化学镀镍磷合金的方法、镀液及镍磷合金层的制作方法_2

文档序号:8248300阅读:来源:国知局
路图案部分 区域需在其表面采用化学镀镍磷合金的方法形成屏蔽层,便于实施后续的浸金、焊接等工 艺流程。
[0035] 准备镀液:按照下述配方量将原料组分依次溶解于水中,形成待用镀液:
[0036] 硫酸镍 5g/L; 次礴酸钾 30g/L; 乳酸 8g/L; 酒石酸 9g/L; 硫脲 lmg/L; 十二焼基硫酸纳lg/L;
[0037] 羟甲基甘氨酸钠〇.3g/L:
[0038] 其中:乳酸和酒石酸作为络合剂,硫脲作为镀液稳定剂,十二烷基硫酸钠作为表面 活性剂,羟甲基甘氨酸钠作为可缓慢释放甲醛的添加剂,用氨水调节镀液PH值至4. 6。
[0039] 基板预处理:将前述基板浸入酸性清洗剂里清洗,再浸入硫酸溶液中进行微蚀活 化,活化后的基板浸入酸性含钯的溶液中,以在铜线路表面置换出具有催化性的钯的晶种。
[0040] 施镀:将经过上述预处理的基板浸入上述镀液中,化学镀过程中镀液的温度范围 为45?90°C,时间为45min。以基板表面的钯为催化核心,次磷酸钾被氧化,将镍离子还原 为镍在基板沉积,同时伴随磷的共沉积与氢气析出。新生成的镍也会催化反应继续进行,最 终生成一定厚度的镍磷合金。这一过程也叫"自身催化"过程,整个反应无需外加电流。反 应过程中镀液里氢离子浓度不断增加,PH值会逐渐降低,可通过在镀液中加入乙酸、硼酸等 PH缓冲剂减缓PH值降低的速度,必要情况下加入氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸等物质调 节镀液的PH值,保持镀液的PH值在3?6,优选地在4?4. 5。缓冲剂的浓度范围为1? 25g/L,优选为 3 ?18g/L。
[0041] 沉积镍磷合金的过程中,通过打气循环搅拌、机械搅拌等方法轻轻搅动镀液。反应 过程中随着合金不断生成,消耗掉的镍盐、次磷酸盐需要及时进行补充。
[0042] 采用上述镀液,经过上述化学镀镍磷合金的方法,在基板的表面形成厚度为3 μ m, 磷含量为IOwt %的镍磷合金层。
[0043] 实施例2
[0044] 本实施例与实施例1的区别在于提供不同配方的镀液,如下:
[0045] 硫酸镍 5g/L; 次磷酸钾 30g/L; 梓檬酸 6g/L; 甘氨酸 8g/L; 碘酸钾 I mg/L; 十^焼基硫酸納丨g/'L; 羟甲基甘氨酸钠〇.3g/L;
[0046] 其中:碘酸钾作为镀液稳定剂,十二烷基硫酸钠作为表面活性剂,羟甲基甘氨酸钠 作为可缓慢释放甲醛的添加剂,柠檬酸和甘氨酸作为络合剂,采用氨水调节PH值至5. 0。本 实施例中,在基板的表面形成厚度为3 μ m,其中磷的含量为Ilwt%。
[0047] 需要说明,上述的硫酸镍也可采用醋酸镍或者硝酸镍来替代;次磷酸钾可以采用 次磷酸钠或者次磷酸铵来替代;镀液稳定剂不限于前述两个实施例中提到的物质,含锌离 子、铅离子、锡离子、镉离子或铋离子的无机盐均可,或者采用硫代硫酸钠,碘酸盐,钥酸盐 等;络合剂可以采用至少含有一个羧基的有机酸及其相应的钠盐、钾盐、铵盐,其中,至少含 有一个羧基的有机酸包括乙酸、丙二酸、丁二酸、柠檬酸、羟基乙酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、 2, 3-二羟基琥珀酸、甘氨酸、2-胺基丙酸、半胱氨酸以及乙二胺四乙酸;可释放甲醛的添加 剂除前述提到的羟甲基甘氨酸钠外,还可以采用羟甲基甘氨酸钠、咪唑烷基脲、重氮咪唑烷 基脲、1,3-二羟甲基-5, 5-二甲基乙内酰脲、2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇或氯化3-氯烯丙 基六亚甲基四胺。
[0048] 对比例
[0049] 硫酸镍 5g/L; 次磷酸钾 30g/L; 乳酸 8g/L; 酒石酸 9g/L; 硫脲 I mg/L;
[0050] 十二烷基硫酸钠 lg/L;采用氨水调节PH值至4.6。本对比例中,制备的镍磷合 金层厚度为3 μ m,其中磷的含量为IOwt%。
[0051] 耐弯折性能测试中,实施例1和实施例2的镍磷合金层弯折40次均没有裂纹产 生,而对比例中的镍磷合金层在弯折第2次就出现明显裂纹。
[0052] 综上所述,本发明提供的化学镀镍磷合金的方法和镀液,能够在基板表面形成耐 弯折性能好的镍磷合金层,尤其适合FPC以及COF(覆晶薄膜)表面铜箔处理。
