CN105714345A - Led支架镍上银电镀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED支架镍上银电镀方法,在LED支架基材上先镀镍层并活化镍层,再镀预镀银层和银镀层。其中镍层的厚度为0.4~0.6μm,预镀银层的厚度为0.1μm,银镀层的厚度为1μm。本发明镍镀液含:氨基磺酸镍70~110克/升,氯化镍10?30克/升,硼酸30~50克/升,镍镀液温度55~65℃,pH3.8~4.4。本发明在LED支架上直接电镀一层镍层取代目前的铜层,即使银镀层厚度在0.1~0.3μm也不会高温变色,保证性能要求的同时,减少了贵金属银的使用,节约了成本,解决了目前银镀层薄则高温烘烤变色,银层厚成品率不高,成本高的问题。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种LED支架镍上银电镀方法,属于电镀技术领域。
【背景技术】
LED英文名LightEmittingDiode,中文名发光二级管,是一种发光固态半导体器件,它能将电能转化成可见光。当给LED通电时,不同的LED芯片会发出不同的光(如红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色光)满足不同的需求。LED产业链主要包括4个部分:LED外延片、LED芯片制造、LED器件封装和产品应用,另外还包括相关配套产业。LED外延片生长的基本原理是:在一块加热至适当温度的衬底基片主要有蓝宝石和、SiC、Si上,气态物质InGaAlP有控制的输送到衬底表面,生长出特定单晶薄膜。LED外延片生长技术主要采用有机金属化学气相沉积方法。LED芯片也称为LED发光芯片,是一种固态的半导体器件,其主要功能是:把电能转化为光能,芯片的主要材料为单晶硅。LED封装是指发光芯片的封装,要求能够保护灯芯,而且还要能够透光。由于LED具有体积小、耗电量低、使用寿命长、亮度高、热量低、环保、可回收再利用、耐用等特点,LED被广泛应用如下:
(1)信息显示如电子仪器、设备、家用电器等的信息显示、数码显示和各种显示器以及LED显示屏信息显示、广告、记分牌等。
(2)交通信号灯。城市交通、高速公路、铁路、机场、航海和江河航运用的信号灯等。
(3)汽车用灯。汽车内外灯、转向灯、刹车灯、雾灯、前照灯、车内仪表显示及照明等。
(4)LED背光源。主要用于手机、MP3、MP4、PDA、数码相机、摄像机、健身器材、手提电脑、计算机显示器、各种监视器和彩色电视的显示屏等。
LED被广泛的应用,这其中少不了LED发光芯片被封装在LED支架上这一重要一步。目前LED支架基材是铜及其合金和铁及其合金,由于这些材料相对活泼,长时间使用易老化和被氧化,不能直接把LED发光芯片焊接在上面,就需要对这些基础材料进行电镀表面处理,在其表面镀上一层活泼性较弱的金属,防止LED支架在使用的过程中老化或者被氧化影响LED芯片的使用寿命,目前这种电镀处理工艺为:前处理→预镀碱铜→镀碱铜(酸铜)→预镀银→镀银→后处理。
现有的LED支架电镀工艺是在支架上镀一层铜,然后在铜上再电镀一层银,此电镀工艺必须把银层镀得足够厚(2μm以上)才能保证银层在高温烘烤条件下不变色,才不会缩短LED的使用寿命。铜上直接电镀银工艺在生产中不易控制,合格率不高,大部分次品来源于高温烘烤变色。综合以上两方面,LED支架上的银层需要镀得很厚,成品合格率不高,造成了白银的浪费,为了改变这一现状,于是就有了本发明镍上银电镀工艺的产生。
【发明内容】
本发明目的是克服现有技术中的不足,提供一种性能良好,能够减少贵金属银的使用,节约成本的LED支架镍上银电镀方法。适用于1W/0618支架,1W/0636支架,SN-CP-0012铁-NT,YH-F003铁-NT,SN-CP-0012铁,SH铁支架-NT,PT-1W铁支架-NT,FL2SAS01-1AH/BH等铁镍合金基材。
