Page 74 - 《精细化工》2022年第4期

·710· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

从图 5 与图 3b 对比可以看出，在相同激光活化 LDS 材料的百格测试照片。百格测试结果表明，不
参数下，LDS-PA6 表面凹凸起伏较为显著，表面粗 同基材 LDS 材料的铜镀层均表现出优异的表面粘结
糙度高于 LDS-PPS 和 LDS-PA6/PPS，这是由于耐热 力，无剥离或断裂。说明本文所采用的激光工艺参
性较低的 PA6 基体材料在高能量、高频率激光脉冲 数可在材料表面形成有效刻蚀结构和粗化表面，所
叠加作用下发生明显的烧蚀、炭化。而 LDS-PA6/ 形成的凹凸不平结构和沟壑有利于后续化学镀过程
PPS/LGF 具有优异的耐热性能，其表面经激光刻蚀 中铜粒子的附着与镶嵌，从而增强铜颗粒与基材之
后除了形成明暗分布的粗糙形貌，还有裸露的玻璃 间的粘结力。
纤维无序地镶嵌于基体中。
2.3 化学镀铜及评价
将不同基材 LDS 材料分别进行选择性化学镀铜
实验，以评价其化学镀效果及镀层附着力和可靠性。
图 6 为不同基材 LDS 材料的化学镀铜外观图。从图
6 可以看出，4 种材料在上述最佳激光活化工艺参数

下的化学镀铜层均较为均匀、饱满，无溢镀或漏镀 a—LDS-PA6；b—LDS-PPS；c—LDS-PA6/PPS；d—LDS-PA6/PPS/LGF
现象。说明 LDS 材料中均匀分布的功能助剂铜铬黑， 图 8 不同 LDS 材料的百格测试照片
在激光活化作用下发生有效活化，在化学镀液中成 Fig. 8 Photos of different LDS materials after crosscut tape
test
功诱发铜金属粒子的附着、沉积和聚并，且初始附

着的铜粒子在化学镀后期也起到化学镀活性中心作 图 9 为不同 LDS 材料的盐雾测试照片。从图 9
用，诱发更多的铜粒子附着与聚集，最终形成有一 可以看出，在恒温、连续喷盐水雾化作用下，不同
定厚度的有效铜镀层。从图 7 中 LDS-PA6/PPS 铜镀 基材 LDS 材料的铜镀层未出现剥离、卷曲或盐水腐
层的 SEM 照片可以看到，铜镀层表面相对均匀、平 蚀现象，证明铜镀层结构具有良好的可靠性和稳定
整，铜颗粒呈现小球状，尺寸大小均匀，粒径约为 性，为材料的后续 3D-MID 精细化制造及应用推广
40 µm。 奠定基础。

a—LDS-PA6；b—LDS-PPS；c—LDS-PA6/PPS；d—LDS-PA6/PPS/LGF a—LDS-PA6；b—LDS-PPS；c—LDS-PA6/PPS；d—LDS-PA6/PPS/LGF
图 6 不同 LDS 材料的化学镀照片 图 9 不同 LDS 材料的盐雾测试照片
Fig. 6 Photos of different LDS materials after plating Fig. 9 Photos of different LDS materials after salt spray test

3 结论

（1）以 PA6、PPS 及其复合材料为基材、采用
LGF 进行增强改性 ，制得综 合性能优 良的
LDS-PA6/PPS/LGF 材料，初始热分解温度为 386 ℃、
HDT 达 120 ℃、吸水率仅 0.30%、弯曲模量高达
（4557±9）MPa。

（2）提高激光能量和频率、降低扫描速度、缩
图 7 LDS-PA6/PPS 铜镀层的 SEM 图 小涂色间距，可使激光脉冲发生叠加作用，更有效
Fig. 7 SEM image of copper plating layer of LDS-PA6/PPS
地粗化材料表面，有利于选择性化学镀铜粒子的附
通过测定不同基材 LDS 材料的铜镀层上任意两 着、沉积和聚并。4 种 LDS 材料（LDS-PA6、LDS-PPS、
点之间的电阻来表征铜镀层的导电性能。当两点间 LDS-PA6/PPS、LDS-PA6/PPS/LGF）推荐的激光活
距 5 mm 时电阻值均低于 1.0 Ω，显示出铜镀层优良 化工艺条件为：能量 10 W、频率 70 kHz、扫描速度
的导电性能，与文献[26]中结果一致。图 8 为不同 2500 mm/s、涂色间距 25 µm。