CN101962765B

CN101962765B - 镀镍方法

Info

Publication number: CN101962765B
Application number: CN2010105303799A
Authority: CN
Inventors: 姚力军; 潘杰; 王学泽; 袁海军
Original assignee: Ningbo Jiangfeng Electronic Material Co Ltd
Current assignee: Ningbo Jiangfeng Electronic Material Co Ltd
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2030-10-29
Also published as: CN101962765A

Abstract

本发明实施例公开了一种镀镍方法。所述镀镍方法包括：提供原材料；对所述原材料进行喷砂处理；在所述原材料的外围捆绑至少一圈具有诱导作用的金属丝；在所述原材料上进行化学镀镍。本发明所提供的镀镍方法，由于在原材料的外围捆绑了至少一圈具有诱导作用的金属丝，故在后续化学镀镍过程中，镍层首先从所述金属丝和原材料的结合处开始生长，然后扩展至原材料的整个表面，且镍层的生长速率极大地提高，预反应时间和镍层生长时间均缩短了，从而提高了生产效率。

Description

镀镍方法

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，更具体地说，涉及一种镀镍方法。

背景技术

W、Ti、Cr等金属材料常被广泛应用于非半导体镀膜行业，其市场应用范围广阔。这些金属材料在用于镀膜前常需将其与其它材料的背板进行焊接，焊接的结合率与结合强度直接影响其成品的使用。

W、Ti、Cr等金属材料与现在常用的各种焊接材料(如In、SnAgCu、Sn等)均没有很好的结合性能，故在焊接时不可直接采用所述焊接材料将其与背板进行焊接。为了解决此问题，常在W、Ti、Cr等金属材料的焊接面上镀一层镍。由于镍与上述焊接材料可以很好地润湿、结合，故常用化学镀(ChemicalPlating)法在所述W、Ti、Cr等金属材料的焊接面上镀镍。所述化学镀法是一种不需要通电，依据氧化还原反应原理，利用强还原剂在含有金属离子的溶液中，将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。所获得的镀层可使材料表面具备多种新的功能。且化学镀因工艺简便、节能、环保等特点而备受关注。

常用化学镀法在W、Ti、Cr等金属材料表面镀镍时，首先对所述W、Ti、Cr等材料进行预处理，由于W、Ti、Cr材料的化学性质稳定，故预处理后进行镀镍时的预反应时间较长，一般可达半小时之久，且反应进行非常缓慢，有时甚至无法进行。对于可正常进行镀镍的情况，在稳定镀镍状态下，镍层的平均生长速率也只有4μm/h～5μm/h，生产效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种镀镍方法，该方法能够极大地提高W、Ti、Cr等金属材料表面镍层的生长速率，进而提高生产效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种镀镍方法，所述方法包括：

提供原材料；

对所述原材料进行喷砂处理；

在所述原材料的外围捆绑至少一圈具有诱导作用的金属丝；

在所述原材料上进行化学镀镍。

优选的，所述具有诱导作用的金属丝为铜丝、铝丝或铁丝。

优选的，所述具有诱导作用的金属丝为铜丝。

优选的，所述铜丝的直径为0.5mm～1.5mm。

优选的，所述铜丝的直径为1mm。

优选的，所述原材料为W、Ti或Cr。

优选的，在所述原材料的外围捆绑至少一圈具有诱导作用的金属丝之后，还包括：对所述原材料进行活化处理。

优选的，对所述原材料进行活化处理时所采用的活化液是浓度为36％～37％的浓盐酸。

优选的，在所述原材料上进行化学镀镍所采用的镀镍溶液为：由浓度为15g/L～40g/L的硫酸镍、浓度为10g/L～40g/L的柠檬酸钠和浓度为15g/L～40g/L的次磷酸钠组成的混合溶液。

优选的，在所述原材料上进行化学镀镍所采用的镀镍溶液的PH值范围为4.6～4.8，温度范围为86℃～90℃。

从上述技术方案可以看出，本发明所提供的镀镍方法，在对原材料进行喷砂处理后，在所述原材料的外围捆绑至少一圈具有诱导作用的金属丝，然后对所述原材料进行化学镀镍，由于所述金属丝具有诱导作用，故镍层首先在所述金属丝与原材料的结合部位开始生长，进而扩展至原材料的表面，且镍层的生长速率极大地提高了。因此，采用本发明所提供的镀镍方法，能极大地提高镍层的生长速率，缩短预反应时间和镍层生长时间，进而提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种镀镍方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种原材料的结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种喷砂处理后的原材料的结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种捆绑具有诱导作用的金属丝后的原材料的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例一