本发明是通过以下技术方案实现的:
LED支架镍上银电镀方法,其特征在于在LED支架基材上先镀镍层并活化镍层,再镀预镀银层和银镀层。其中镍层的厚度为0.4~0.6μm,预镀银层的厚度为0.1μm,银镀层的厚度为1μm。
本发明镀镍层时的镍镀液含:氨基磺酸镍(Ni(NH2SO3)2)70~110克/升,氯化镍10-30克/升,硼酸30~50克/升,镍镀液温度55~65℃,pH3.8~4.4;镀镍层的步骤为:以电流密度为5~20安培/平方分米,电沉积35~50秒,然后用去离子水清洗吹干。
本发明活化镍层时通过将LED支架浸入体积浓度5%的硫酸溶液浸3~5s活化,除去基材表面氧化,增强镍层与预镀银层的结合力,便于预镀银实施电镀,否则会出现高温起泡现象。
本发明在电镀预镀银层时的镀液含:银离子5~10g/l,KCN120g/l,镀液pH用KOH调节到12-14,温度为室温。
本发明电镀预镀银的步骤为:以电流密度1.5~5安培/平方分米,电沉积4~7s,然后用去离子水清洗吹干。在镍层与银镀层之间加镀预镀银层,可以增强镍层和银镀层的结合力。
本发明电镀银镀层时镀液中银离子浓度为60~80g/l;电镀银镀层的步骤为:以电流密度80~120安培/平方分米,电沉积2~4s,然后用去离子水清洗吹干。
本发明在电镀镍层前,先对LED支架基材除油污,具体步骤为:将LED支架基材在的PT-200溶液中于温度50~70℃下以电流密度5~20安培/平方分米电解20~40秒,然后用自来水清洗吹干,备用活化处理。其中PT-200(市售可得)溶液中含PT-200除油粉90~110克/升。
LED支架基材除油污后,进行活化处理增强基材与镍层的结合力,具体为:将除油污的LED支架基材于酸盐溶液中室温下浸泡10~20秒,然后用自来水清洗一次,再用去离子水清洗吹干。溶液酸盐开缸75~95克/升(酸盐商品名称为AS310,市售可得)
与现有技术相比,本发明有如下优点:
本发明在LED支架上直接电镀一层镍层取代目前的铜层,即使银镀层厚度在0.1~0.3μm也不会高温变色,保证性能要求的同时,减少了贵金属银的使用,节约了成本,解决了目前银镀层薄则高温烘烤变色,银层厚成品率不高,成本高的问题。
【具体实施方式】
本发明LED支架镍上银电镀方法,包括以下步骤:
a、对LED支架基材进行去除油污和活化处理;
b、在LED支架基材上用含氨基磺酸镍(Ni2+)70~110克/升,氯化镍10-30克/升,硼酸30~50克/升,温度55~65℃,pH3.8~4.4镀液以电流密度5~20安培/平方分米,电沉积35~50秒使镍层厚度达0.4~0.6μm,然后用去离子水清洗吹干;
c、将LED支架上的镍层放入5%硫酸中浸3~5s进行活化;
d、在LED支架的镍层上用含银量(银离子)5~10g/l,KCN120g/l,pH 12-14,温度为室温的镀液以电流密度1.5~5安培/平方分米,电沉积4~7s使预镀银层厚度达到0.1μm,然后用去离子水清洗吹干;
e、用银含量60~80g/l,温度为50-70℃的镀液以电流密度80~120安培/平方分米,电沉积2~4s,在LED支架的预镀银层上沉积厚度达到1.0μm的银层,然后用去离子水清洗吹干即可。
实施例1:
LED支架镍上银电镀方法,具体包括以下步骤:
a、对LED支架基材进行去除油污和活化处理;
b、在LED支架基材上用含氨基磺酸镍(Ni2+)70克/升,氯化镍30克/升,硼酸50克/升,温度60~65℃,pH3.8~4.4镀液以电流密度5安培/平方分米,电沉积35~50秒使镍层厚度达0.4μm,然后用去离子水清洗吹干;
c、将LED支架上的镍层放入5%硫酸中浸3~5s进行活化;
d、在LED支架的镍层上用含银量5g/l,KCN120g/l,pH 12-14,温度为室温的镀液以电流密度1.5安培/平方分米,电沉积4~7s使预镀银层厚度达到0.1μm,然后用去离子水清洗吹干;
