专利名称：一种电解法生产粗化镍箔的方法
技术领域：
本发明涉及一种电解法生产粗化镍箔的方法，应用于镍箔的电解法生产领域。
背景技术：
电镀行业的技术人员都知道，要保证基材上镀层的牢固性和持久性，仅仅靠单一的粗化是远远不够的。因此，必须送以电流将已经镀上的粗化镀层牢牢的封在(或固在)镀层上发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种选取原料种类少且操作简单电解法生产粗化镍箔的方法，它能克服现有技术生产复杂的缺陷并得到一种表面粗糙度大、抗剥离好且延展性好的粗化镍箔。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下一种电解法生产粗化镍箔的方法，包括以下步骤
步骤一选取半光亮镍箔作为粗化镍箔的基材，并对所述半光亮镍箔进行活化处理；
步骤二 将步骤一中所述经活化处理后的所述半光亮镍箔置于由18 25g/L的硫酸镍和21 23g/L的硫酸铵组成的、且PH值为3. 5 4. 5的溶液的粗化电解槽中，给所述粗化电解槽的阴极和阳极通电，在所述粗化电解槽进行粗化处理；
步骤三将步骤二中经粗化处理后的镍箔置于由200g/L 250g/L的硫酸镍和 40 45g/L的硼酸以及40g/L氯化镍组成的、且PH值为4 4. 5的溶液的固化电解槽中， 给所述固化电解槽的阴极和阳极通电，进行固化处理；
步骤四将步骤三中所述固化处理后的镍箔烘干。
本发明的有益效果是首先，半光亮镍箔的含硫量较低带正电，在它上面极容易渡上一层含硫量高带负电的镍层，且结合效果好，不宜剥离；其次本工艺的选取原料种类少， 操作简单易于实现；生产得到的镍箔精度高且延展性好。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述步骤一中的活化处理是将所述选取的半光亮镍箔用活化液为20 25g/L的盐酸对其表面进行化学腐蚀处理。所述活化液为22g/L的盐酸。
采用上述进一步方案的有益效果是通过化学腐蚀表面处理，将镍箔基材活化，易于步骤二中的粗化的进行。
进一步，所述步骤二中粗化处理时所述粗化电解槽中的溶液温度控制在29°C 31°C，同时PH值维持在3. 8 4. O。所述步骤二的粗化过程中通以电流密度为28A/dm2的电流进行电解。
进一步，所述粗化电解槽采用钛板作为阳极，所述固化电解槽采用钛板或镍作为阳极。当固化电解槽使用镍作为阳极时，将含硫镍饼或镍箔下角料置于钛框内作为阳极。
采用上述进一步方案的有益效果是取代使用不锈钢，氯离子尤其对不锈钢腐蚀强烈，并且会使不锈钢析出六价铬离子，从而造成系统污染影响镀层质量，严重时(含量超 O. 01g/L时)会严重影响镀层均匀性和覆盖能力，引起镀层起皮、脱皮等问题。而采用钛阳极会避免以上问题。并且使用含硫镍饼或镍箔下角料，减少了铜离子的污染，且充分利用了镍箔下角料废品，节约成本。
进一步，所述步骤三的固化过程中通以电流密度为12A/dm2的电流进行电解。
进一步，所述步骤四中的烘干温度控制在50 70V。
采用上述进一步方案的有益效果是所得的镍箔的阻值低，效果好。
进一步，所述步骤二和三的粗化、固化在电镀上升段都降低原始电流并采用电流密度1. 5 2A/dm2的小电流进行镀层封尖处理。
采用上述进一步方案的有益效果是采用小电流封尖处理，使镀层坚固，增强镀层的结合力。
进一步，分别在活化处理、粗化处理、固化处理三个过程中的电解槽回流处通以 O. lA/dm2 O. 2A/dm2的直流电进行除杂净化处理。
采用上述进一步方案的有益效果是比较好的除掉杂质离子将系统溶液净化。
具体实施方式
