在印刷电路板的制造过程中,其表面的铜线路需要进行化学镀镍,常借助钯活化的方法使得化学镀镍过程能够顺利进行,但是贵金属钯价格昂贵,这极大的增加了印刷电路板的生产成本,而且工业上钯活化的方法容易造成溢镀现象的发生。所以,研究出一种无钯活化化学镀镍的方法将具有十分重要的意义。本文主要通过先在印刷电路板铜表面沉积一层薄镍层,由于镍自身具有催化作用,可以使得后续化学镀镍持续进行,以此来替代钯活化化学镀镍的方法。本文主要通过单因素试验和正交优化试验对活化工艺的相关影响因素进行了分析,得到了合适的活化工艺条件。另外,针对活化液不稳定性问题进行了相关的研究。然后再进行化学镀镍的研究,对最终所得到的化学镀镍层进行了结构表征与性能测试,同时与工业钯活化方法所得到的化学镀镍层进行了比较。通过单因素试验,研究了相关影响因素对活化开始发生所需时间及预镀层厚度的影响,确定了活化工艺的主要影响因素:二甲基胺硼烷的浓度、柠檬酸三铵的浓度、温度、pH等。然后通过正交优化试验分析了二甲基胺硼烷的浓度、柠檬酸三铵的浓度、温度、pH等影响因素对活化开始发生所需时间及预镀层厚度的影响,得到了最佳活化工艺条件:硫酸镍的浓度为40 g/L,硼酸的浓度为30 g/L,氯化铵的浓度为30 g/L,二甲基胺硼烷的浓度5 g/L,柠檬酸三铵的浓度20 g/L,温度70℃,pH值9.0,时间20~180 s。针对活化液不稳定的问题进行了研究,分析了硫脲、碘化钾、过硫酸铵的浓度对活化液稳定性的影响,发现硫脲和过硫酸铵对活化液均有一定的稳定作用,而且对过硫酸铵这种特殊稳定剂进行动力学研究,分析得到过硫酸铵与二甲基胺硼烷反应的活化能较大,为89.75 kJ/mol;另外,通过研究硫脲和过硫酸铵复配对活化液稳定性的影响,发现稳定效果较理想,最终确定了合适的活化液稳定剂为:1 mg/L的硫脲和9 g/L的过硫酸铵。在最佳活化工艺条件下进行化学镀镍,对最终所得的化学镀镍层进行了结构表征与性能测试,同时与目前工业钯活化方法所得化学镀镍层进行了比较。SEM和EDS测试结果表明通过镍活化所得化学镀镍层与钯活化所得化学镀镍层比较,表面更为分散、颗粒较为细致,另外,镍活化所得化学镀镍层的成分中除了Ni、P元素的存在,还多了一种B元素,其含量为1.91%。通过分析化学镀镍层在3.5%NaCl中性腐蚀介质中的Tafel极化曲线和交流阻抗曲线,结果表明通过镍活化所得的化学镀镍层比通过钯活化所得的化学镀镍层具有更加优异的耐蚀性能。XRD测试方法初步测定了最终所得的化学镀镍层的组织结构,结果表明,其化学镀镍层为非晶态结构。另外,对镀层进行了结合力测试与孔隙率测试,结果表明,化学镀镍层与铜基体结合力良好,而且相比无钯活化方法基本不会对化学镀镍层的孔隙率造成不良的影响。将预镀镍层作为铜表面的保护性镀镍层,通过用电化学测试方法分析了DMAB的浓度、柠檬酸三铵的浓度、温度和pH值对镀层耐蚀性能的影响,得到了耐蚀性能优异的预镀镍工艺:即DMAB浓度为0.9 g/L,柠檬酸三铵浓度为30 g/L,40 g/L硫酸镍,30 g/L氯化铵,温度为60℃,pH值为9.5,时间5 min。