e、用银含量80g/l,温度为50℃的镀液以电流密度80安培/平方分米,电沉积2~4s,在LED支架的预镀银层上沉积厚度达到1.0μm的银层,然后用去离子水清洗吹干即可。
实施例2:
LED支架镍上银电镀方法,具体包括以下步骤:
a、对LED支架基材进行去除油污和活化处理;
b、在LED支架基材上用含氨基磺酸镍(Ni2+)90克/升,氯化镍20克/升,硼酸40克/升,温度55~60℃,pH3.8~4.4镀液以电流密度15安培/平方分米,电沉积35~50秒使镍层厚度达0.5μm,然后用去离子水清洗吹干;
c、将LED支架上的镍层放入5%硫酸中浸3~5s进行活化;
d、在LED支架的镍层上用含银量8g/l,KCN120g/l,pH 12-14,温度为室温的镀液以电流密度3安培/平方分米,电沉积4~7s使预镀银层厚度达到0.1μm,然后用去离子水清洗吹干;
e、用银含量70g/l,温度为60℃的镀液以电流密度100安培/平方分米,电沉积2~4s,在LED支架的预镀银层上沉积厚度达到1.0μm的银层,然后用去离子水清洗吹干即可。
实施例3:
LED支架镍上银电镀方法,具体包括以下步骤:
a、对LED支架基材进行去除油污和活化处理;
b、在LED支架基材上用含氨基磺酸镍110克/升,氯化镍10克/升,硼酸30克/升,温度60~65℃,pH3.8~4.4镀液以电流密度20安培/平方分米,电沉积35~50秒使镍层厚度达0.6μm,然后用去离子水清洗吹干;
c、将LED支架上的镍层放入5%硫酸中浸3~5s进行活化;
d、在LED支架的镍层上用含银量10g/l,KCN120g/l,pH 12-14,温度为室温的镀液以电流密度5安培/平方分米,电沉积4~7s使预镀银层厚度达到0.1μm,然后用去离子水清洗吹干;
e、用银含量60g/l,温度为70℃的镀液以电流密度120安培/平方分米,电沉积2~4s,在LED支架的预镀银层上沉积厚度达到1.0μm的银层,然后用去离子水清洗吹干即可。
本发明实施例1-3所得的LED支架上的银镀层薄至1.0μm,高温烘烤也不变色。
Claims (8)
1.LED支架镍上银电镀方法,其特征在于在LED支架基材上先镀镍层并活化镍层,再镀预镀银层和银镀层。
2.根据权利要求1所述的LED支架镍上银电镀方法,其特征在于镀镍层时的镍镀液含:氨基磺酸鎳70~110克/升,氯化鎳10-30克/升,硼酸30~50克/升,镍镀液温度55~65℃,pH3.8~4.4。
3.根据权利要求2所述的LED支架镍上银电镀方法,其特征在于镀镍层的步骤为:以电流密度为5~20安培/平方分米,电沉积35~50秒,然后用去离子水清洗吹干,所述镍层的厚度为0.4~0.6μm。
4.根据权利要求1所述的LED支架镍上银电镀方法,其特征在于活化镍层时通过将LED支架浸入体积浓度5%的硫酸溶液浸3~5s活化。
5.根据权利要求1或2所述的LED支架镍上银电镀方法,其特征在于预镀银层的厚度为0.1μm,电镀时的镀液含:银离子5~10g/l,KCN 120g/l,镀液pH用KOH调节到12-14,温度为室温。
6.根据权利要求5所述的LED支架镍上银电镀方法,其特征在于电镀预镀银的步骤为:以电流密度1.5~5安培/平方分米,电沉积4~7s,然后用去离子水清洗吹干。
7.根据权利要求1或2所述的LED支架镍上银电镀方法,其特征在于所述银镀层的厚度为1μm,电镀时镀液中银离子浓度为60~80g/l,温度为50-70℃。
8.根据权利要求7所述的LED支架镍上银电镀方法,其特征在于电镀银镀层的步骤为:以电流密度80~120安培/平方分米,电沉积2~4s,然后用去离子水清洗吹干。
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