CN104947093B - 一种化学镀镍液及一种化学镀镍的方法和一种线路板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种化学镀镍液及一种化学镀镍的方法,该化学镀镍液含有次磷酸盐、镍盐、银纳米粒子、阴离子型表面活性剂、络合剂、缓冲剂和稳定剂,且化学镀镍液的pH值为4‑5;银纳米粒子的含量为1.0×10‑6‑1.0×10‑4摩尔/升,阴离子型表面活性剂的含量为30‑70毫克/升。本发明还提供了一种线路板及其制造方法,该线路板包括陶瓷基板、附着在所述陶瓷基板的至少一个表面的铜线路层和附着在铜线路层表面的镍层,镍层中分散有银纳米粒子。采用本发明提供的化学镀镍液在基板上进行化学镀,在同等条件下能够获得更高的镀覆速度,并且形成的镀层对基板具有较高的附着力,本发明的线路板的导电能力强,而且具有较高的散热能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种化学镀镍液和一种化学镀镍的方法,本发明还涉及一种线路板及其制造方法。
背景技术
化学镀镍,又称为无电解镀镍或自催化镀镍,是通过溶液中适当的还原剂使镍离子在金属表面靠自催化的还原作用而进行的镍沉积过程。在线路板中,通过在线路板的铜线路层与金层之间形成镍层,可以避免铜金之间的相互扩散引起的线路板可焊性差和使用寿命短的缺陷,同时,形成的镍层也提高了金属层的机械强度。
纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等特点,在化学镀液中加入纳米粒子,搅拌状态下使其与沉积金属一起成为纳米复合化学镀层,基于纳米粒子的特殊性质,制得的纳米复合化学镀层因之而具有包括耐蚀性、耐磨性、抗高温氧化性和电催化性等优异的性能。目前国内对纳米复合化学镀镍工艺的研究,主要是在Ni-P镀液中添加无机纳米粒子,如Si、SiO2、SiC、Al2O3等,用来提高镀层的耐蚀性、耐磨性、抗高温氧化性和电催化性等。但在Ni-P/纳米粒子化学镀液中纳米粒子容易团聚,镀液难以保持稳定性。且含有这些纳米粒子的Ni-P镀液在线路板上形成的镍层较厚,而镍的电阻远大于基板上铜线路层的电阻,因此势必影响线路板的导电性能。另外,大多数线路板的基板为金属基板,也导致线路板的散热能力降低,而陶瓷基板虽然具有较高的散热能力,但是陶瓷基板上的铜线路层与镍层之间的结合力一般较低,从而限制了线路板在高功率LED、汽车大灯及高功率组件上的应用。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的线路板导电性能和散热性能不佳的技术问题,从而提供一种化学镀镍液及一种化学镀镍的方法和一种线路板的制造方法以及线路板。
本发明的发明人在研究过程中意外发现:如果在化学镀镍液中添加一定含量的银纳米粒子,采用该化学镀镍液在陶瓷基板的线路层的表面形成镍层,最终形成的线路板具有良好的导电性能和散热性能。在此基础上完成了本发明。
根据本发明的第一个方面,本发明提供了一种化学镀镍液,该化学镀镍液含有次磷酸盐、镍盐、银纳米粒子、阴离子型表面活性剂、络合剂、缓冲剂和稳定剂,所述化学镀镍液的pH值为4-5,其中,所述银纳米粒子的含量为1×10-6-1×10-4摩尔/升,所述阴离子型表面活性剂的含量为30-70毫克/升;优选地,所述银纳米粒子的含量为0.5×10-5-5×10-5摩尔/升,所述阴离子型表面活性剂的含量为40-50毫克/升。
根据本发明的第二个方面,本发明提供了一种化学镀镍的方法,该方法包括用本发明提供的化学镀镍液对基板进行化学镀镍以形成镍层。
根据本发明的第三个方面,本发明提供了一种线路板的制造方法,所述方法包括用化学镀镍液对附着在基板的至少一个表面的铜线路层进行化学镀镍以形成镍层,并任选在形成的镍层表面先后镀覆钯层和金层,其中,所述化学镀镍液为上述化学镀镍液。
