CN110453205B - 一种铝箔材料电路板的化学镀镍工艺 - Google Patents

一种铝箔材料电路板的化学镀镍工艺 Download PDF

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Abstract

一种铝箔材料电路板的化学镀镍工艺，包括以下步骤：步骤1、碱蚀；步骤2、2级水洗；步骤3、催化剂催化；步骤4、2级水洗；步骤5、化学镀镍；步骤6、2级水洗；步骤7、封孔剂封孔；步骤8、2级水洗；步骤9、烘干，化学镀镍工艺采用了催化剂催化，催化剂在铝表面上沉积了一层薄的化学镍，起到了钝化铝表面的作用，把空气与铝表面隔离起来，阻止了铝表面的氧化。经过催化剂催化的铝表面沉积了一层薄的化学镍的上面再沉一层镍，增加镍的厚度至满足焊锡要求，这样就可以实现在铝表面的焊接，同时满足附着力的要求，最后通过封孔来保护化学镀镍,防止镍氧化，本工艺从17个步骤简化到9个步骤，省去了两次沉锌步骤及之间的硝酸退锌工艺。

Description

一种铝箔材料电路板的化学镀镍工艺
技术领域
本发明涉及电路板镀镍技术领域，尤其涉及一种在铝箔制作线路的电路板的焊盘做化学镀镍的工艺。
背景技术
一种铝箔材料电路板的化学镀镍工艺，所述电路板包含基板、绝缘胶、线路层、阻焊层、焊盘。
所述基板是铝板、玻璃纤维板、铜板等不可弯折的厚金属材料的可以做成硬质电路板(PCB)，所述基板是PI、PET、PVC等可以弯折的塑料薄膜的可以做成软质电路板(FPC)。
所述电路板是经过以下工艺实现的：1，把铝板、玻璃纤维板、铜板等不可弯折的厚金属材料或者PI、PET、PVC等可以弯折的塑料薄膜与铝箔通过绝缘胶粘合在一起形成基板。2，在铝箔面做出线路形成线路层。3，在线路层覆盖油墨或者覆盖膜形成阻焊层。4，在线路层覆盖阻焊层时预留需要焊接元器件的区域形成焊盘。
通过以上步骤做出来的电路板的焊盘是不能通过普通的锡膏焊接的，因为铝在空气中氧化形成的氧化膜是拒焊的，所以我们通过在焊盘上化学镀镍来解决焊接问题。现行的化学镀镍工艺如下：除油(3-5min)-----2级水洗-----除垢(3-5min)-----2级水洗-----浸锌(2min)-----2级水洗-----硝酸退锌(2min)-----2级水洗-----二次浸锌(2min)-----2级水洗-----预镀碱性化学镍-----2级水洗-----化学镀镍(10-20min)-----2级水洗-----封孔(3-5min)-----2级水洗-----烘干。此工艺流程复杂，生产周期非常长，产能低下。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种铝箔材料电路板的化学镀镍工艺，并在其焊盘做化学镀镍的工艺。
为有效解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：
一种铝箔材料电路板的化学镀镍工艺，包括以下步骤：
步骤1、碱蚀；步骤2、2级水洗；步骤3、催化剂催化；步骤4、2级水洗；步骤5、化学镀镍；步骤6、2级水洗；步骤7、封孔剂封孔；步骤8、2级水洗；步骤9、烘干。
具体地，所述步骤3中，催化剂包括以下质量浓度的各组分：乳酸50-150g/L；缓蚀剂5-15g/L；氯化镍6-15g/L，OP乳化剂10-15g/L；乙醇10-20g/L，催化时间为1min，温度介于30-50℃之间，pH介于0-2之间。
具体地，所述缓蚀剂为钼酸钠。
具体地，所述步骤1中，碱蚀液包括以下质量浓度的各组分：NaOH 10-40g/L，Na2MoO4 10-40g/L，碱蚀的时间为1min。
具体地，步骤5中，化学镀镍的镀液包括以下质量浓度的各组分：硫酸镍20-30g/L；次磷酸钠25-45g/L；乳酸10-30g/L；苹果酸5-15g/L；硫脲10-20mg/L，化学镀镍的时间为5-7min，温度介于80-90℃之间，pH介于4-6之间。
具体地，步骤7中，封孔剂包括以下质量浓度的各组分：十八硫醇3-20g/L；苯并咪唑1-5g/L；OP乳化剂20-50g/L,封孔时间为1min。
本发明的有益效果：本发明的工艺中，碱蚀的作用是清洁铝线路表面的污物和氧化物，采用了催化剂催化，催化剂在铝表面上沉积了一层薄的化学镍，起到了钝化铝表面的作用，把空气与铝表面隔离起来，阻止了铝表面的氧化；水洗之后直接浸入化学镀镍的药水，在经过催化剂催化的铝表面沉积了一层薄的化学镍的上面再沉一层镍，增加镍的厚度至满足焊锡要求，这样就可以实现在铝表面的焊接，同时满足附着力的要求，最后通过封孔来保护化学镀镍防止氧化，本工艺从原来的17个步骤，简化到9个步骤，大大缩短了生产时间，提高了生产效率，降低了生产成本，节约了大量资源，同时省去了两次沉锌步骤及之间的硝酸退镀工艺，改善了操作环境，减少了排放，利于环保，一种铝箔材料电路板的化学镀镍工艺广泛应用于LED灯带、灯泡、灯管等电子产品，质量可靠、性能稳定，物美价廉。
具体实施方式
实施例1
一种铝箔材料电路板的化学镀镍工艺，包括以下步骤：
步骤1、碱蚀；步骤2、2级水洗；步骤3、催化剂催化；步骤4、2级水洗；步骤5、化学镀镍；步骤6、2级水洗；步骤7、封孔剂封孔；步骤8、2级水洗；步骤9、烘干。
所述步骤3中，催化剂包括以下质量浓度的各组分：乳酸50g/L；钼酸钠5g/L；氯化镍6g/L，OP乳化剂10g/L；乙醇10g/L，催化时间为1min，温度为30℃，pH介于0-2之间。催化剂在铝表面上沉积一层薄的化学镍，钝化铝层，阻止了铝的氧化，其中乳酸提供了一个酸性环境，缓蚀剂钼酸钠可以降低溶液对铝的浸蚀，氯化镍提供镍离子的来源，乳化剂可以降低溶液的表面张力，乙醇起到加速形成镍层的作用，上述催化剂的应用，可以在铝表面迅速形成一层薄的化学镍，而且薄的化学镍无针孔，与铝表面具有优异的结合力和稳定性，尤其是化学镍形成的速度非常快，时间非常短，可以最大程度对铝层构成保护，减少铝的氧化，这为后续的化学镀镍增厚奠定了基础。
