[发明专利]一种用于化学镀的活化液及非金属表面活化方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及非金属表面活化领域，特别涉及一种用于非金属表面的化学镀的活化液及其表面活化工艺。

【背景技术】

非金属材料多为非导体，要进行电镀必须先制备导电膜，常用的方法是化学镀。在进行化学镀前，必须对表面预处理活化，活化的目的是在非金属基底上吸附一定量的活化中心，以便诱发随后的化学镀。活化不但决定着化学镀层的优劣，而且也决定着镀层质量的好坏。

早期非金属表面化学镀的活化工艺均采用贵金属，为了降低生产成本，近年来对化学镀的活化液的研究发展较快，如采用铜盐作为催化溶液。目前非金属材料的活化仍然存在许多问题。随着非金属材料的表面金属化和复合材料镀覆的应用越来越广，活化工艺要求也越来越高。

现有技术中公开了一种适用于非金属表面金属化的化学镀的胶体铜活化液，其配方为：CuSO₄·5H₂O或CuCl₂ 3～30克/升，其中含Cu 1～10克/升、明胶或聚乙烯二醇3～10克/升、水合肼或硫酸水合肼10～50克/升，正丁醇10～50毫升/升，其中，CuSO₄·5H₂O或CuCl₂提供二价铜离子，明胶或聚乙烯二醇为保护剂，水合肼为还原剂，正丁醇为消泡剂。但是采用该胶体铜活化液，胶体铜与非金属基材附着力较差，在非金属基材表面进行化学镀时产生漏镀或镀层与基材结合力差，而且化学镀镀层厚度不均匀；另外，该活化液中，正丁醇易挥发产生有毒物质。

【发明内容】

本发明针对现有技术中存在的非金属基材表面化学镀镀层与基材附着力差、镀层厚度不均匀以及活化液易挥发产生有毒物质等问题，提供了一种用于化学镀的活化液，所述用于化学镀的活化液为含有卤化亚铜、氢卤酸、次磷酸钠和乙二醇的水溶液，所述氢卤酸中的卤族元素与卤化亚铜的卤族元素为同种卤族元素；所述用于化学镀的活化液中还含有吡啶化合物。

本发明针对现有技术中存在的上述问题，还提供了一种非金属表面活化方法，包括将经过前处理的非金属基材与活化液接触，得到表面具有活性中心的非金属基材；其中，所述活化液为本发明所提供的用于化学镀的活化液。

本发明所提供的用于化学镀的活化液及非金属表面活化方法，与现有技术相比，具有以下优点：

(1)本发明所提供的活化液采用Cu⁺在基材表面形成活性中心，Cu⁺与非金属基材的附着力很好，均匀覆盖在基材表面，还原成金属Cu后与基材结合力高；

(2)本发明所提供的活化液中的吡啶化合物，能够细化亚铜晶粒，使活化液中的Cu⁺迅速并均匀地附着到经过粗化的非金属基材表面上，化学镀后镀层厚度均匀、表面平整；

(3)本发明所提供的活化液采用乙二醇作为亚铜盐的溶剂，使溶解在其中的Cu⁺均匀覆盖在非金属基材表面，且乙二醇无毒。

【具体实施方式】

本发明提供了一种用于化学镀的活化液，所述用于化学镀的活化液为含有卤化亚铜、氢卤酸、次磷酸钠和乙二醇的水溶液，所述氢卤酸中的卤族元素与卤化亚铜的卤族元素为同种卤族元素；所述用于化学镀的活化液中还含有吡啶化合物。

根据本发明所提供的活化液，所述用于化学镀的活化液中吡啶化合物具有细化亚铜晶粒的显著作用，同时在氢卤酸的存在下，从而促使活化液中的Cu⁺迅速并均匀地附着到经过粗化的非金属基材表面上，所以经过该用于化学镀的活化液处理后的非金属基材表面再通过还原以及化学镀处理可以获得优异的效果，如镀金属与基材表面附着力强、镀层厚度均匀性优良和镀层表面光洁度优良。为了使化学镀后镀层与基材表面附着力更强、表面光洁度更好和厚度均匀性更好，优选情况下，以吡啶基团计，所述吡啶化合物的浓度为0.000576-0.020000mol/L；卤化亚铜的浓度为0.3-1.1mol/L。所述吡啶化合物可以为2，2′-联吡啶和/或2-氨基吡啶，优选采用2，2′-联吡啶。

本发明所提供用于化学镀的活化液中，次磷酸钠的浓度为0.09-0.30mol/L，优选为0.1-0.2mol/L；氢卤酸的浓度为1-3mol/L，优选为1.5-2.5mol/L；乙二醇的浓度为5-13mol/L，优选为8-11mol/L。