CN108914170A - 一种复合电镀液、复合电镀液的制备方法和电镀方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合电镀液、复合电镀液的制备方法和电镀方法。该复合电镀液包括加入镍纳米颗粒或镍纳米线的锡电镀液。在电镀时，使用该复合电镀液，镍纳米颗粒或镍纳米线和纯锡共沉积，形成复合镀层。在该复合镀层中，镍纳米颗粒或镍纳米线可以嵌入到锡晶格中，有效释放镀层的内应力，从而减少锡须生长的内部驱动力，有效抑制锡须生长，且镍纳米颗粒或镍纳米线的制备工艺成熟，复合电镀液的获取便捷，有良好的应用前景。

Description

一种复合电镀液、复合电镀液的制备方法和电镀方法

技术领域

本发明涉及电镀技术领域，特别涉及一种复合电镀液、复合电镀液的制备方法和电镀方法。

背景技术

电镀就是利用电解原理在某些金属或其他材料制件的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。在电子行业，电镀目的主要是为了提高产品的润湿性和可焊性能，使产品能够顺利地焊接到线路板上，实现产品的原有功能。此外，镀层还可以保护线路板上的引线免受外界恶劣环境的氧化和腐蚀。

现如今，集成电路引线框架的可焊性镀层主要采用锡铅合金。锡铅合金镀层以其优良的综合性能以及低廉的成本，被广泛应用于电子连接和组装中，但是由于WEEE认证和RoHS认证指令的生效，含铅和其他有害物质的材料或制件已禁止使用，引线框架和电子连接器电镀中使用的传统的锡铅工艺已逐步被各种无铅工艺所取代。在无铅化工艺中，纯锡电镀工艺由于具有成本低、镀层性能与锡铅镀层接近等优点，已经被电子行业广泛接受和采纳。

但是纯锡镀层的缺点是易产生锡须，锡须会导致电子器件短路和系统失效，从而严重影响器件的可靠性。因此急需一种抑制锡须生长的方案。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的复合电镀液、复合电镀液的制备方法和电镀方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种复合电镀液，所述复合电镀液包括：加入镍纳米颗粒或镍纳米线的锡电镀液。