根据本发明的第四个方面,本发明提供了一种线路板,所述线路板包括陶瓷基板、附着在所述陶瓷基板的至少一个表面上的铜线路层和附着在所述铜线路层表面上的镍层,所述镍层中分散有银纳米粒子,所述陶瓷基板优选为氮化铝陶瓷基板。
采用本发明提供的化学镀镍液在基板上进行化学镀,在同等条件下能够获得更高的镀覆速度,并且形成的镀层对基板具有较高的附着力。
采用本发明提供的方法制造的线路板的导电能力强,而且具有较高的散热能力,因此可以应用于高功率LED、汽车大灯及高功率组件上。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
根据本发明的第一个方面,本发明提供了一种化学镀镍液,所述化学镀镍液含有次磷酸盐、镍盐、银纳米粒子、阴离子型表面活性剂、络合剂、缓冲剂和稳定剂,所述化学镀镍液的pH值为4-5,其中,所述银纳米粒子的含量为1×10-6-1×10-4摩尔/升,所述阴离子型表面活性剂的含量为30-70毫克/升。
根据本发明,所述化学镀镍液中银纳米粒子的含量可以根据预期的镍层厚度以及预期的电阻率进行选择。本发明中,所述银纳米粒子的含量为1×10-6-1×10-4摩尔/升。在所述银纳米粒子的含量处于上述范围之内时,不仅能够使得形成的镍层具有较低的电阻率,从而使得最终形成的线路板具有较高的导电性能;而且形成的镍层还具有较高的耐磨损性能。优选地,所述银纳米粒子的含量为0.5×10-5-5×10-5摩尔/升。
所述银纳米粒子的颗粒大小以能够形成致密的镍层为准。优选地,所述银纳米粒子的体积平均粒径D50为10-50nm,这样能够形成致密的镍层。更优选地,所述银纳米粒子的体积平均粒径D50为15-30nm。在所述银纳米粒子的体积平均粒径D50为15-30nm时,所述银纳米粒子具有较大的比表面积,一方面更容易分散在所述化学镀镍液中,另一方面在使得所述化学镀镍液形成一定厚度的镍层时可以含有较高含量的银纳米粒子,从而降低所述镍层的电阻率。所述银纳米粒子的体积平均粒径D50可以根据马尔文激光粒度分析仪测定。
所述银纳米粒子可以根据本领域常规的方法获得。例如,可以根据CN1803350A的方法制备出平均粒径不同的银纳米粒子。另外,所述银纳米粒子可以通过商购得到,例如,购自北京德科岛金科技有限公司,牌号为DK101或DK101-1的产品。
根据本发明,所述阴离子型表面活性剂能够促进化学镀镍液中气体的逸出,并降低所述化学镀镍液形成的镀层的孔隙率。所述化学镀镍液中表面活性剂的用量以能够实现上述功能为准。本发明中,所述阴离子型表面活性剂的含量为30-70毫克/升,这样能够形成更为致密的镍层。优选地,所述阴离子型表面活性剂的含量为40-50毫克/升。
本发明的发明人在研究过程中发现,该化学镀镍液中,当所述银纳米粒子的含量为0.5×10-5-5×10-5摩尔/升,所述阴离子型表面活性剂的含量为40-50毫克/升时,形成的镍层中银纳米粒子分散更为均匀,避免由于银纳米粒子集中在线路板中的某一位置而导线路板破坏的问题。
所述阴离子型表面活性剂可以为常见的阴离子型表面活性剂。优选地,所述阴离子型表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、磺基琥珀酸单酯二钠和脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(FMES)中的一种或两种以上。
所述磺基琥珀酸单酯二钠的结构如式(1)所示:
其中,R可以为C12-C18的饱和或不饱和的烃基,所述烃基可以为直链或支链的烃基;n可以为0-10中任意的整数。
所述磺基琥珀酸单酯二钠可以通过商购获得,例如,购自上海金山经纬化工有限公司的牌号为mes的产品。