所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明包括以下步骤
步骤一选取半光亮镍箔作为粗化镍箔的基材，并对所述半光亮镍箔进行活化处理；活化处理通常用机械法或化学方法对工件表面进行处理(机械打磨或小电流腐蚀)。本工艺采用的仅仅是最简单的配方，不用进行阴/阳极的小电流浸蚀，只是进行普通的预侵蚀也就是电镀工序技术人员所知的化学浸蚀。
步骤二 将步骤一中所述经活化处理后的所述半光亮镍箔置于由18 25g/L的硫酸镍和21 23g/L的硫酸铵组成的、且PH值为3. 5 4. 5的溶液的粗化电解槽中，给所述粗化电解槽的阴极和阳极通电，通以电流密度为28A/dm2的电流进行电解。在所述粗化电解槽进行粗化处理；粗化处理通过电解在镍基箔上镀镍的过程。
步骤三将步骤二中经粗化处理后的镍箔置于由200g/L 250g/L的硫酸镍和 40 45g/L的硼酸以及40g/L氯化镍组成的、且PH值为4 4. 5的溶液的固化电解槽中， 给所述固化电解槽的阴极和阳极通电，进行固化处理；固化处理通过再次电解在已经粗化的镍基箔上镀镍，增强镀镍层与镍基箔的相互结合力。
步骤四将步骤三中所述固化处理后的镍箔烘干，烘干温度控制在50 70°C。
粗化、固化在电镀上升段都降低原始电流并采用电流密度1. 5 2A/dm2的小电流进行镀层封尖处理。当采用小电流封尖处理后，会使镀层更加坚固，增强镀层的结合力。所述步骤一中的活化处理是将所述选取的半光亮镍箔用活化液为20 25g/L的盐酸对其表面进行化学腐蚀处理。所述活化液最佳选取22g/L的盐酸。通过化学腐蚀表面处理，将镍箔基材活化，易于步骤二中的粗化的进行。所述步骤二中粗化处理时所述粗化电解槽中的溶液温度控制在29°C 31 °C，同时PH值维持在3. 8 4. O。所述步骤二的粗化过程中通以电流密度为28A/dm2的电流进行电解。所述粗化电解槽采用钛板作为阳极，所述固化电解槽采用钛板或镍作为阳极。当固化电解槽使用镍作为阳极时，将含硫镍饼或镍箔下角料置于钛框内作为阳极。钛板或镍箔取代使用不锈钢，氯离子尤其对不锈钢腐蚀强烈，并且会使不锈钢析出六价铬离子，从而造成系统污染影响镀层质量，严重时(含量超O. 01g/L时)会严重影响镀层均匀性和覆盖能力，引起镀层起皮、脱皮等问题。而采用钛阳极会避免以上问题。 并且使用含硫镍饼或镍箔下角料，减少了铜离子的污染，且充分利用了镍箔下角料废品，节约成本。半光亮镍含硫量低，电位较正，含硫酸高的光亮镍镀层电位较负，两层镍层之间产生了一个微电池，即电位较正的半光亮镍为阴极，而电位较负的光亮镍镀层为阳极，也就是说基体是半光亮镍，如果在其外部镀上一层含硫量高的镍，应该比较容易且结合力比较好。
本工艺采用的镍饼为含硫镍饼，采用含S镍饼它有以下优点
1、不会生成海绵状镍、镍圆饼无锐边、不易伤手。
2、改善镍在篮内的沉降,残洛量较小。
3、降低起始槽电压和镀槽的操作电压。
4、在各种电镀条件下，活性很高。
5、可使用较高的电流密度。
6、残渣与溶液类型无关。
7、含“S”镍是圆饼状，使用方便，没有不良杂质，阳极篮可很长时间不用进行清理。
8、减少铜的污染。因为含硫离子可以将铜离子杂质除去。硫化镍与Cu2+起反应， 生成硫化铜沉淀。Cu2++NiS — CuS +Ni2+。
提高了电镀合格率。溶液损失可减少约11%。阳极篮外部采用涤纶布袋，此外，阳极篮还可装盛镍箔的废边角料，节省了生产成本。
分别在活化处理、粗化处理、固化处理三个过程中的电解槽回流处通以O.1A/ dm2 O. 2A/dm2的直流电进行除杂净化处理，电解净化处理掉电解溶液中的杂质离子,减少污染，使产品纯度更高。
实施例1