[0053] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说,在不脱 离本发明构思的前提下,还可以做出若干等同替代或明显变型,而且性能或用途相同,都应 当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种化学镀镍磷合金的镀液,用于在柔性印制电路板表面化学镀镍磷合金层,其特 征在于,包括以下组分: 次磷酸盐,2?50g/L ; 镍盐,1?30g/L ; 络合剂,1?l〇〇g/L ; 可释放甲醛的添加剂,0. 001?lg/L。
2. 如权利要求1所述的镀液,其特征在于:还包括作为表面活性剂的十二烷基硫酸钠, 且浓度范围为1?3g/L。
3. 如权利要求1所述的镀液,其特征在于:还包括浓度范围为0. 05?5mg/L的镀液稳 定剂,用于防止所述次磷酸盐自发分解。
4. 如权利要求3所述的镀液,其特征在于:所述镀液稳定剂选自含锌离子、铅离子、锡 离子、镉离子或铋离子的无机盐,硫脲,硫代硫酸钠,碘酸盐,以及钥酸盐中的一种或两种以 上,且浓度范围为0. 1?2mg/L。
5. 如权利要求1所述的镀液,其特征在于:所述可释放甲醛的添加剂选自羟甲基甘氨 酸钠、咪唑烷基脲、重氮咪唑烷基脲、1,3-二羟甲基-5, 5-二甲基乙内酰脲、2-溴-2-硝 基-1,3-丙二醇以及氯化3-氯烯丙基六亚甲基四胺中的一种或两种以上。
6. 如权利要求1所述的镀液,其特征在于:所述次磷酸盐选自次磷酸钠、次磷酸钾以及 次磷酸铵中的一种,且浓度范围为10?40g/L。
7. 如权利要求1所述的镀液,其特征在于:所述镍盐选自硫酸镍、醋酸镍、硝酸镍中的 一种,且浓度范围为5?15g/L。
8. 如权利要求1所述镀液,其特征在于:所述络合剂选自至少含有一个羧基的有机酸 及其钠盐、钾盐、铵盐中的一种或两种以上,且浓度范围为5?50g/L。
9. 如权利要求8所述的镀液,其特征在于:所述至少含有一个羧基的有机酸包括乙 酸、丙二酸、丁二酸、柠檬酸、羟基乙酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、2, 3-二羟基琥珀酸、甘氨酸、 2_胺基丙酸、半胱氨酸以及乙二胺四乙酸。
10. -种化学镀镍磷合金的方法,用以在柔性印制电路板表面化学镀镍磷合金层,其特 征在于,包括将柔性印制电路板浸入如权利要求1至11任一项所述的镀液中进行化学镀的 步骤。
11. 如权利要求10所述的方法,其特征在于,包括以下步骤: 51、 酸洗和活化:施镀前将所述柔性印制电路板浸入酸性清洗剂里清洗,然后浸入硫酸 溶液中进行微蚀活化; 52、 置换:将活化后的所述柔性印制电路板浸入酸性含钯的溶液中,以在铜线路表面置 换出具有催化性的钯的晶种; 53、 施镀:将经步骤S2处理后的所述柔性印制电路板浸入所述的镀液中。
12. 如权利要求10所述的方法,其特征在于:所述步骤S3还包括PH值调节,具体为: 反应过程中在所述镀液中加入PH值缓冲剂,以保证所述镀液的PH值维持在3?6,所述缓 冲剂浓度范围为1?25g/L。
13. 如权利要求12所述的方法,其特征在于:所述PH值缓冲剂为乙酸、硼酸、氢氧化 钠、氢氧化钾、氨水或碳酸,且浓度范围为3?18g/L,以在反应过程中保持所述镀液的PH值 为4?4· 5。
14. 如权利要求10所述的方法,其特征在于:所述步骤S3中,所述镀液温度为45? 90°C,所述柔性印制电路板浸入所述镀液中1?60分钟。
15. -种镍磷合金层,镀于柔性印制电路板的表面,其特征在于:采用如权利要求1至9 任一项所述的镀液进行化学镀所制得。
16. 如权利要求15所述的镍磷合金层,其特征在于:镀层厚度为0. 5?5 μ m,其中磷的 含量在3?12wt%之间。
【专利摘要】本发明公开了一种化学镀镍磷合金的方法、镀液及镍磷合金层,其中镀液包括以下组分:次磷酸盐,2~50g/L;镍盐,1~30g/L;络合剂,1~100g/L;可释放甲醛的添加剂,0.001~1g/L。本发明的镀液中,可释放甲醛的添加剂,在反应过程中能够缓慢释放甲醛,镀液中的少量甲醛,使得沉积得到的镍磷合金层细小致密、表面平整且具有良好的耐弯折性能和导电性能。
【IPC分类】C23C18-36, C23C18-18
【公开号】CN104561951
【申请号】CN201410317528
【发明人】张双庆, 胡钢
【申请人】广东丹邦科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年7月4日
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