所述脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐可以通过商购获得,例如,购自喜赫石化。
在本发明的一种优选实施方式中,所述阴离子型表面活性剂为十二烷基磺酸钠和和十二烷基硫酸钠,且十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠的质量比为1∶1-3,这样能够使得最终形成的线路板具有更好的导电性能。
根据本发明,在所述化学镀镍液中,所述次磷酸盐和所述镍盐的含量可以为本领域的常规含量。例如,所述次磷酸盐的含量可以为15-50克/升,所述镍盐的含量可以为12-45克/升。优选情况下,所述次磷酸盐的含量为20-45克/升,所述镍盐的含量为20-35克/升,这样可以使所述化学镀镍液具有更高的稳定性,并使所述化学镀镍液在形成镍层时能更多地俘获所述银纳米粒子。
本发明对所述镍盐和次磷酸盐的种类没有特别的限制,可以为常规选择。
具体地,所述镍盐可以为硫酸镍、氯化镍和醋酸镍中的一种或两种以上,优选为硫酸镍。
所述次磷酸盐可以为次磷酸钠和/或次磷酸钾。从降低所述化学镀镍液成本的角度出发,所述次磷酸盐优选为次磷酸钠。
根据本发明,所述化学镀镍液还可以含有稳定剂、缓冲剂和络合剂,以避免化学镀镍液的分解和沉淀。本发明对所述稳定剂和络合剂的种类及其含量没有特别地限制。
所述稳定剂可以为硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、硫脲和黄原酸酯中的至少一种。优选地,所述稳定剂为硫脲。所述稳定剂的含量可以为0.5-5毫克/升。
所述缓冲剂可以为醋酸钠、丁二酸钠和柠檬酸氢钠中的至少一种。优选地,所述缓冲剂为醋酸钠。所述缓冲剂的含量可以为5-20克/升。
所述络合剂可以为丁二酸、丁二酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠、乳酸、苹果酸和甘氨酸中的至少一种,优选为柠檬酸钠。所述络合剂的含量可以为20-40克/升。
根据本发明,为了满足化学镀工艺的要求,所述化学镀镍液的pH为4-5。
根据本发明,所述化学镀镍液可以通过将含有所述银纳米粒子和所述阴离子型表面活性剂的水溶液与含有镍盐、次磷酸盐、稳定剂、缓冲剂和络合剂的水溶液混合后,从而制得化学镀镍液。以下实施例和对比例中,采用盐酸或碳酸钠调节所述化学镀镍液的pH为4-5。
含有银纳米粒子和阴离子型表面活性剂的水溶液可以通过在超声波振荡的条件下,将银纳米粒子和阴离子型表面活性剂分散在水中而得到。
根据本发明的第二个方面,本发明提供了一种化学镀镍的方法,该方法包括用化学镀镍液对基板进行化学镀镍以形成镍层,所述化学镀镍液为上述化学镀镍液。
在本发明中,可以在化学镀镍条件下,将经活化的基板置于本发明提供的化学镀镍液中,从而在基板表面形成镍层。具体地,可以将基板置于温度为75-90℃(如80-85℃)的本发明的化学镀镍液中,从而在基板表面形成镍层。所述化学镀镍的时间可以根据基板的种类和预期的镍层的厚度进行选择,一般可以为20-70分钟。
所述基板可以为各种材料的基板,例如,可以为树脂基板、陶瓷基板或金属基板。
根据本发明的第三个方面,本发明提供了一种线路板的制造方法,该方法包括用化学镀镍液对附着在基板的至少一个表面的铜线路层进行化学镀镍以形成镍层并任选在形成的镍层表面先后镀覆钯层和金层,其中,所述化学镀镍液为本发明提供的化学镀镍液。
从提高所述线路板散热能力的角度出发,所述线路板的基板优选为陶瓷基板,所述陶瓷基板可以为氧化铝陶瓷基板、氮化铝陶瓷基板或氮化硅陶瓷基板。更优选地,所述陶瓷基板为氮化铝陶瓷基板,这样能够获得散热性能更好的线路板,并且镍层对基板表面上的铜线路层的附着力更高。
