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

LED支架镍上银电镀方法
【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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