化学镀镍步骤

2.2.2 聚苯乙烯微球表面化学镀镍工艺

本文采用次磷酸二氢钠作为还原剂，对制备的聚苯乙烯微球进行化学镀镍。

具体实验方案如下：

1．表面粗化工序

(1) 表面粗化

因为聚苯乙烯的疏水性很强，所以通过粗化的工艺过程来提高其表面的湿润性和亲水能力，以增加其表面与镀层的结合力。对于聚苯乙烯粉末采取的粗化溶液的组成以及相关工艺条件如下所示，

粗化溶液装载量为20g/L： 2 g/100mL

硫酸(H2SO4) (98%) 33mL/L 3.3mL/100mL

铬酐(CrO3 )的饱和溶液饱和

温度75℃

时间20min

实验步骤为：

1、称取一定量的聚苯乙烯微球粉末，加入适量去离子水中，搅拌15min，得到白色悬浊液。

2、量取适量的浓硫酸，在搅拌下缓缓加入白色悬浊液中，添加去离子水，稀释至需要的体积。

3、将系统移入75℃的水浴中，在搅拌条件下加入一定量的重铬酸钾。

4、过40min 后将悬浊液取出、冷却、稀释、过滤。用去离子水冲洗3遍，得到粗化后的聚苯乙烯微球。经过粗化后的聚苯乙烯微球略带黄色，在去离子水中的分散性较好，说

明粗化达到了预期效果。

(2) 中和

为了去除聚苯乙烯微球表面由于上一步粗化过程在其表面残留的六价铬和别的杂质，使用中和液中和去除。本实验采用的中和液配方以及相关工艺条件如下所示：

氢氧化钠(NaOH) 10g/L 1g/100mL

水(H2O) 余量100ml

温度24℃

时间2min

活化方案四：敏化－活化法（多步活化法）

(1) 敏化处理：本文采用氯化亚锡溶液作为敏化液。其典型配方如下：

氯化亚锡（SnCl2•2H2O）40g/L 4g/100mL

盐酸8ml/L 0.8ml/100mL

锡粒4g/L 0.4g/100mL

配置敏化液时先将水和盐酸进行混合，然后边搅拌边加入氯化亚锡使其溶

解，同时加入锡粒防止Sn2+被氧化

(2) 活化处理：本文采用的离子型活化液为氯化钯溶液。其典型配方如下：

氯化钯PdCl2 0.8g/L 0.08g/100mL

盐酸8ml/L 0.8ml/100mL

处理条件－室温，处理1.5min

实验步骤：

1、称取一定量的浓盐酸，在搅拌条件下滴入适量的去离子水中。

2、量取一定量的乙醇，与去离子水配成乙醇水溶液，将粗化后的聚苯乙烯微球粉末放入乙醇水溶液中，搅拌得到悬浊液。

3、将上述两种液体混合，用去离子水稀释至需要的体积，加入少许锡粒。称取一定量的SnCl2，

在搅拌条件下加入溶液中，开始计时。

4、在敏化10min 时将1#，3#样取出，过滤。得到的1#样用去离子水冲洗1 次，3#用去离子水冲洗 2 次。在敏化15min 时将2#，4#样取出，过滤，2#用去离子水冲洗 1 次，4#样用去离子水冲洗2 次。

5、称取一定量的浓盐酸，滴入适量的去离子水中。称取一定量的PdCl2，在搅拌情况下加入盐酸中至完全溶解。

6、量取一定量的乙醇，与去离子水配成乙醇水溶液，将粗化后的聚苯乙烯微球粉末放入乙醇水溶液中，搅拌得到悬浊液。

7、将上述两种液体混合，用去离子水稀释至需要的体积，开始计时。

8、活化10min 后将1#，3#样取出过滤，用去离子水冲洗3 次。活化15min后将2#，4#样取出，用去离子水冲洗3 次。得到敏化、活化后的4 个样品

首先按照表2-1 中的酸性配方，精确地称量计算量的硫酸镍、次磷酸二氢钠、柠檬酸钠以及醋酸钠，然后分别用少量的去离子水将其完全溶解。在不断搅拌的条件下，将硫酸镍溶液加入到柠檬酸钠溶液中，其后在剧烈搅拌条件下将次磷酸二氢钠溶液加入到上述溶液中。再倒入醋酸钠溶液，用去离子水稀释至计算体积(400ml∕2g 粉末)，用氨水调整pH 值(6.0)，待用。