本发明基板上的铜线路层可以根据本领域常规的方法制得。一般地,在所述基板为陶瓷基板时,可以采用厚膜技术,即利用印刷法将铜浆料涂布于基板表面,然后经热处理、金属浆烧结而获取铜层;或者使用薄膜技术,即通过溅射、真空蒸镀等真空制膜成型,对陶瓷基板表面进行金属化,经光刻、蚀刻工序形成所述的铜线路层。所述铜线路层形成的具体步骤为本领域常规的选择,在此不再赘述。
在本发明中,可以通过采用本发明提供的化学镀镍液对附着在基板的至少一个表面的铜线路层进行化学镀镍以形成所述线路板的镍层。一般地,可以将至少一个表面包括铜线路层的基板置于温度为80-90℃(如83-86℃)的本发明的化学镀镍液中,从而在铜线路层的表面形成镍层。所述化学镀镍的时间可以根据预期的镍层的厚度进行选择,一般可以为20-40分钟。
根据本发明,所述化学镀镍的条件优选使得在铜线路层上形成的镍层的厚度为3-7μm,这样既能使制得的线路板具有较高的导电性能和散热性能,又能降低反应的时间。所述镍层的厚度可以根据X射线荧光光谱法测得。
在将至少一个表面附着有铜线路层的基板置于本发明的化学镀镍液中进行化学镀镍之前,可以采用本领域常用的方法对铜线路层的表面进行活化。本发明对于将需要进行化学镀镍的铜线路层的表面进行活化的方法没有特别限定,可以采用本领域的常规方法进行。
一般地,可以将基板放入含有钯活化剂和酸的水溶液中,以将需要形成镀层的铜线路层活化。所述钯活化剂可以为氯化钯或硫酸钯,优选为氯化钯,所述酸优选为浓度为37重量%的盐酸。所述钯活化剂和酸的含量可以为常规选择。一般地,所述钯活化剂的含量可以为0.2-2.5g/L,浓度为37重量%的盐酸的含量可以为180-250mL/L。含有钯活化剂和酸的水溶液的pH值一般可以为3-5。
进行活化时,含有钯活化剂和酸的水溶液的温度可以为25-35℃。所述钯活化的时间一般可以为30-90秒。
根据本发明,在所述铜线路层的表面形成镍层后,所述方法还可以包括在形成的镍层表面先后镀覆钯层和金层,镀覆钯层和金层的方法为本领域常规的方法。
具体地,可以将化学镀镍得到的基板置于化学镀钯液中进行化学镀钯,以在所述镍层的表面上形成钯层。所述化学镀钯液可以含有钯盐、还原剂、络合剂和稳定剂。所述钯盐可以为氯化钯、溴化钯和硫酸钯中的一种或两种以上,所述还原剂可以为次磷酸钠、肼或二甲胺硼烷,所述络合剂可以为乙二胺四乙酸和/或乙二胺,所述稳定剂可以为氯化铵、硫代硫酸钠和硫代乙二醇酸中的一种或两种以上。
在所述化学钯镀液中,所述钯盐的含量可以为3-10g/L,所述还原剂的含量可以为0.5-15g/L,所述络合剂的含量可以为15-35g/L,所述稳定剂的含量可以为15-30mg/L。
所述化学镀钯的条件可以包括:pH值为7-8,温度为40-60℃(如45-55℃)。所述化学镀钯的处理时间可以为7-12min,优选为8-10min。
可以将化学镀钯得到的基板置于化学镀金液中,以在钯层表面进一步形成金层。所述化学镀金液可以含有金盐、还原剂和络合剂。所述金盐可以为氰化金钾、氰化亚金钾和氯金酸中的一种或两种以上,所述还原剂可以为次磷酸钠、硼氢化钾、肼或二甲胺硼烷,所述络合剂可以为氰化钾、乙二胺四乙酸和乙醇胺中的至少一种。
所述化学镀金液中,所述金盐的含量可以为2-7g/L,所述还原剂的含量可以为4-12g/L,所述络合剂的含量可以为3-8g/L。
所述化学镀金的条件可以包括:pH值为11-13,温度为80-85℃。所述化学镀金的处理时间可以为8-11min。
另外,在对所述铜线路层的表面进行活化之前,可以采用本领域常用的方法对铜线路层进行脱脂,并对脱脂后的铜线路层进行微蚀。所述脱脂的方法可以为本领域的常规选择,本文不再详述。
