы хлористого палладия, при этом образуются коллоидные частицы из смеси Sn(OH)Cl и PdCl2;

3) обработка в растворе «ускорителя», содержащего 120г/л бифторида аммония и имеющего кислую среду. При этом Sn(OH)Cl растворяется, образуя свободные ионы Sn2+, которые вступают в реакцию с ионами Pd2+, восстанавливая металлический палладий, окруженный более крупными частицами гидроокисных соединений четырехвалентного олова;

4) промывка в воде удаляет частицы гидроокиси олова, а на поверхности остаются в коллоидном виде адсорбированные частицы металлического палладия.

Для прямого активирования очень важны промывочные операции. Увеличение времени промывки может привести к удалению реагирующих компонентов, что приведет к нарушению процесса химической металлизации.

Качество нанесенной химической металлизации на поверхность пластмасс определяется прочностью сцепления с основой, следовательно, все технологические операции проводят таким образом, чтобы обеспечить максимальную адгезию.

Для разработки и внедрения процесса химической металлизации пластмасс смело обращайтесь к нам!

New!

Похожие публикации:

Запись опубликована в рубрике В помощь технологам. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Комментарии запрещены.