CN107587173A

CN107587173A - 一种镍电镀液及其应用

Info

Publication number: CN107587173A
Application number: CN201710977515.0A
Authority: CN
Inventors: 梁俊展; 谭汝泉; 宋先刚; 黄澳斌; 王惠敏; 冯辉
Original assignee: GUANGDONG LINGGUANG NEW MATERIAL CO Ltd
Current assignee: GUANGDONG LINGGUANG NEW MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2017-10-17
Filing date: 2017-10-17
Publication date: 2018-01-16

Abstract

本发明涉及一种镍电镀液，该镍电镀液包括以下质量浓度的组分：主盐10‑20g/L、缓冲剂40‑50g/L、导电盐300‑500g/L、应力消除剂0.01‑0.1g/L、稳定剂2‑20g/L；所述主盐为氨基磺酸镍、硫酸镍、氯化镍和草酸镍中的一种或多种，所述导电盐为氨基磺酸钠、硫酸钠、氯化钠和醋酸钠中的一种或多种；该镍电镀液的pH值为6.5‑7.5。本发明所述的镍电镀液具有无腐蚀性、电镀效率高、配方环保的优点，使用该镍电镀液电镀后得到的镍层均匀致密、硬度高又耐腐蚀，该镍电镀液尤其适用于对片式元器件进行镍电镀处理。

Description

一种镍电镀液及其应用

技术领域

本发明涉及电镀技术领域，特别是涉及一种镍电镀液及其应用。

背景技术

近年来，电子设备朝短小轻薄方向发展，激励着表面组装技术和表面组装元器件迅速发展，这当然也加速了片式电阻器工业的发展。片式电阻器亦称表面贴装电阻器，它与其它片式元器件(SMC、SMD)一样，是适用于表面贴装技术(SMT)的新一代无引线或短引线微型电子元件。0201型片式电容、0201型片式电阻、0201型片式电感、0201型片式热敏电阻、0201型片式压敏电阻等小型片式元器件现在已得到了越来越广泛的应用，但在产业化的过程中有些问题急需解决。

0201型片式元器件由于尺寸小、端头的金属化部分也很小，导致使用常规的镍电镀技术时需要的电镀时间长，产品在电镀过程中磨损较严重，容易受到酸性较强的电镀液的腐蚀而导致电性能失效，电镀后产品的镍层结晶粗糙，耐焊性能差。以上都是0201型片式元器件产品在产业化的过程中急需解决的问题，由于镍电镀技术的制约，而直接影响了0201型片式元器件的产业化进程。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种镍电镀液，其具有无腐蚀性、电镀效率高、配方环保的优点，使用该镍电镀液电镀后得到的镍层均匀致密、硬度高又耐腐蚀，该镍电镀液尤其适用于对片式元器件进行镍电镀处理。

本发明采取的技术方案如下：

一种镍电镀液，包括以下质量浓度的组分：主盐10-20g/L、缓冲剂40-50g/L、导电盐300-500g/L、应力消除剂0.01-0.1g/L、稳定剂2-20g/L；所述主盐为氨基磺酸镍、硫酸镍、氯化镍和草酸镍中的一种或多种，所述导电盐为氨基磺酸钠、硫酸钠、氯化钠和醋酸钠中的一种或多种；该镍电镀液的pH值为6.5-7.5。

所述镍电镀液中，主盐是供给镍离子的盐；缓冲剂用于维持溶液的pH值；导电盐用于提高溶液的导电性；所述应力消除剂用于降低镍层的内应力，提高镍层的均匀性；所述稳定剂能防止镍离子与氢氧根离子结合成为氢氧化镍悬浮物，避免镍层结晶疏松或出现起皮等不良现象。

现有常用的镍电镀液配方中，作为主盐的镍金属盐的含量一般为100-300g/L，因此其镍离子的分散能力较差、覆盖能力低，不利于形成结晶细致的镍镀层。

而本发明的镍电镀液配方中主盐的含量比常用配方低70％以上，大大提升了镍离子的分散能力和覆盖能力，并且降低了电镀成本以及减轻了废水处理的负担。其次，由于主盐含量的降低会导致镍电镀液的导电效果下降，因此本发明在配方中加入足量的钠盐作为导电盐，以提高镍电镀液的导电性以及在低电流密度区间的电镀效率。再者，由于使用了钠盐作为导电盐，导电盐会使电镀镍层的内应力增大，容易造成镍层结晶疏松、出现起皮等不良现象，因此本发明在配方中加入了适量的应力消除剂以降低镍层的内应力。