所述微蚀的方法可以包括:用微蚀剂对所述铜线路层进行微蚀。优选地,所述微蚀剂中含有硫酸、过氧化氢、氯化铜和稳定剂。所述硫酸的含量可以为45-90g/L,过氧化氢的含量为9-25g/L,氯化铜的含量为15-35g/L,所述稳定剂的含量为0.2-1.5g/L,这样可以使得之后经所述化学镀镍形成的镍层与铜线路层之间具有更高的附着力。
所述微蚀剂中,稳定剂优选为苯并三唑和/或水杨酸。
根据本发明,为了提高所述微蚀的速率,所述微蚀剂的pH值可以为2-4。
进行微蚀时,所述微蚀的温度可以为15-35℃;所述微蚀的时间可以为20-40s。
在进行各步化学镀之后,可以采用常规方法对经化学镀的基板进行水洗。具体地,可以将各步处理后的基板放入持续溢流的三级水洗槽中处理50-70s。
在化学镀完成之后,还可以包括将制备的线路板进行干燥。所述干燥的条件可以为常规选择。例如,可以先将线路板表面的水分吹干,然后放入80-100℃的烘箱中烘干。
根据本发明的第四个方面,本发明提供了一种线路板,所述线路板包括陶瓷基板、附着在所述陶瓷基板的至少一个表面的铜线路层和附着在所述铜线路层表面上的镍层,所述镍层中分散有银纳米粒子。
根据本发明,所述镍层的厚度可以根据线路板预期的电阻率和耐磨性进行选择。优选地,所述镍层的厚度为3-7μm。
所述银纳米粒子的含量可以根据镍层的电阻率进行选择。优选地,所述银纳米粒子的含量使得所述镍层的电阻率为4-15μΩ·cm-1。
根据本发明的线路板,所述陶瓷基板可以为氧化铝陶瓷基板、氮化铝陶瓷基板或氮化硅陶瓷基板。优选地,所述陶瓷基板为氮化铝陶瓷基板
下面将通过实施例来更详细地描述本发明。
以下实施例和对比例中,酸性脱脂剂购自深圳市成功科技有限公司,牌号为CG-1551;化学镀钯液和化学镀金液的成分及其含量由表1所示。
镀镍速率的测试:镍层厚度与时间的比值即镀镍速率,其中,镍层厚度采用X射线荧光光谱法测量。
线路板的热导率测试:采用激光热导率测试仪(产自德国耐驰公司,LFA447型),测试温度为25℃。
线路板的电阻率测试:采用金属四探针电阻率方阻测试仪(购自北京合能阳光新能源技术有限公司,型号HS-MPRT-5),测试温度为25℃,湿度为50%RH。
镀层附着力测试:把陶瓷基板上的化学镀镍层试样纵横切割成3mm正方形的各5块(棋盘格状),共计25小块,然后用胶带粘贴,再剥离胶带,记录在三次内能剥离掉的小块数量n,表示为n/25。
线路板的硬度测试:按ASTM B578-80提供的方法采用日本制造AKASHI显微硬度计,载荷200g,每个试片5个点,取平均值。测试之前将线路板于400℃下热处理1小时。
表1
实施例1-3
实施例1-3用于说明本发明提供的化学镀镍液及其制备方法。
将银纳米粒子(D50=20nm,购自北京德科岛金科技有限公司,牌号为DK101-1)加入到溶解有表面活性剂十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠(实施例1-3中,十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠的质量比分别为1∶1、1∶2和1∶3)的水溶液中,于25℃超声分散1h,得到含有银纳米粒子的混合液。
将混合液加入到含有硫酸镍、次磷酸钠、柠檬酸钠、醋酸钠和硫脲的基础镍-磷镀液中,于85℃以600转/分钟搅拌30min,从而制得pH为5的化学镀镍液。化学镀镍液各成分的具体含量如表2所示。
实施例4
本实施例用于说明本发明提供的化学镀镍液及其制备方法。
采用与实施例1相同的方法制备化学镀镍液,所不同的是,银纳米粒子D50=10nm(根据CN1803350A中实施例1的方法制得),从而制得化学镀镍液。
实施例5
本实施例用于说明本发明提供的化学镀镍液及其制备方法。
采用与实施例1相同的方法制备化学镀镍液,所不同的是,银纳米粒子D50=50nm(购自北京德科岛金科技有限公司,牌号为DK101),从而制得化学镀镍液。