优选地，

所述镍纳米颗粒的粒径是10-1000纳米；

所述镍纳米线的直径是10-100纳米，长度是50-1000微米。

优选地，所述复合电镀液中的镍纳米颗粒或镍纳米线的质量浓度是0.01％-5％。

优选地，所述锡电镀液包括如下任意一种：

硫酸体系哑光电镀液；

硫酸亚锡光亮电镀液；

甲基磺酸锡哑光电镀液；

甲基磺酸锡光亮电镀液。

优选地，

所述硫酸体系哑光电镀液的组份是20g/L的硫酸亚锡，160g/L的硫酸，40ml/L的添加剂；

所述硫酸体系光亮电镀液的组份是20g/L的硫酸亚锡，160g/L的硫酸，20ml/L的开缸剂，20ml/L的光泽剂；

所述甲基磺酸锡哑光电镀液的组份是220ml/L的甲基磺酸亚锡，80ml/L的甲基磺酸，50ml/L的添加剂；

所述甲基磺酸锡光亮电镀液组份是220ml/L的甲基磺酸亚锡，130ml/L额甲基磺酸，60ml/L的开缸剂，50ml/L的光泽剂。

根据本发明的另一个方面，提供了一种复合电镀液的制备方法，所述方法包括：

获取镍纳米颗粒或镍纳米线；

使用聚乙二醇分散剂对获取的所述镍纳米颗粒或镍纳米线进行超声分散；

将包括镍纳米颗粒或镍纳米线的聚乙二醇分散剂加入到锡电镀液中。

优选地，

所述使用聚乙二醇分散剂对获取的所述镍纳米颗粒或镍纳米线进行超声分散的时间是1-2小时；

所述聚乙二醇的分子量的范围是400-10000；

所述进行超声分散的功率的范围是10-1000瓦，频率的范围是20-180千赫兹。

根据本发明的又一个方面，提供了一种电镀方法，所述方法包括：

选取待电镀样品；

在预设阴极电流密度和预设镀液温度下，使用如前所述的复合电镀液对所述待电镀样品进行电镀。

优选地，

所述预设阴极电流密度是1-100安培每平方分米；

所述预设镀液温度是15-60摄氏度。

优选地，在所述使用如前所述的复合电镀液对所述待电镀样品进行电镀时，所述方法还包括：

使用循环泵对所述复合电镀液进行溢流循环；

以及使用探头式超声棒对所述复合电镀液进行超声分散。

优选地，在所述使用如前所述的复合电镀液对所述待电镀样品进行电镀之前，所述方法进一步包括：

对如前所述的复合电镀液进行超声分散。

根据本发明的技术方案，提供了一种复合电镀液，即加入镍纳米颗粒或镍纳米线的锡电镀液。在电镀时，使用该复合电镀液，镍纳米颗粒或镍纳米线和纯锡共沉积，形成复合镀层。在该复合镀层中，镍纳米颗粒或镍纳米线可以嵌入到锡晶格中，有效释放镀层的内应力，从而减少锡须生长的内部驱动力，有效抑制锡须生长，且镍纳米颗粒或镍纳米线的制备工艺成熟，复合电镀液的获取便捷，有良好的应用前景。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明一个实施例提供的一种复合电镀液的制备方法的流程示意图；

图2为本发明一个实施例提供的一种电镀方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

考虑到锡须的生长主要是由于镀层内部的内应力导致，只要能够降低镀层内部的内应力，就可以有效降低锡须产生的几率；而增大晶格微观塑形变形的几率，可以释放内应力，例如，在晶格中嵌入纳米级材料；又考虑到镍常用来做电子器件的防护性镀层，其具有良好的化学物理性质。因此，本发明提出采用镍纳米颗粒或纳米线，增大镀层锡晶格微观塑性变形的几率，进而释放内应力。具体地，将镍纳米颗粒或镍纳米线加入纯锡电镀液，以便在电镀时，与纯锡共沉积，镍纳米颗粒或镍纳米线可以嵌入到锡晶格中。下面对本发明的技术方案详细说明。

本发明提供了一种复合电镀液。该复合电镀液包括：加入镍纳米颗粒或镍纳米线的锡电镀液。

在本实施例中，在纯锡电镀液中加入镍纳米颗粒或镍纳米线，组成复合电镀液。

可选地，该复合电镀液中还包括有对镍纳米颗粒或镍纳米线进行超声分散的分散剂。

在电镀过程中，使用该复合电镀液，镍纳米颗粒或镍纳米线和纯锡共沉积，形成复合镀层，形成的镀层致密、平整，而且镍纳米颗粒或镍纳米线可以均匀的嵌入到锡晶格中，有效释放镀层内应力，从而减少锡须生长的内部驱动力，有效抑制锡须生长。另外，本实施例所使用的镍纳米颗粒或镍纳米线获取简单，市场有销售，添加量很少，成本相对较低，有良好的应用及市场前景。

在本发明的一个实施例中，镍纳米颗粒的粒径是10-1000纳米；镍纳米线的直径是10-100纳米，长度是50-1000微米。

优选地，镍纳米颗粒的粒径是100-500nm；镍纳米线的直径是30-60纳米，长度是500微米。

因为本发明是考虑到通过镍纳米颗粒或镍纳米线嵌入锡晶格的方式，释放内应力，抑制锡须生长。因此，镍纳米颗粒的粒径或者镍纳米线的直径及长度，可以影响到锡晶格的生长。在实际应用中，可以根据实际的锡须抑制程度或晶格的生长状态选择镍纳米颗粒的粒径或镍纳米线的直径及长度。例如，镍纳米颗粒的粒径可以是10纳米，或者200纳米，或者1000纳米；镍纳米线的直径是10纳米，或者50纳米，或者100纳米，镍纳米线的直径长度是10微米，或者500微米，或者1000微米。

