20 Position du problème (Résumé)
Ce dernier procédé, dénoté FUTURON, est appliqué par la Société ATOTECH pour
obtenir un revêtement de cuivre du polymère ABS. Il fait l'objet de l'étude présentée
dans ce mémoire.
2.2 Nano-colloïdes
Des suspensions colloïdales très proches de celles étudiées ici, ont été caractérisées par
spectroscopie Mössbauer [1, 2, 3, 14]. Cette technique a montré pour la première fois
que les suspensions contiennent des agrégats métalliques d'environ 2 nm de taille
stabilisés par une couche Sn2+. D'autre part, la solution contient aussi des complexes
[SnCl3]- sous forme de tétraèdres avec une distance Sn-Cl égale à 0,25 nm. La
formation des colloïdes suit la réaction suivante :
(Pd-Sn)c
→
Pdmétal + Sn4+ + 2 Sn2+
Le palladium est réduit par Sn2+qui se transforme partiellement en Sn4+. Le reste des
Sn2+ sert à stabiliser les colloïdes. Plus il y aura d'étain et plus les colloïdes seront petits.
Les colloïdes doivent être stabilisés pour éviter toute agglomération ou ségrégation. Une
première voie est la stabilisation ionique grâce à un surfactant ; la seconde est la
stabilisation par effet de charges. Si chacun des colloïdes possède la même charge
électrique, ils vont se repousser les uns les autres. Dans ce cas, la théorie DLVO
(Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek) est susceptible de décrire les interactions
électrostatiques entre colloïdes chargés. Un résultat de cette approche est présenté sur la
figure 2.1 qui montre la variation du potentiel en fonction de la distance entre particules
pour 3 valeurs de la longueur d'écran de Debye (distance à partir de laquelle la charge
d'un colloïde est écrantée par les ions de compensation - ou 'contre-ions' - de la
solution). Ce potentiel résulte de la superposition d'un potentiel de répulsion entre deux
surfaces chargées et d'un potentiel d'attraction de Van der Walls. Pour les grandes
valeurs de la longueur d'écran, la partie du potentiel répulsif domine.
2.3 Métallisation directe
Ce paragraphe décrit plus précisément les étapes du procédé FUTURON appliqué à la
métallisation directe du polymère ABS. Les étapes de ce procédé sont successivement
(cf. Figure 2.4):
- Attaque chimique à l'acide chromique de l'ABS pour accroître la rugosité
superficielle. Ce polymère est un polymère biphasé contenant des sphères de
butadiène enrobées dans une matrice d'acrylonitril-styrène. L'acide agit par
dissolution du butadiène.
- Etape d'activation qui consiste à déposer les colloïdes sur le polymère par immersion
de la palque dans la solution colloïdale. Au chauffage de la solution mème, les