现有常用的镍电镀液的pH值通常为3.8～5.6，如果pH值过高会使镀液浑浊，产生金属氢氧化物夹入电镀镍层中，使镍层的力学性能下降、外观变得粗糙。但是，较强的酸性会使镍电镀液具备较强的腐蚀性，导致产品在电镀过程中磨损严重，容易受到腐蚀而电性能失效，耐焊性能下降。

而本发明通过加入适量的缓冲剂维持镍电镀液的pH值为7±0.5，可达到中性，对产品基本没有腐蚀，能保证产品的电性能和耐焊性能，维持镍层的力学性能。同时，为了防止镍离子与氢氧根离子结合成为氢氧化镍悬浮物，避免镍层结晶疏松或出现起皮等不良现象，本发明还加入了适量的稳定剂保证镍离子在pH值为6.5-7.5的溶液环境中能稳定存在，不会形成氢氧化镍悬浮物。

本发明的镍电镀液通过各组分的协同配合，在保证对产品零腐蚀的前提下，提高电镀镍的效率，使电镀后得到的镍层外观光亮而饱满、结晶均匀致密、硬度高、韧性和延展性都较好，该镍电镀液尤其适用于对片式元器件进行镍电镀处理。而且，本发明的镍电镀液的镍含量很低，降低了污水处理的难度，减轻了三废治理负担，日常维护还能够减少镍离子的添加量，从而降低生产成本。

进一步地，所述缓冲剂为硼酸、四硼酸钠、草酸钠和柠檬酸钠中的一种或多种。

进一步地，所述应力消除剂为邻苯甲酰磺酰亚胺钠、双苯磺酰亚胺、丙烯基磺酸钠和丙炔磺酸钠中的一种或多种。

进一步地，所述稳定剂为乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠盐、酒石酸钾钠和海藻酸钠中的一种或多种。

进一步地，所述镍电镀液包括以下质量浓度的组分：硫酸镍15g/L、四硼酸钠40g/L、硫酸钠300g/L、双苯磺酰亚胺0.1g/L、乙二胺四乙酸二钠10g/L；该镍电镀液的pH值为7.0。

进一步地，所述镍电镀液包括以下质量浓度的组分：氨基磺酸镍20g/L、硼酸45g/L、氨基磺酸钠400g/L、邻苯甲酰磺酰亚胺钠0.05g/L、酒石酸钾钠20g/L；该镍电镀液的pH值为7.5。

进一步地，所述镍电镀液包括以下质量浓度的组分：包括以下质量浓度的组分：氯化镍10g/L、草酸钠45g/L、氯化钠400g/L、丙炔磺酸钠0.05g/L、海藻酸钠20g/L；该镍电镀液的pH值为6.5。

本发明还提供上述镍电镀液在电镀镍方面的应用。

本发明还提供上述镍电镀液在对0201型片式元器件电镀镍层中的应用。

具体实施方式

实施例一

本实施例的镍电镀液包括以下质量浓度的组分：硫酸镍15g/L、四硼酸钠40g/L、硫酸钠300g/L、双苯磺酰亚胺0.1g/L、乙二胺四乙酸二钠10g/L。该镍电镀液的pH值为7.0。

所述镍电镀液是由硫酸镍、四硼酸钠、硫酸钠、双苯磺酰亚胺、乙二胺四乙酸二钠和去离子水通过常规混合方法配制而成。

在电镀温度为50℃、电镀电流密度为0.4A/dm²、电镀时间为100min的电镀条件下，使用所述镍电镀液对0201型片式电阻进行镍电镀处理。

实施例二

本实施例的镍电镀液包括以下质量浓度的组分：氨基磺酸镍20g/L、硼酸45g/L、氨基磺酸钠400g/L、邻苯甲酰磺酰亚胺钠0.05g/L、酒石酸钾钠20g/L。该镍电镀液的pH值为7.5。