实施例6
本实施例用于说明本发明提供的化学镀镍液及其制备方法。
将银纳米粒子(D50=20nm,购自北京德科岛金科技有限公司,牌号为DK101-1)加入到溶解有表面活性剂十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠(十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠的质量比为1∶5)的水溶液中,于25℃超声分散1h,得到含有银纳米粒子的混合液;
将混合液加入到含有硫酸镍、次磷酸钠、柠檬酸钠、醋酸钠和硫脲的基础镍-磷镀液中,于80℃以600转/分钟搅拌30min,从而制得pH为5的化学镀镍液。化学镀镍液各成分的具体含量如表2所示。
实施例7
本实施例用于说明本发明提供的化学镀镍液及其制备方法。
采用与实施例1相同的方法制备化学镀镍液,所不同的是,用相等质量的磺基琥珀酸单酯二钠(购自上海金山经纬化工有限公司,牌号为mes)代替实施例1的表面活性剂,从而制得化学镀镍液。
实施例8
该实施例用于说明本发明提供的化学镀镍液及其制备方法。
根据实施例1所述的方法制备化学镀镍液,所不同的是,用相等质量的肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠(购自喜赫石化)代替实施例1的表面活性剂,从而制得化学镀镍液。
实施例9
该实施例用于说明本发明提供的化学镀镍液及其制备方法。
根据实施例1所述的方法制备化学镀镍液,所不同的是,用相等质量的十二烷基磺酸钠代替实施例1的表面活性剂,从而制得化学镀镍液。
对比例1
根据实施例1所述的方法制备化学镀镍液,所不同的是,不使用银纳米粒子和表面活性剂,从而制得化学镀镍液。
对比例2
根据实施例1所述的方法制备化学镀镍液,所不同的是,银纳米粒子的用量使得银纳米粒子的含量为2.0×10-4摩尔/升,表面活性剂的用量使得表面活性剂的含量为100毫克/升,从而制得化学镀镍液。
对比例3
根据实施例1所述的方法制备化学镀镍液,所不同的是,用相等质量的三乙醇胺代替实施例1中的十二烷基硫酸钠,从而制得化学镀镍液。
表2
*:三乙醇胺的量
应用实施例1
该应用实施例用于说明本发明提供的线路板及其制备方法。
步骤1:将一个表面附着有铜线路层(厚度为50μm)的氮化铝陶瓷基板(76mm×12.5mm×0.5mm)放入100mL/L的酸性脱脂剂中进行脱脂,以45℃的温度处理6min。
步骤2:将脱脂后的基板依次放入有持续溢流的三级水洗槽中处理50s,以彻底清洗基板表面残留的前制程药水。
步骤3:将基板放入配有35mL/L的硫酸(浓度98重量%)、20g/L的过氧化氢、30g/L氯化铜和0.7g/L的水杨酸的混合溶液中进行微蚀,控制混合溶液的pH为2-3,以室温处理20s,除去铜表面氧化形成的氧化铜,以获得新鲜的铜电路表面。
步骤4:将微蚀后的基板依次放入有持续溢流的三级水洗槽中处理60s,以彻底清洗板面残留的前制程药水。
步骤5:将基板放入120mL/L的盐酸溶液(浓度为37重量%)中进行酸化处理,处理时间为40s,活化微蚀后的基板表面。
步骤6:将活化微蚀后的基板依次放入有持续溢流的三级水洗槽中处理60s,以彻底清洗板面残留的前制程药水。
步骤7:将基板放入配有2g/L的氯化钯和180mL/L的盐酸(浓度为37重量%)混合溶液中,控制混合溶液的pH为4-5,在30℃的温度下处理40s,以引发镍金属的沉积。
步骤8:将基板依次放入有持续溢流的三级水洗槽中处理60s,以彻底清洗基板线路层之间残留的前制程药水。
步骤9:将基板放入实施例1所制得的化学镀镍液中,控制化学镀镍液的pH为4-5,在85℃的温度下处理20min,从而在基板的铜线路层表面沉积镍层。