4．镀镍

将烧杯放入恒温水浴箱中加热，将聚苯乙烯微球粉末2g 加入镀液中施镀，并且每隔5min 左右进行间断的搅拌防止微球团聚。温度达到要求值时开始计时，施镀30min 后将烧杯从水浴箱中取出，然后分离出镀镍的微球，并对其进行洗涤、干燥。

超声镀所得表面镀层更为均匀致密，效果更好;

综上所述，最佳实施方案为：使用酸性化学镀镍液，微球首先进行表面粗化再采用活化方案四活化，活化微球干燥后施镀并采用超声镀在聚苯乙烯微球表面镀镍的效果较好。5．镀层表征

用Nanosem430 场发射扫描电镜观察微球化学镀镍前后的表面形貌；用Nanosem430 场发射扫描电镜配置的能谱仪(EDS)分析微球的表面成分。

2.4 ACF 的制备

1. 实验装置

如图2-18 所示选用25、50、75、100μm 合一的湿膜制备器，它是由工具合金钢和工具碳素钢制成，表面特殊细磨及镜面抛光，具有优异的抗腐蚀效果，表面刻有不同深度的凹槽，利用凹槽可以刮出不同厚度的涂膜。

2. 粘结剂配方选择

以30 份的环氧树脂E-44（注份为重量比，以下同）、70 份的环氧树脂E-51、25 份的固化剂T31、2 份的粘结促进剂KH-550（γ―氨丙基三乙氧基硅烷）为基础的配方，然后选用不同的增韧剂(DBP, JLY-121 等)各14 份，这样就配成整个粘结剂的配方。

3. 具体工艺步骤

首先按照粘结剂配方将环氧树脂配制成一定浓度的溶液，加入一定计量的固化剂、增韧剂、增粘剂和聚合物导电微球，搅拌10min 之后使得胶体中各组分混合均匀，然后置于真空干燥箱中加热15min 清除气泡后备用；将样板固定在平台上，按湿膜厚度选择制备器，然后在湿膜制备器的前面倒上试样，用手按住湿膜制备器两端的凸台，以160mm/s 左右的速度匀速地滑动，从而就可以得到需要厚度的湿膜。用湿膜制备器分别在聚胺酯膜上制出25、50、75、100μm 厚度的湿膜固化待测。

使用化学镀的方法，可以在聚苯乙烯微球表面包覆上一层金属镍，并且在镍包覆微球表面在镀覆一层银。化学镀镍时，使用酸性化学镀镍液，采用钯活化法活化后施镀的效果较好，微球首先进行表面粗化再活化，活化微球干燥后施镀的效果较好。化学镀银时，采用方案三，进行二次化学镀银，在超声搅拌条件下，并采取 B 加料方式制备化学镀银液施镀所得的表面化学镀银镍包覆聚苯乙烯微球效果较好。

本文的研究关注的主要是固化后的ACF 力学性能，因而首先要将ACF 固化。

为了与各向异性导电胶膜（ACF）封装工艺条件相一致，本实验的固化温度为190℃，因为实际应用时，ACF 的粘结过程需要在加压条件下完成，由于没有施加压力，所以通过增加固化时间的方式来保证ACF 的固化效果，固化时间定为30 s。固化过程是在电热真空干燥箱中完成，固化后的ACF 切割成20mm 左右长度的试样，测得固化后ACF 的厚度变成了26 µm。图3-1 给出了ACF 在固化前后其任一位置的微观结构图。可以看出，ACF

的胶体在高温下固化后，其中的高聚物发生了交联化的反应，从而形成了网状的

结构，正是ACF 的高温固化才使得其连接件实现了机械的互连并保证了一定的

粘结强度。