在本发明的一个实施例中，上述的复合电镀液中的镍纳米颗粒或镍纳米线的质量浓度是0.01％-5％。

在本实施例中，考虑到生产成本、符合电镀液的分散的难易程度，需要合理地选择复合电镀液中的镍纳米颗粒或镍纳米线的质量浓度，例如，0.01％，或者0.1％，或者5％。

优选地，复合电镀液中的镍纳米颗粒或镍纳米线的质量浓度是0.1％-2％，例如，0.3％。

在本发明的一个实施例中，上述的锡电镀液包括如下任意一种：硫酸体系哑光电镀液；硫酸亚锡光亮电镀液；甲基磺酸锡哑光电镀液；甲基磺酸锡光亮电镀液。

在本实施例中，提供了四种复合电镀液，分别是：加入镍纳米颗粒或镍纳米线的硫酸体系哑光电镀液；加入镍纳米颗粒或镍纳米线的硫酸亚锡光亮电镀液；加入镍纳米颗粒或镍纳米线的甲基磺酸锡哑光电镀液；加入镍纳米颗粒或镍纳米线的甲基磺酸锡光亮电镀液。

具体地，上述的各锡电镀液的组分如下：

硫酸体系哑光电镀液的组份是20g/L的硫酸亚锡，160g/L的硫酸，40ml/L的添加剂。

硫酸体系光亮电镀液的组份是20g/L的硫酸亚锡，160g/L的硫酸，20ml/L的开缸剂，20ml/L的光泽剂。

甲基磺酸锡哑光电镀液的组份是220ml/L的甲基磺酸亚锡，80ml/L的甲基磺酸，50ml/L的添加剂。

甲基磺酸锡光亮电镀液组份是220ml/L的甲基磺酸亚锡，130ml/L额甲基磺酸，60ml/L的开缸剂，50ml/L的光泽剂。

图1为本发明一个实施例提供的一种复合电镀液的制备方法的流程示意图。如图1所示，该复合电镀液的制备方法包括：

步骤S110，获取镍纳米颗粒或镍纳米线。

在本实施例中，获取的镍纳米颗粒或纳米线可以采用现有的，或者采用现有的工艺制备的。其中，该镍纳米颗粒或镍纳米线是预设的尺寸大小。

步骤S120，使用聚乙二醇分散剂对获取的镍纳米颗粒或镍纳米线进行超声分散。

为了使镍纳米颗粒或镍纳米线可以均匀分散开来，以便加入到锡电镀液中可以分散，本实施例中，使用聚乙二醇分散剂对镍纳米颗粒或镍纳米线进行超声分散。具体是将获取的镍纳米颗粒或镍纳米线加入到聚乙二醇分散剂中，然后对加入镍纳米颗粒或镍纳米线的聚乙二醇分散剂进行超声分散，以使镍纳米颗粒或镍纳米线在聚乙二醇分散剂均匀分散开来。

步骤S130，将包括镍纳米颗粒或镍纳米线的聚乙二醇分散剂加入到锡电镀液中。

当对加入镍纳米颗粒或镍纳米线的聚乙二醇分散剂进行超声分散后，将超声分散后的聚乙二醇分散剂加入到锡电镀液中，这里超声分散后的聚乙二醇分散剂中均匀分散着镍纳米颗粒或镍纳米线。

本实施例中的复合电镀液的制备工艺简单，所需的原料获取方便，复合电镀液的稳定性好，具有良好的应用前景。

在本发明的一个实施例中，图1所示的步骤S120中的使用聚乙二醇分散剂对获取的镍纳米颗粒或镍纳米线进行超声分散的时间是1-2小时。

图1所示的聚乙二醇的分子量的范围是400-10000；优选地，聚乙二醇的分子量的范围是1000-6000.