选取半光亮镍箔作为粗化镍箔的基材，所述粗化电解槽采用钛板作为阳极，所述固化电解槽采用镍作为阳极，将含硫镍饼或镍箔下角料置于钛框内作为阳极。并对所述半光亮镍箔进行活化处理；本工艺采用的仅仅是最简单的配方，不用进行阴/阳极的小电流浸蚀，只是进行普通的预侵蚀也就是电镀工序技术人员所知的化学浸蚀，将选取的半光亮镍箔用活化液为20g/L的盐酸对其表面进行化学腐蚀处理。通过化学腐蚀表面处理，将镍箔基材活化。将经活化处理后的所述半光亮镍箔置于由18g/L的硫酸镍和21g/L的硫酸铵组成的、且PH值为3. 5的溶液的粗化电解槽中，给所述粗化电解槽的阴极和阳极通电，通以电流密度为28A/dm2的电流进行电解，粗化电解槽 中的溶液温度控制在29°C，在所述粗化电解槽进行粗化处理。在粗化处理过程中的电镀上升段，降低原始电流并采用电流密度1. 5A/ dm2的小电流进行镀层封尖处理。将经粗化处理后的镍箔置于由200g/L的硫酸镍和40g/L 的硼酸以及40g/L氯化镍组成的、且PH值为4的溶液的固化电解槽中，给所述固化电解槽的阴极和阳极通电，固化过程中通以电流密度为12A/dm2进行固化处理。在固化处理的电镀上升段，降低原始电流并采用电流密度1. 5A/dm2的小电流进行镀层封尖处理。将固化处理后的镍箔烘干，烘干温度控制在50°C。所得产品表面粗糙度Ra=O. 9um RZ=6. Oum粘接力(抗剥离力)为>2. 5kgf/cm,阻值为6πιΩ，延伸率>3. 5%。
实施例2
选取半光亮镍箔作为粗化镍箔的基材，所述粗化电解槽采用钛板作为阳极，所述固化电解槽采用镍作为阳极，将含硫镍饼或镍箔下角料置于钛框内作为阳极。并对所述半光亮镍箔进行活化处理；本工艺采用的仅仅是最简单的配方，不用进行阴/阳极的小电流浸蚀，只是进行普通的预侵蚀也就是电镀工序技术人员所知的化学浸蚀，将选取的半光亮镍箔用活化液为22g/L的盐酸对其表面进行化学腐蚀处理。通过化学腐蚀表面处理，将镍箔基材活化。将经活化处理后的所述半光亮镍箔置于由20g/L的硫酸镍和22g/L的硫酸铵组成的、且PH值为3. 8的溶液的粗化电解槽中，给所述粗化电解槽的阴极和阳极通电，通以电流密度为28A/dm2的电流进行电解，粗化电解槽中的溶液温度控制在30°C，在所述粗化电解槽进行粗化处理。在粗化处理过程中的电镀上升段，降低原始电流并采用电流密度2A/ dm2的小电流进行镀层封尖处理。将经粗化处理后的镍箔置于由250g/L的硫酸镍和45g/L 的硼酸以及40g/L氯化镍组成的、且PH值为4. 5的溶液的固化电解槽中，给所述固化电解槽的阴极和阳极通电，固化过程中通以电流密度为12A/dm2进行固化处理。在固化处理的电镀上升段，降低原始电流并采用电流密度2A/dm2的小电流进行镀层封尖处理。将固化处理后的镍箔烘干，烘干温度控制在55°C。所得产品表面粗糙度Ra=O. 95um RZ=6. 5um粘接力 (抗剥离力)为>2. 5kgf/cm,阻值为8πιΩ，延伸率>3. 5%。
实施例3
选取半光亮镍箔作为粗化镍箔的基材，所述粗化电解槽采用钛板作为阳极，所述固化电解槽 采用镍作为阳极，将含硫镍饼或镍箔下角料置于钛框内作为阳极。并对所述半光亮镍箔进行活化处理；本工艺采用的仅仅是最简单的配方，不用进行阴/阳极的小电流浸蚀，只是进行普通的预侵蚀也就是电镀工序技术人员所知的化学浸蚀，将选取的半光亮镍箔用活化液为23g/L的盐酸对其表面进行化学腐蚀处理。通过化学腐蚀表面处理，将镍箔基材活化。将经活化处理后的所述半光亮镍箔置于由24g/L的硫酸镍和23g/L的硫酸铵组成的、且PH值为3. 9的溶液的粗化电解槽中，给所述粗化电解槽的阴极和阳极通电，通以电流密度为28A/dm2的电流进行电解，粗化电解槽中的溶液温度控制在31°C，在所述粗化电解槽进行粗化处理。