参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种化学镀镍的方法流程图。该方法具体包括：

步骤S1：提供原材料。

所述原材料为W、Ti或Cr等金属材料。

步骤S2：对所述原材料进行喷砂处理。

喷砂处理的目的主要是使原材料的表面在进行化学镀镍时所形成的镍层是一个不连续镍层，进而可降低镍层表面张力，提高镍层与原材料的结合力，使镍层不容易从所述原材料上脱落。

步骤S3：在所述原材料的外围捆绑至少一圈具有诱导作用的金属丝。

喷砂处理完后，在所述原材料的外围捆绑至少一圈具有诱导作用的金属丝。所述外围指的是和原材料的焊接面相邻的面。如果所述原材料为圆柱体，其焊接面为上底面，则所述外围为该圆柱体的侧面。所述具有诱导作用的金属丝可以为铜丝、铝丝或铁丝等。

步骤S4：在所述原材料上进行化学镀镍。

采用化学镀法在所述原材料上进行化学镀镍。具体实施时，镀镍溶液中镍盐为硫酸镍或氯化镍，络合剂为柠檬酸钠、柠檬酸或羟基乙酸，还原剂为次亚磷酸钠、次磷酸钠或硼氢化钠；镀镍过程中可控制溶液的PH值在4.6～4.8之间，温度在86℃～90℃之间。

由上可知，本发明所提供的镀镍方法，在对原材料进行喷砂处理后，在所述原材料的外围捆绑至少一圈具有诱导作用的金属丝，然后对所述原材料进行化学镀镍，由于所述金属丝具有诱导作用，故镍层首先在所述金属丝与原材料的结合部位开始生长，进而扩展至原材料的表面，且镍层的生长速率极大地提高了。因此，采用本发明所提供的镀镍方法，能极大地提高镍层的生长速率，缩短预反应时间和镍层生长时间，进而提高生产效率。

实施例二

下面以一具体的例子详细描述本发明所提供的镀镍方法。

结合图1，参考图2～图4，图2～图4示出了镀镍工艺过程中原材料的结构示意图。本实施例中所述镀镍方法具体如下：

步骤S1：提供原材料。

所述原材料为W、Ti或Cr等金属材料，本实施例中以Ti为例来进行具体说明。参考图1，原材料Ti的形状为长方体1，当然，根据具体的需要可以设置原材料为圆柱体、圆锥体或三棱柱等形状。

步骤S2：对所述原材料进行喷砂处理。

在对所述原材料进行喷砂处理之前，还包括：对所述原材料进行表面磨光、清洗、干燥。所进行磨光、清洗、干燥的那一面一般称为焊接面，本实施例中原材料Ti的焊接面为长方体1的上底面。

喷砂处理过程中可通过控制砂粒大小与空气压力使得原材料表面质量达到设定要求。本实施例中具体喷砂处理过程为：采用磨料粒度为46#的白刚玉，在空气压力为0.4MPa的压强下对原材料Ti的焊接面进行喷砂处理。喷砂处理结果可通过肉眼观察Ti焊接面上的砂粒是否均匀，也可借助于显微镜来观察。喷砂处理的目的主要是使原材料的表面在进行化学镀镍时所形成的镍层是一个不连续镍层，进而可降低镍层表面张力，提高镍层与原材料的结合力，使镍层不容易从所述原材料上脱落。

参考图3，图3为图2中所示的原材料在进行喷砂处理后的结构示意图。图中1为长方体形状的原材料Ti，2为Ti焊接面上微小的砂粒。

喷砂处理完后，在所述原材料的外围捆绑至少一圈具有诱导作用的金属丝。所述原材料的外围指的是和原材料的焊接面相邻的面。本实施例中长方体Ti的外围即是长方体Ti的侧面。所捆绑的金属丝可以为一圈或者多圈。所述具有诱导作用的金属丝可以为铜丝、铝丝或铁丝等。

参考图4，图4为图3中所示的原材料在其外围捆绑了一圈具有诱导作用的金属丝后的结构示意图。图中1为长方体形状的原材料Ti，2为Ti焊接面上微小的砂粒，3为原材料Ti的侧面所捆绑的金属丝。本实施例中所述金属丝为铜丝。所述铜丝的直径可以在0.5mm～1.5mm之间，优选的，可以选用直径为1mm的铜丝。