图1所示的进行超声分散的功率的范围是10-1000瓦，频率的范围是20-180千赫兹。

具体地，可以根据实际需求选择聚乙二醇的分子量，如，400、1000、4000、10000等；超声分散的时间，如1小时、1.5小时或者2小时；以及超声分散的功率，如10瓦、500瓦、1000瓦，超声分赛的频率，如20千赫兹、100千赫兹、或者180千赫兹。

图2为本发明一个实施例提供的一种电镀方法的流程示意图。如图2所示，该电镀方法包括：

步骤S210，选取待电镀样品。

这里的待电镀样品可以是现有技术中的需要电镀的样品。如电子封装领域的引线框架、电子连接器和端子等电子器件。

步骤S220，在预设阴极电流密度和预设镀液温度下，使用复合电镀液对待电镀样品进行电镀，其中该复合电镀液是如上述的任意实施例中的复合电镀液。

这里的预设阴极电流密度、预设镀液温度可以根据实际需要进行选择。

复合电镀液对待电镀样品进行电镀时，复合电镀液中的镍纳米颗粒或镍纳米线，与纯锡共沉积，得到镍和锡的复合镀层，该镀层致密、平整。而且，镍纳米颗粒或镍纳米线可以均匀的嵌入到锡晶格中，有效释放镀层内应力，从而减少锡须生长的内部驱动力，有效抑制锡须生长。该电镀工艺简单，在达到镀层的性能要求的基础上，不需要额外的成本就可以抑制锡须的生长。

在本发明的一个实施例中，在步骤S210中的选取电镀样品之后，图1所示的方法还包括：对待电镀样品进行预处理。

在本实施例中，预处理包括去溢料、高压水、化学除油、去氧化、活化等处理。

在本发明的一个实施例中，在步骤S220中的对待电镀样品进行电镀之后，图1所示的方法还包括：对电镀后的待电镀样品进行后处理。

在本实施例中，后处理包括中和、热水洗等处理。

在本发明的一个实施例中，图2所示的步骤S220中的预设阴极电流密度是1-100安培每平方分米；预设镀液温度是15-60摄氏度。

因为阴极电流密度和镀液温度会影响镀层的生成速度和镀层的厚度，在实际电镀的过程中，可以根据需求选择相应的阴极电流密度和镀液温度。

例如，预设阴极电流密度可以是1安培每平方分米、50安培每平方分米、或者100安培每平方分米；预设镀液温度可以是15摄氏度、30摄氏度、60摄氏度。

在本发明的一个实施例中，图2所示的步骤S220中的在使用复合电镀液对待电镀样品进行电镀时，图2所示的方法还包括：使用循环泵对复合电镀液进行溢流循环；以及使用探头式超声棒对复合电镀液进行超声分散。

在本实施例中，在电镀的过程中，使用循环泵，对复合电镀液进行溢流循环，即使得复合电镀液在电镀槽中可以保持溢流循环；并且辅助超声分散的方式，可以防止和减少电镀过程中镍纳米颗粒或镍纳米线的团聚，使得电镀的锡镀层中的镍分布均匀。

在本发明的一个实施例中，图2所示的步骤S220中的在使用复合电镀液对待电镀样品进行电镀之前，图2所示的方法进一步包括：对复合电镀液进行超声分散。

在本实施例中，是在使用复合电镀液进行电镀之前，对复合电镀液进行超声分散，是为了在电镀之前，减少复合电镀液中的镍纳米颗粒或镍纳米线的团聚，使得复合电镀液中的镍纳米颗粒或镍纳米线分布均匀，以便在电镀时锡镀层中的镍分布均匀。

为了使本发明的技术效果更加明显，下面从对比实施例中对本发明进行进一步的说明。

实施例一

选择TO220引线框架为电镀样件，基材为铜合金C194，工艺流程为去溢料、高压水、化学除油、去氧化、活化、电镀、中和、热水洗具体地，去溢料时间为1min，温度60摄氏度，高压水压力200kg，化学除油20s，除油温度50℃，去氧化使用5％浓度的过硫酸钠溶液，活化使用10％浓度的甲基磺酸溶液；电镀使用的复合电镀液是加入镍纳米颗粒的甲基磺酸锡哑光电镀液，镀液组成：甲基磺酸亚锡220ml/L，甲基磺酸80ml/L，添加剂50ml/L，复合电镀液中的镍纳米颗粒的质量浓度为0.3％，镍纳米颗粒粒径200nm，电镀槽体积300L，电镀槽液保持溢流循环，循环速率为900L/h，辅助探头式超声棒超声分散，功率300W，频率50KHz，电流密度12ASD(安培每平方分米)，镀液温度30℃，电镀时间90-120s，镀层厚度2-3μm；中和使用5％浓度的磷酸三钠溶液。热水洗温度50-60℃，洗涤30s，热风烘干后保存。