在粗化处理过程中的电镀上升段，降低原始电流并采用电流密度1. 8A/ dm2的小电流进行镀层封尖处理。将经粗化处理后的镍箔置于由220g/L的硫酸镍和43g/L 的硼酸以及40g/L氯化镍组成的、且PH值为4. 5的溶液的固化电解槽中，给所述固化电解槽的阴极和阳极通电，固化过程中通以电流密度为12A/dm2进行固化处理。在固化处理的电镀上升段，降低原始电流并采用电流密度2A/dm2的小电流进行镀层封尖处理。将固化处理后的镍箔烘干，烘干温度控制在58°C。所得产品表面粗糙度Ra=O. 95um RZ=6. 5um粘接力 (抗剥离力)为>2. 5kgf/cm,阻值为I Im Ω，延伸率>3. 5%。
实施例4
选取半光亮镍箔作为粗化镍箔的基材，所述粗化电解槽采用钛板作为阳极，所述固化电解槽采用镍作为阳极，将含硫镍饼或镍箔下角料置于钛框内作为阳极。并对所述半光亮镍箔进行活化处理；本工艺采用的仅仅是最简单的配方，不用进行阴/阳极的小电流浸蚀，只是进行普通的预侵蚀也就是电镀工序技术人员所知的化学浸蚀，将选取的半光亮镍箔用活化液为25g/L的盐酸对其表面进行化学腐蚀处理。通过化学腐蚀表面处理，将镍箔基材活化。将经活化处理后的所述半光亮镍箔置于由25g/L的硫酸镍和23g/L的硫酸铵组成的、且PH值为4的溶液的粗化电解槽中，给所述粗化电解槽的阴极和阳极通电，通以电流密度为28A/dm2的电流进行电解，粗化电解槽中的溶液温度控制在31°C，在所述粗化电解槽进行粗化处理。在粗化处理过程中的电镀上升段，降低原始电流并采用电流密度2A/dm2 的小电流进行镀层封尖处理。将经粗化处理后的镍箔置于由250g/L的硫酸镍和45g/L的硼酸以及40g/L氯化镍组成的、且PH值为4. 5的溶液的固化电解槽中，给所述固化电解槽的阴极和阳极通电，固化过程中通以电流密度为12A/dm2进行固化处理。在固化处理的电镀上升段，降低原始电流并采用电流密度2A/dm2的小电流进行镀层封尖处理。将固化处理后的镍箔烘干，烘干温度控制在70°C ο所得产品表面粗糙度Ra=L Oum RZ=7. Oum粘接力(抗剥离力)为>2. 5kgf/cm,阻值为15m Ω，延伸率>3. 5%。
实施例5
选取半光亮镍箔作为粗化镍箔的基材，所述粗化电解槽采用钛板作为阳极，所述固化电解槽采用镍作为阳极，将含硫镍饼或镍箔下角料置于钛框内作为阳极。并对所述半光亮镍箔进行活化处理；本工艺采用的仅仅是最简单的配方，不用进行阴/阳极的小电流浸蚀，只是进行普通的预侵蚀也就是电镀工序技术人员所知的化学浸蚀，将选取的半光亮镍箔用活化液为25g/L的盐酸对其表面进行化学腐蚀处理。通过化学腐蚀表面处理，将镍箔基材活化。将经活化处理后的所述半光亮镍箔置于由25g/L的硫酸镍和23g/L的硫酸铵组成的、且PH值为4. 5的溶液的粗化电解槽中，给所述粗化电解槽的阴极和阳极通电，通以电流密度为28A/dm2的电流进行电解，粗化电解槽中的溶液温度控制在31°C，在所述粗化电解槽进行粗化处理。在粗化处理过程中的电镀上升段，降低原始电流并采用电流密度2A/ dm2的小电流进行镀层封尖处理。将经粗化处理后的镍箔置于由250g/L的硫酸镍和45g/L 的硼酸以及40g/L氯化镍组成的、且PH值为4. 5的溶液的固化电解槽中，给所述固化电解槽的阴极和阳极通电，固化过程中通以电流密度为12A/dm2进行固化处理。在固化处理的电镀上升段，降低原始电流并采用电流密度2A/dm2的小电流进行镀层封尖处理。将固化处理后的镍箔烘干，烘干温度控制在70°C。所得产品表面粗糙度Ra=L Oum RZ=7. Oum粘接力 (抗剥离力)为>2. 5kgf/cm,阻值为15m Ω，延伸率>3. 5%。