所述镍电镀液是由氨基磺酸镍、硼酸、氨基磺酸钠、邻苯甲酰磺酰亚胺钠、酒石酸钾钠和去离子水通过常规混合方法配制而成。

在电镀温度为40℃、电镀电流密度为0.6A/dm²、电镀时间为80min的电镀条件下，使用所述镍电镀液对0201型片式电阻进行镍电镀处理。

实施例三

本实施例的镍电镀液包括以下质量浓度的组分：氯化镍10g/L、草酸钠45g/L、氯化钠400g/L、丙炔磺酸钠0.05g/L、海藻酸钠20g/L。该镍电镀液的pH值为6.5。

所述镍电镀液是由氯化镍、草酸钠、氯化钠、丙炔磺酸钠、海藻酸钠和去离子水通过常规混合方法配制而成。

在电镀温度为60℃、电镀电流密度为0.2A/dm²、电镀时间为120min的电镀条件下，使用所述镍电镀液对0201型片式电阻进行镍电镀处理。

对比例

本对比例的镍电镀液含有硫酸镍150g/L和硼酸35g/L，该镍电镀液的pH值为3.5。

在电镀温度为50℃、电镀电流密度为1.0A/dm²、电镀时间为150min的电镀条件下，使用所述镍电镀液对0201型片式电阻进行镍电镀处理。

实施例一至三、以及对比例的镍电镀液分别镍电镀处理后的0201型片式电阻产品的性能检测结果如下表：

由上表可知，本发明实施例一至三的镍电镀液对产品无腐蚀，电镀效率高，而对比例的镍电镀液对产品腐蚀严重，电镀效率低。实施例一至三电镀所得的镍层结晶致密，耐焊性、电性能、耐老化性能都很好，而对比例所得的镍层结晶疏松，耐焊性、电性能、耐老化性能明显更差。

该检测结果表明，相对于现有技术，本发明的镍电镀液具有无腐蚀性、电镀效率高的优点，而且该镍电镀液电镀得到的镍层均匀致密，电性能和力学性能优异。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种镍电镀液，其特征在于：包括以下质量浓度的组分：主盐10-20g/L、缓冲剂40-50g/L、导电盐300-500g/L、应力消除剂0.01-0.1g/L、稳定剂2-20g/L；所述主盐为氨基磺酸镍、硫酸镍、氯化镍和草酸镍中的一种或多种，所述导电盐为氨基磺酸钠、硫酸钠、氯化钠和醋酸钠中的一种或多种；该镍电镀液的pH值为6.5-7.5。

2.根据权利要求1所述的镍电镀液，其特征在于：所述缓冲剂为硼酸、四硼酸钠、草酸钠和柠檬酸钠中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的镍电镀液，其特征在于：所述应力消除剂为邻苯甲酰磺酰亚胺钠、双苯磺酰亚胺、丙烯基磺酸钠和丙炔磺酸钠中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的镍电镀液，其特征在于：所述稳定剂为乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠盐、酒石酸钾钠和海藻酸钠中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的镍电镀液，其特征在于：包括以下质量浓度的组分：硫酸镍15g/L、四硼酸钠40g/L、硫酸钠300g/L、双苯磺酰亚胺0.1g/L、乙二胺四乙酸二钠10g/L；该镍电镀液的pH值为7.0。

6.根据权利要求4所述的镍电镀液，其特征在于：包括以下质量浓度的组分：氨基磺酸镍20g/L、硼酸45g/L、氨基磺酸钠400g/L、邻苯甲酰磺酰亚胺钠0.05g/L、酒石酸钾钠20g/L；该镍电镀液的pH值为7.5。

7.根据权利要求4所述的镍电镀液，其特征在于：包括以下质量浓度的组分：氯化镍10g/L、草酸钠45g/L、氯化钠400g/L、丙炔磺酸钠0.05g/L、海藻酸钠20g/L；该镍电镀液的pH值为6.5。

8.权利要求1-7任一项所述的镍电镀液在电镀镍方面的应用。

9.权利要求1-7任一项所述的镍电镀液在对0201型片式元器件电镀镍层中的应用。