实施例2

选择TO220引线框架为电镀样件，基材为铜合金C194，工艺流程为去溢料、高压水、化学除油、去氧化、活化、电镀、中和、热水洗。具体的，去溢料时间为1min，温度60摄氏度，高压水压力200kg，化学除油20s，除油温度50℃，去氧化使用5％浓度的过硫酸钠溶液，活化使用10％浓度的硫酸溶液；电镀使用的复合电镀液是加入镍纳米颗粒的硫酸体系哑光电镀液，镀液组成：硫酸亚锡20g/L，硫酸160g/L，添加剂40ml/L，复合电镀液中的镍纳米颗粒的质量浓度为0.3％，镍纳米颗粒的粒径200nm，电镀槽体积300L，电镀槽液保持溢流循环，循环速率为900L/h，辅助探头式超声棒超声分散，功率300W，频率50KHz，电流密度1ASD(安培每平方分米)，镀液温度20℃，电镀时间10min，镀层厚度2-3μm；中和使用5％浓度的磷酸三钠溶液。热水洗温度50-60℃，洗涤30s，热风烘干后保存。

实施例3

选择FPC(flexible printed circuit)连接器为电镀样件，基材为磷青铜，工艺流程为化学除油、电解除油、活化、电镀、中和、热水洗。具体的，化学除油20s，除油温度50℃，电解除油电压12-20V，温度60℃，活化使用10％浓度的甲基磺酸溶液；电镀使用的复合电镀液是加入镍纳米颗粒的甲基磺酸锡光亮电镀液，镀液组成：甲基磺酸亚锡220ml/L，甲基磺酸130ml/L，开缸剂60ml/L，光泽剂50ml/L，复合电镀液中的镍纳米颗粒的质量浓度为1.6％，镍纳米颗粒的粒径200nm，电镀槽体积300L，电镀槽液保持溢流循环，循环速率为900L/h，辅助探头式超声棒超声分散，功率300W，频率50KHz，电流密度12ASD(安培每平方分米)，镀液温度40℃，电镀时间90-120s，镀层厚度2-3μm；中和使用5％浓度的磷酸三钠溶液。热水洗温度50-60℃，洗涤30s，热风烘干后保存。

实施例4

选择板材，基材为304不锈钢，工艺流程为化学除油、电解除油、活化、电镀、中和、热水洗。化学除油20s，除油温度50℃，电解除油电压12-20V，温度60℃，活化使用10％浓度的硫酸溶液；电镀使用的复合电镀液是加入镍纳米颗粒的硫酸体系光亮电镀液，镀液组成：硫酸亚锡20g/L，硫酸160g/L，开缸剂20ml/L，光泽剂20ml/L，复合电镀液中的镍纳米颗粒的质量浓度为1.6％，镍纳米颗粒的粒径200nm，电镀槽体积300L，电镀槽液保持溢流循环，循环速率为900L/h，辅助探头式超声棒超声分散，功率300W，频率50KHz，电流密度1ASD(安培每平方分米)，镀液温度15℃，电镀时间15min，镀层厚度2-3μm；中和使用5％浓度的磷酸三钠溶液。热水洗温度50-60℃，洗涤30s，热风烘干后保存。

对比实施例1

选择TO220引线框架为电镀样件，基材为铜合金C194，工艺流程为去溢料、高压水、化学除油、去氧化、活化、电镀、中和、热水洗。具体的，去溢料时间为1min，温度60摄氏度，高压水压力200kg，化学除油20s，除油温度50℃，去氧化使用5％浓度的过硫酸钠溶液，活化使用10％浓度的甲基磺酸溶液，电镀使用的电镀液是甲基磺酸亚锡哑光电镀液，镀液组成：甲基磺酸亚锡220ml/L，甲基磺酸80ml/L，添加剂50ml/L，电镀槽体积300L，电镀槽液保持溢流循环，循环速率为900L/h，电流密度12ASD(安培每平方分米)，镀液温度30℃，电镀时间90-120s，镀层厚度2-3μm；中和使用5％浓度的磷酸三钠溶液。热水洗温度50-60℃，洗涤30s，热风烘干后保存。