本工艺项目简单，原料涉及只有硫酸镍、氯化镍、硼酸和硫酸铵。所用药品均为电镀级。由于只有四项原料，配置起来也比较方便。操作非常简单，极其适于工业应用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电解法生产粗化镍箔的方法，其特征是，包括以下步骤步骤一选取半光亮镍箔作为粗化镍箔的基材，并对所述半光亮镍箔进行活化处理；步骤二 将步骤一中所述经活化处理后的所述半光亮镍箔置于由18 25g/L的硫酸镍和21 23g/L的硫酸铵组成的、且PH值为3. 5 4. 5的溶液的粗化电解槽中，给所述粗化电解槽的阴极和阳极通电，在所述粗化电解槽进行粗化处理；步骤三将步骤二中经粗化处理后的镍箔置于由200g/L 250g/L的硫酸镍和40 45g/L的硼酸以及40g/L氯化镍组成的、且PH值为4 4. 5的溶液的固化电解槽中，给所述固化电解槽的阴极和阳极通电，进行固化处理；步骤四将步骤三中所述固化处理后的镍箔烘干。
2.根据权利要I所述的一种电解法生产粗化镍箔的方法，其特征是所述步骤一中的活化处理具体是将所述选取的半光亮镍箔用活化液为20 25g/L的盐酸对其表面进行化学腐蚀处理。
3.根据权利要求2所述的一种电解法生产粗化镍箔的方法，其特征是所述活化液为 22g/L的盐酸。
4.根据权利要I所述的一种电解法生产粗化镍箔的方法，其特征是所述步骤二中粗化处理时所述粗化电解槽中的溶液温度控制在29°C 31°C，同时PH 值维持在3. 8 4.0。
5.根据权利要4所述的一种电解法生产粗化镍箔的方法，其特征是所述步骤二的粗化处理时通以电流密度为28A/dm2的电流进行电解。
6.根据权利要求1所述的一种电解法生产粗化镍箔的方法，其特征是所述粗化电解槽采用钛板作为阳极，所述固化电解槽采用钛板或镍作为阳极。
7.根据权利要求6所述的一种电解法生产粗化镍箔的方法，其特征是当固化电解槽使用镍作为阳极时，将含硫镍饼或镍箔下角料置于钛框内作为阳极。
8.根据权利要求7所述的一种电解法生产粗化镍箔的方法，其特征是所述步骤三的固化处理时通以电流密度为12A/dm2的电流进行电解。
9.根据权利要I所述的一种电解法生产粗化镍箔的方法，其特征是所述步骤四中的烘干温度控制在50 70°C。
10.根据权利要I至9任一所述的一种电解法生产粗化镍箔的方法，其特征是所述步骤二和三的粗化处理、固化处理在电镀上升段都降低原始电流，并采用电流密度1. 5 2A/ dm2的小电流对镀层进行封尖处理。
11.根据权利要10所述的一种电解法生产粗化镍箔的方法，其特征是分别在活化处理、粗化处理、固化处理三个过程中的电解槽回流处通以O. lA/dm2 O. 2A/dm2的直流电进行净化处理。
全文摘要
本发明涉及一种电解法生产粗化镍箔的方法，应用于镍箔的电解法生产领域。它包括如下步骤步骤一选取半光亮镍箔作为粗化镍箔的基材，并对半光亮镍箔进行活化处理；步骤二将步骤一中经活化处理后的半光亮镍箔置于由18～25g/L的硫酸镍和21～23g/L的硫酸铵组成的粗化电解槽中，给粗化电解槽的阴极和阳极通电，在粗化电解槽进行粗化处理；步骤三将步骤二中经粗化处理后的镍箔置于由200g/L～250g/L的硫酸镍和40～45g/L的硼酸以及40g/L氯化镍组成的溶液的固化电解槽中，给固化电解槽的阴极和阳极通电，进行固化处理；步骤四将步骤三中固化处理后的镍箔烘干。本工艺的选取原料种类少，操作简单易于实现，生产得到的镍箔精度高且延展性好。
文档编号C25F3/02GK102995085SQ20121049972
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者刘言清 申请人:烟台晨煜电子有限公司