所述步骤1中，碱蚀液包括以下质量浓度的各组分：NaOH 10g/L，Na2MoO410g/L，碱蚀的时间为1min。
步骤5中，化学镀镍的镀液包括以下质量浓度的各组分：硫酸镍20g/L；次磷酸钠25g/L；乳酸10g/L；苹果酸5g/L；硫脲10mg/L，化学镀镍的时间为5min，温度为80℃，pH介于4-6之间。水洗之后直接浸入化学镀镍药水，在上面再沉一层镍层，增加镍的厚度，这样就可以实现在铝表面上的焊接，同时满足附着力的要求。
具体地，步骤7中，封孔剂包括以下质量浓度的各组分：十八硫醇3g/L；苯并咪唑1g/L；OP乳化剂20g/L,封孔时间为1min。
实施例2
一种铝箔材料电路板的化学镀镍工艺，包括以下步骤：
步骤1、碱蚀；步骤2、2级水洗；步骤3、催化剂催化；步骤4、2级水洗；步骤5、化学镀镍；步骤6、2级水洗；步骤7、封孔剂封孔；步骤8、2级水洗；步骤9、烘干。
所述步骤3中，催化剂包括以下质量浓度的各组分：乳酸150g/L；钼酸钠15g/L；氯化镍15g/L，OP乳化剂15g/L；乙醇20g/L，催化时间为1min，温度为50℃，pH介于0-2之间。催化剂在铝表面沉积一层薄的化学镍，钝化铝层，阻止了铝的氧化，其中，乳酸提供了一个酸性环境，缓蚀剂钼酸钠可以降低溶液对铝的浸蚀，氯化镍提供镍离子的来源，乳化剂可以降低溶液的表面张力，乙醇起到加速形成镍层的作用。
所述步骤1中，碱蚀液包括以下质量浓度的各组分：NaOH 40g/L，Na2MoO440g/L，碱蚀的时间为1min，碱蚀在常温下即可进行，pH控制在0-5之间。
步骤5中，化学镀镍的镀液包括以下质量浓度的各组分：硫酸镍20-30g/L；次磷酸钠45g/L；乳酸30g/L；苹果酸15g/L；硫脲20mg/L，化学镀镍的时间为7min，温度为90℃，pH介于4-6之间。水洗之后直接浸化学镀镍药水，在上面再沉一层镍层，增加镍的厚度，这样就可以实现在铝表面上的焊接，同时满足附着力的要求。
步骤7中，封孔剂包括以下质量浓度的各组分：十八硫醇20g/L；苯并咪唑5g/L；OP乳化剂50g/L,封孔时间为1min，封孔在常温下进行，pH控制在7左右。
实施例3
一种铝箔材料电路板的化学镀镍工艺，包括以下步骤：
步骤1、碱蚀；步骤2、2级水洗；步骤3、催化剂催化；步骤4、2级水洗；步骤5、化学镀镍；步骤6、2级水洗；步骤7、封孔剂封孔；步骤8、2级水洗；步骤9、烘干。
所述步骤3中，催化剂包括以下质量浓度的各组分：乳酸100g/L；钼酸钠10g/L；氯化镍10g/L，OP乳化剂12g/L；乙醇15g/L，催化时间为1min，温度为40℃，pH介于0-2之间。催化剂在铝上沉积一层薄的化学镍，钝化铝层，阻止了铝的氧化，其中，乳酸提供了一个酸性环境，缓蚀剂钼酸钠可以降低溶液对铝的浸蚀，氯化镍提供镍离子的来源，乳化剂可以降低溶液的表面张力，乙醇起到加速形成镍层的作用。
所述步骤1中，碱蚀液包括以下质量浓度的各组分：NaOH 25g/L，Na2MoO425g/L，碱蚀的时间为1min。
步骤5中，化学镀镍的镀液包括以下质量浓度的各组分：硫酸镍25g/L；次磷酸钠35g/L；乳酸20g/L；苹果酸10g/L；硫脲15mg/L，化学镀镍的时间为6min，温度为85℃，pH介于4-6之间。水洗之后直接浸化学镀镍药水，在上面再沉一层还原镍层，增加镍的厚度，这样就可以实现在铝表面上的焊接，同时满足附着力的要求。
步骤7中，封孔剂包括以下质量浓度的各组分：十八硫醇11g/L；苯并咪唑3g/L；OP乳化剂35g/L,封孔时间为1min。
实施例4
一种铝箔材料电路板的化学镀镍工艺，包括以下步骤：
步骤1、碱蚀；步骤2、2级水洗；步骤3、催化剂催化；步骤4、2级水洗；步骤5、化学镀镍；步骤6、2级水洗；步骤7、封孔剂封孔；步骤8、2级水洗；步骤9、烘干。
具体地，所述步骤3中，催化剂包括以下质量浓度的各组分：乳酸80g/L；钼酸钠12g/L；氯化镍12g/L，OP乳化剂13g/L；乙醇18g/L，催化时间为1min，温度为45℃，pH介于0-2之间。催化剂在铝上沉积一层薄的化学镍，钝化铝层，阻止了铝的氧化，其中，乳酸提供了一个酸性环境，缓蚀剂钼酸钠可以降低溶液对铝基板的浸蚀，氯化镍提供镍离子的来源，乳化剂可以降低溶液的表面张力，乙醇起到加速形成镍层的作用。
具体地，所述步骤1中，碱蚀液包括以下质量浓度的各组分：NaOH 30g/L，Na2MoO425g/L，碱蚀的时间为1min。
具体地，步骤5中，化学镀镍的镀液包括以下质量浓度的各组分：硫酸镍22g/L；次磷酸钠28g/L；乳酸24g/L；苹果酸10g/L；硫脲12mg/L，化学镀镍的时间为5.5min，温度为90℃，pH介于4-6之间。水洗之后直接浸化学镀镍药水，在上面再沉一层镍层，增加镍的厚度，这样就可以实现在铝表面上的焊接，同时满足附着力的要求。
具体地，步骤7中，封孔剂包括以下质量浓度的各组分：十八硫醇12g/L；苯并咪唑2g/L；OP乳化剂35g/L,封孔时间为1min。
对实施例1-4所述的一种铝箔材料电路板的化学镀镍工艺获得的镀镍层厚度均匀、连续，附着力良好，具有耐磨、焊接、抗氧化、防腐蚀的性能。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (1)