步骤10:将沉积了镍层的基板依次放入有持续溢流的三级水洗槽中处理60s,以彻底清洗板面残留的前制程药水。
步骤11:将基板放入化学镀钯液中,控制化学镀钯液pH为7-8,在48℃的温度下处理10min,在镍层表面沉积钯层。
步骤12:将沉积了钯层的基板依次放入有持续溢流的三级水洗槽中处理60s,以彻底清洗板面残留的前制程药水。
步骤13:将基板放入化学镀金液中,控制化学镀金液的pH为11-12,在85℃的温度下处理10min,在钯层表面沉积金层。
步骤14:将沉积了金层的基板依次放入有持续溢流的三级水洗槽中处理60s,以彻底清洗板面残留的前制程药水。
步骤15:将基板放入80℃的烘箱中烘12min,除去基板上的水分。
从而制得应用实施例1的线路板,该线路板的性能如表3所示。
应用实施例2-10
该应用实施例用于说明本发明提供的线路板及其制备方法。
步骤1-步骤8:分别与应用实施例1的步骤1-步骤8相同。
步骤9:将基板分别放入实施例1-9制得的化学镀镍液中,控制化学镀镍液的pH为4-5,在85℃的温度下处理25min,从而在基板的铜线路层表面沉积镍层。
步骤10:将基板依次放入有持续溢流的三级水洗槽中处理60s,以彻底清洗板面残留的前制程药水。
步骤11:将基板放入80℃的烘箱中烘12min,除去基板上的水分。
从而制得应用实施例2-10的线路板,线路板的性能如表3所示。
应用实施例11
采用与应用实施例2相同的方法制备线路板,所不同的是,步骤3中,将基板放入配有25mL/L的硫酸(浓度重量98%)、30g/L的过氧化氢、30g/L氯化铜和1.7g/L的水杨酸的混合溶液中进行微蚀,控制混合溶液的pH为2-3,以室温处理20s,除去铜表面氧化形成的氧化铜,以获得新鲜的铜电路表面,从而制得线路板。线路板的性能如表3所示。
应用对比例1-3
采用与应用实施例2相同的方法制备线路板,所不同的是,分别采用对比例1-3制得的化学镍液对基板上的铜线路层进行化学镀镍,从而制得线路板。线路板的性能如表3所示。
表3
*:钯层的厚度为0.12μm,金层的厚度为0.08μm。
从表3可以看出,本发明的线路板的镍层与铜线路层之间具有较高的附着力。本发明的线路板不仅具有较高的硬度,进而具有较好的耐磨损性能;还具有较高的导电性能和导热能力,从而能应用于高功率LED、汽车大灯及高功率组件上。
以上描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (8)
1.一种化学镀镍液,所述化学镀镍液含有次磷酸盐、镍盐、银纳米粒子、阴离子型表面活性剂、络合剂、缓冲剂和稳定剂,所述化学镀镍液的pH值为4-5,其中,所述化学镀镍液中,所述次磷酸盐的含量为15-50克/升,所述镍盐的含量为12-45克/升,所述络合剂的含量为20-40克/升,所述缓冲剂的含量为5-20克/升,所述稳定剂的含量为0.5-5毫克/升,所述银纳米粒子的含量为1×10-6-1×10-4摩尔/升,所述阴离子型表面活性剂的含量为30-70毫克/升;所述阴离子型表面活性剂为十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠,且十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠的质量比为1:1-3。
2.根据权利要求1所述的化学镀镍液,其中,所述银纳米粒子的含量为0.5×10-5-5×10-5摩尔/升,所述阴离子型表面活性剂的含量为40-50毫克/升。
3.根据权利要求1所述的化学镀镍液,其中,所述银纳米粒子的体积平均粒径D50为10-50nm。
4.一种化学镀镍的方法,该方法包括用化学镀镍液对基板进行化学镀镍以形成镍层,所述化学镀镍液为权利要求1-3中任意一项所述的化学镀镍液。