步骤S4：在所述原材料上进行化学镀镍。

此步骤之前还包括：对所述原材料进行活化处理。由于Ti的化学性质比较稳定，故在对其进行化学镀镍之前需要将其放入活化液中进行活化处理，活化处理后的Ti再进行化学镀镍时将能极大地提高Ti与镍层之间的附着力和结合力，保证所述镍层不会从原材料Ti上脱落。

本实施例中所述活化液为分析纯级别的浓盐酸，即浓度为36％～37％的浓盐酸。将原材料Ti放入所述浓盐酸中活化15s～20s即可。

活化处理后的原材料Ti对其进行化学镀镍。将原材料Ti整体或者部分放入镀镍溶液中，当所述原材料Ti部分放入镀镍溶液中时，应保证Ti的焊接面及Ti侧面所捆绑的金属丝处于所述镀镍溶液中。所述原材料Ti部分放入镀镍溶液中，有利于节省镀镍溶液。

所述镀镍溶液中的镍盐为硫酸镍或氯化镍，浓度控制在15g/L～40g/L之间；络合剂为柠檬酸钠、柠檬酸或羟基乙酸，浓度控制在10g/L～40g/L之间；还原剂为次亚磷酸钠、次磷酸钠或硼氢化钠，浓度控制在15g/L～40g/L之间。镀镍过程中镀镍溶液的PH值在4.6～4.8之间，温度在86℃～90℃之间。本实施例中所述镀镍溶液为由浓度为30g/L的硫酸镍、浓度为25g/L的柠檬酸钠和浓度为30g/L的次磷酸钠组成的混合溶液。所述镀镍溶液的PH值为4.7，温度为88℃。

将活化处理后的原材料Ti放入上述镀镍溶液中，首先在原材料Ti上进行预反应，本实施例中所述预反应时间小于3分钟，相比传统方法中半小时的预反应时间有了极大的提高。预反应过后，原材料Ti的表面开始生长镍层，表现为原材料Ti上有大量气泡产生。本发明实施例中由于在Ti的侧面捆绑了一圈具有诱导作用的铜丝，故镍层首先由铜丝和Ti的结合处生长，即最先在铜丝周围产生气泡，随之在Ti的焊接面上产生大量气泡。由于Ti的其他面没有进行磨光、喷砂等处理，故其他面生长镍层的速率较慢，因此，最终在Ti的焊接面上形成所需镍层。形成镍层的厚度可由反应时间来控制。按照本发明实施例所提供的镀镍方法，所述镍层的生长速率可达20μm/h，如果要生长10μm厚的镍层，则只需半小时。而传统方法中镍层的生长速率只有4μm/h～5μm/h，故本发明实施例中镍层的生长速率提高了3～5倍。

从上述实施例可以看出，本发明所提供的镀镍方法，在对原材料进行喷砂处理，在所述原材料的外围捆绑至少一圈具有诱导作用的金属丝，从而在后续化学镀镍过程中，镍层首先由所述金属丝和原材料的结合处开始生长，且镍层在原材料表面的生长速率明显提高，极大地缩短了预反应时间和镍层的生长时间，从而显著提高了生产效率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种镀镍方法，其特征在于，包括：

提供原材料，所述原材料为W、Ti或Cr金属原材料；

对所述原材料进行喷砂处理；

在所述原材料的外围捆绑至少一圈具有诱导作用的金属丝，所述具有诱导作用的金属丝为铜丝、铝丝或铁丝；

在所述原材料上进行化学镀镍。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述具有诱导作用的金属丝为铜丝。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述铜丝的直径为0.5mm～1.5mm。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述铜丝的直径为1mm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述原材料的外围捆绑至少一圈具有诱导作用的金属丝之后，还包括：对所述原材料进行活化处理。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对所述原材料进行活化处理时所采用的活化液是浓度为36％～37％的浓盐酸。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述原材料上进行化学镀镍所采用的镀镍溶液为：由浓度为15g/L～40g/L的硫酸镍、浓度为10g/L～40g/L的柠檬酸钠和浓度为15g/L～40g/L的次磷酸钠组成的混合溶液。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述原材料上进行化学镀镍所采用的镀镍溶液的PH值范围为4.6～4.8，温度范围为86℃～90℃。