1.一种铝箔材料电路板的化学镀镍工艺，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、碱蚀；步骤2、2级水洗；步骤3、催化剂催化；步骤4、2级水洗；步骤5、化学镀镍；步 骤6、2级水洗；步骤7、封孔剂封孔；步骤8、2级水洗；步骤9、烘干；
所述步骤 3中，催化剂包括以下质量浓度的各组分：乳酸50-150g/L；缓蚀剂5-15g/L；氯化镍6-15g/L； OP乳化剂10-15g/L；乙醇10-20g/L，催化时间为1min，温度介于30-50℃之间，pH介于0-2之间；乳酸提供了一个酸性环 ，缓蚀剂钼酸钠可以降低溶液对铝的浸蚀，氯化镍提供镍离子的来源，乳化剂可以降低溶 液的表面张力，乙醇起到加速形成镍层的作用，上述催化剂的应用，可以在铝表面迅速形成 一层薄的化学镍，而且薄的化学镍无针孔，与铝表面具有优异的结合力和稳定性;
所述缓蚀剂为钼酸钠；
所述步骤 1中，碱蚀液包括以下质量浓度的各组分：NaOH 10-40g/L，Na2MoO4 10-40g/L，碱蚀的时间为 1min；
步骤5中， 化学镀镍的镀液包括以下质量浓度的各组分：硫酸镍20-30g/L；次磷酸钠25-45g/L；乳酸 10-30g/L；苹果酸5-15g/L；硫脲10-20mg/L，化学镀镍的时间为5-7min，温度介于80-90℃之间，pH介于4-6之间；
步骤7中，封孔剂包括以下质量浓度的各组分：十八硫醇3-20g/L；苯并咪唑1-5g/L；OP乳化剂20-50g/L ,封孔时间为1min；获得的镀镍层厚度均匀、连续，附着力良好，具有耐磨、焊接、抗氧化、防腐蚀的性能。
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