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NH_3 Plasma Surface Treatments of Engineering Fluoropolymers: A Way to Enhance Adhesion of Ni or Cu Thin Films Deposited by Electroless Plating

引用

材料热处理学报 2004年第5B期25卷 1092-1097页

作者： Maurice Romand Marlene Charbonnier Yves Goepfert Laboratoire de Sciences et Ingenierie des Surfaces and Laboratoire de Sciences et Ingenierie des Surfaces andUMR 5180 des Sciences Analytiques Universite Claude Bernard - Lyon 1 69622 Villeurbanne Cedex France

This paper describes the electroless Ni or Cu plating of some fiuoropolymer substrates through a tin-free activation process. Materials subjected to surface metallization are commercial Teflon() FEP, Nafion(), ACLAR() and LaRCTM-CP1 thin films which have recently gained a large scientific and technological interest due to their excellent thermal, chemical, mechanical and dielectric properties. The original approach implemented in the present work involves: (i)the grafting of nitrogen-containing functionalities on the polymer surfaces through plasma treatments in ammonia, (ii) the direct catalysis of the so-modified surfaces via their immersion in a simple acidic PdCl2 solution (i.e. without using a prior surface sensitization in an acidic SnCl2 solution), and finally (iii) the electroless metallization itself. However, prior to the immersion in the industrial plating baths, the chemical reduction of the Pd+2 species (species covalently tethered on the nitrogen-containing groups) to metallic palladium (PdO) is shown to be a key factor in catalyzing the electroless deposition initiation. This is made by immersion in an hypophosphite (H2PO2-) solution. Wettability measurements and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) experiments are used to characterize every surface modification step of the developed process. A cross-hatch tape test was used to asses the adhesion strength of the electroless films that is shown qualitatively good. In addition, a fragmentation test was developed in combination with electrical measurements. Its use allows to distinguish different adhesion levels at the metal/polymer interface and to evidence the influence of some processing parameters.

关键词：镍化学镀层铜化学镀层等离子表面处理表面催化 XPS 剥离试验

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