对比实施例2

选择TO220引线框架为电镀样件，基材为铜合金C194，工艺流程为去溢料、高压水、化学除油、去氧化、活化、电镀、中和、热水洗。具体的，去溢料时间为1min，温度60摄氏度，高压水压力200kg，化学除油20s，除油温度50℃，去氧化使用5％浓度的过硫酸钠溶液，活化使用10％浓度的硫酸溶液；电镀使用的电镀液是硫酸体系哑光电镀液，镀液组成：硫酸亚锡20g/L，硫酸160g/L，添加剂40ml/L，电镀槽体积300L，电镀槽液保持溢流循环，循环速率为900L/h，电流密度1ASD(安培每平方分米)，镀液温度30℃，电镀时间10min，镀层厚度2-3μm；中和使用5％浓度的磷酸三钠溶液。热水洗温度50-60℃，洗涤30s，热风烘干后保存。

对比实施例3

选择FPC(flexible printed circuit)连接器为电镀样件，基材为磷青铜，工艺流程为化学除油、电解除油、活化、电镀、中和、热水洗。化学除油20s，除油温度50℃，电解除油电压12-20V，温度60℃，活化使用10％浓度的甲基磺酸溶液；电镀使用的电镀液是甲基磺酸锡光亮电镀液，镀液组成：甲基磺酸亚锡220ml/L，甲基磺酸130ml/L，开缸剂60ml/L，光泽剂50ml/L，电镀槽体积300L，电镀槽液保持溢流循环，循环速率为900L/h，辅助探头式超声棒超声分散，功率300W，频率50KHz，电流密度12ASD(安培每平方分米)，镀液温度40℃，电镀时间90-120s，镀层厚度2-3μm；中和使用5％浓度的磷酸三钠溶液。热水洗温度50-60℃，洗涤30s，热风烘干后保存。

对比实施例4

选择板材，基材为304不锈钢，工艺流程为化学除油、电解除油、活化、电镀、中和、热水洗。化学除油20s，除油温度50℃，电解除油电压12-20V，温度60℃，活化使用10％浓度的硫酸溶液，电镀使用的电镀液是硫酸体系光亮电镀液，镀液组成：硫酸亚锡20g/L，硫酸160g/L，开缸剂20ml/L，光泽剂20ml/L，电镀槽体积300L，电镀槽液保持溢流循环，循环速率为900L/h，电流密度1ASD(安培每平方分米)，镀液温度15℃，电镀时间15min，镀层厚度2-3μm，中和使用5％浓度的磷酸三钠溶液。热水洗温度50-60℃，洗涤30s，热风烘干后保存。

为了评价本发明方法抑制锡须生长的技术效果，本发明使用电子行业JEDEC的JESD22-A121标准(即测试方案：60℃，90％RH，3000h循环)进行试验结果的评价。表1示出了上述四组实施例和四组对比实施例的测试结果。

表1

实施例	锡须最大长度	锡须平均长度	个数(每cm2)
				实施例1	5μm	1μm	10
实施例2	7μm	2μm	16
				实施例3	10μm	3μm	23
实施例4	18μm	6μm	26
				对比实施例1	15μm	5μm	21
对比实施例2	32μm	18μm	27
				对比实施例3	36μm	25μm	33
对比实施例4	45μm	35μm	41

如表1所示，甲基磺酸锡体系的电镀液的镀层锡须状况好于硫酸亚锡体系的电镀液，哑光体系的电镀液的镀层的锡须状况好于光亮体系的电镀液的镀层的锡须状况。从表1中的实施例1-实施例4的数据可以得知的是使用加入镍纳米颗粒后的电镀液得到的镀层，锡须最大长度、平均长度和个数都有明显的降低，如表1中的实施例1的锡须最大长度是5微米，平均长度是1微米，锡须的个数是10个每平方厘米；而对比实施例1中的锡须最大长度是15微米，平均长度是5微米，锡须的个数是21个每平方厘米。说明镍纳米颗粒的加入有效地抑制了锡须的生长，并且符合JEDES的标准和电子行业的应用要求。