5.一种线路板的制造方法,所述方法包括用化学镀镍液对附着在基板的至少一个表面的铜线路层进行化学镀镍以形成镍层,并任选在形成的镍层表面先后镀覆钯层和金层,其中,所述化学镀镍液为权利要求1-3中任意一项所述的化学镀镍液。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述基板为陶瓷基板。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述基板为氮化铝陶瓷基板。
8.根据权利要求5所述的方法,其中,用化学镀镍液对附着在基板的至少一个表面的铜线路层进行化学镀镍之前,所述方法还包括用微蚀剂对所述铜线路层进行微蚀,所述微蚀剂中含有硫酸、过氧化氢、氯化铜和稳定剂,且硫酸的含量为45-90g/L,过氧化氢的含量为9-25g/L,氯化铜的含量为15-35g/L,所述稳定剂的含量为0.2-1.5g/L;所述微蚀剂的pH值为2-4。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01201484A (ja) * | 1987-10-06 | 1989-08-14 | Hitachi Ltd | 化学ニッケルめっき液及びその使用方法 |
CN1209468A (zh) * | 1997-07-08 | 1999-03-03 | 美克株式会社 | 铜及铜合金的微蚀剂 |
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CN102094201A (zh) * | 2009-12-14 | 2011-06-15 | 徐冰 | 铜金属表面处理的微蚀刻液 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01201484A (ja) * | 1987-10-06 | 1989-08-14 | Hitachi Ltd | 化学ニッケルめっき液及びその使用方法 |
CN1209468A (zh) * | 1997-07-08 | 1999-03-03 | 美克株式会社 | 铜及铜合金的微蚀剂 |
CN101230461A (zh) * | 2008-02-20 | 2008-07-30 | 汕头超声印制板(二厂)有限公司 | 一种用于铜或铜合金表面的酸性微蚀溶液及表面处理方法 |
CN101525744A (zh) * | 2009-04-27 | 2009-09-09 | 深圳市成功化工有限公司 | 印刷线路板的表面处理方法 |
CN102094201A (zh) * | 2009-12-14 | 2011-06-15 | 徐冰 | 铜金属表面处理的微蚀刻液 |
CN102695370A (zh) * | 2012-06-18 | 2012-09-26 | 惠州市富济电子材料有限公司 | 一种陶瓷电路板的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Study on the nano-composite electroless coating of Ni-P/Ag;Hongfang Ma et al.;《Journal of Alloys and Compounds》;20091231;第474卷;第264页2.2Electroless plating,第265页Table1,第266页3.4.Effect of silver nanoparticles on microhardness of coating,图4,第267页3.5.Morphology,4.Conclusions * |
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