可见，通过本发明，在纯锡电镀液中加入镍纳米颗粒或镍纳米线，得到了镍和锡的复合镀层，镀层致密，平整；电镀过程中使用溢流循环，超声分散的方式，防止和减少了镍纳米颗粒或镍纳米线的团聚，使得电镀的锡镀层中镍纳米颗粒或镍纳米线分布均匀；镍纳米颗粒或镍纳米线可以均匀的嵌入到锡晶格中，有效释放镀层内应力，抑制锡须的生长；本发明所使用的镍纳米颗粒或镍纳米线获取简单，市场有销售，添加量很少，成本相对较低，有良好的应用及市场前景。

综上所述，根据本发明的技术方案，提供了一种复合电镀液，即加入镍纳米颗粒或镍纳米线的锡电镀液。在电镀时，使用该复合电镀液，镍纳米颗粒或镍纳米线和纯锡共沉积，形成复合镀层。在该复合镀层中，镍纳米颗粒或镍纳米线可以嵌入到锡晶格中，有效释放镀层的内应力，从而减少锡须生长的内部驱动力，有效抑制锡须生长，且镍纳米颗粒或镍纳米线的制备工艺成熟，复合电镀液的获取便捷，有良好的应用前景。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种复合电镀液，其特征在于，所述复合电镀液包括：加入镍纳米颗粒或镍纳米线的锡电镀液。

2.如权利要求1所述的复合电镀液，其特征在于，

所述镍纳米颗粒的粒径是10-1000纳米；

所述镍纳米线的直径是10-100纳米，长度是50-1000微米。

3.如权利要求1所述的复合电镀液，其特征在于，所述复合电镀液中的镍纳米颗粒或镍纳米线的质量浓度是0.01％-5％。

4.如权利要求1所述的复合电镀液，其特征在于，所述锡电镀液包括如下任意一种：

硫酸体系哑光电镀液；

硫酸亚锡光亮电镀液；

甲基磺酸锡哑光电镀液；

甲基磺酸锡光亮电镀液。

5.如权利要求4所述的复合电镀液，其特征在于，

所述硫酸体系哑光电镀液的组份是20g/L的硫酸亚锡，160g/L的硫酸，40ml/L的添加剂；

所述硫酸体系光亮电镀液的组份是20g/L的硫酸亚锡，160g/L的硫酸，20ml/L的开缸剂，20ml/L的光泽剂；

所述甲基磺酸锡哑光电镀液的组份是220ml/L的甲基磺酸亚锡，80ml/L的甲基磺酸，50ml/L的添加剂；

所述甲基磺酸锡光亮电镀液组份是220ml/L的甲基磺酸亚锡，130ml/L额甲基磺酸，60ml/L的开缸剂，50ml/L的光泽剂。

6.一种复合电镀液的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

获取镍纳米颗粒或镍纳米线；

使用聚乙二醇分散剂对获取的所述镍纳米颗粒或镍纳米线进行超声分散；

将超声分散后的包括镍纳米颗粒或镍纳米线的聚乙二醇分散剂加入到锡电镀液中。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述使用聚乙二醇分散剂对获取的所述镍纳米颗粒或镍纳米线进行超声分散的时间是1-2小时；

所述聚乙二醇的分子量的范围是400-10000；

所述进行超声分散的功率的范围是10-1000瓦，频率的范围是20-180千赫兹。

8.一种电镀方法，其特征在于，所述方法包括：

选取待电镀样品；

在预设阴极电流密度和预设镀液温度下，使用如权利要求1-5任一项所述的复合电镀液对所述待电镀样品进行电镀。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述使用如权利要求1-5任一项所述的复合电镀液对所述待电镀样品进行电镀时，所述方法还包括：

使用循环泵对所述复合电镀液进行溢流循环；

以及使用探头式超声棒对所述复合电镀液进行超声分散。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述使用如权利要求1-5任一项所述的复合电镀液对所述待电镀样品进行电镀之前，所述方法进一步包括：

对如权利要求1-5任一项所述的复合电镀液进行超声分散。