CN107119291A - 一种镀镍液及基于该镀镍液的高效镀镍工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种镀镍液及基于该镀镍液的高效镀镍工艺，镀镍液包括以下质量份数的原料：氨基磺酸镍48‑52份，硼酸3‑5份，纯水44‑48份，基于该镀镍液的高效镀镍工艺，包括以下步骤：物理抛光，化学抛光，酸洗，活化，电镀镍，封孔，吹干和烘干。本发明提供的镀镍液及基于该镀镍液的高效镀镍工艺，环保性强，能将裸铜线材彻底清洗干净，且提高裸铜活性，电镀镍效率高，镀得的镍层厚度均匀、表面平整且不易被氧化。
Description
技术领域
本发明属于FFC中导体的表面处理领域，涉及电镀镍技术，具体涉及一种镀镍液及基于该镀镍液的高效镀镍工艺。
背景技术
通过电解或化学方法在金属或某些非金属上镀上一层镍的方法，称为镀镍。镀镍分电镀镍和化学镀镍，其中电镀镍是阳极用金属镍，阴极为镀件，在电解液中通以直流电，在阴极镀件上沉积上一层均匀、致密的镍镀层。近年来，镀镍层作为抗氧化保护层已广泛应用于以铜和铜合金为基体的电子元器件和半导体封装等行业，且通常通过电镀镍方式形成。
FFC(Flexible Flat Cable，柔性扁平电缆)是一种通过高科技自动化设备生产线压合而成的新型数据线缆，也称作软排线，具有柔软、厚度薄、拆卸方便、易解决电磁屏蔽等优点。FFC中的导体是以裸铜为基材，为了防止裸铜被氧化和腐蚀，通常在裸铜的表面电镀镍层。电镀镍金属层厚度的均匀性是衡量电镀质量的重要指标之一，传统的电镀工艺的前处理仅采用物理抛光，或以物理抛光和酸洗相结合的方法去除裸铜表面的污物，清洁不彻底，易造成镀镍层不均匀的问题，且形成的镍层无保护措施，易氧化，使用寿命短，此外现有的镀锡液成分复杂，配制耗时耗力，且常使用大量有机物和重金属，环保性差。
发明专利化学镀镍稳定剂、化学镀镍溶液及化学镀镍工艺(申请号为201010142671.3)公开了一种化学镀镍溶液，该溶液的pH值在4.8-5.2之间，每升溶液中含有：六水硫酸镍22-30克；次磷酸钠25-35克；乳酸37-45ml；醋酸钠15-25克；丙酸3-4ml；苹果酸3-5克；乙二胺四乙酸合铋螯合物(以Bi计)0.0010-0.0025克。该发明提供的稳定剂为单一组分，不存在给镀液的维护造成困难的问题，且并非含硫化合物，从而也不存在背景技术中耐腐蚀性差的弊端。且沉积速度维持在20-22μm/h，镀层光亮且具有优良的抗变色性和耐腐蚀性。但是该镀镍液成分复杂，配制麻烦，其电镀工艺不能对底材进行彻底清洁，且镀出的镍层无保护措施，使用中已发生氧化。
因此急需一种环保性强，能将裸铜线材彻底清洗干净，且提高裸铜活性，电镀镍效率高，镀得的镍层厚度均匀、表面平整且不易被氧化的镀镍液及基于该镀镍液的高效镀镍工艺。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种环保性强，能将裸铜线材彻底清洗干净，且提高裸铜活性，电镀镍效率高，镀得的镍层厚度均匀、表面平整且不易被氧化的镀镍液及基于该镀镍液的高效镀镍工艺。
本发明提供了如下的技术方案：
一种镀镍液，原料成分包括：氨基磺酸镍、硼酸和纯水，所述原料的质量份数如下：
氨基磺酸镍：48-52份；
硼酸：3-5份；
纯水：44-48份。
优选的，所述纯水由专业纯水机制作，导电率小于50μS/cm。
一种基于所述镀镍液的高效镀镍工艺，包括以下步骤：
S1：物理抛光，以尼龙材质的柔软刷轮对裸铜线材进行滚刷，同时辅以自来水进行冲洗，将裸铜线材表面的胶状异物或其它异物清理掉，同时去除表面色差；
S2：化学抛光，将S1中的裸铜线材浸于化学抛光液中20-30秒，除去裸铜线材表面的油污，然后使用纯水冲洗，其中化学抛光液的组成包括：12-17份的脱脂剂和83-88份的纯水；
S3：酸洗，将抛光后的裸铜线材浸于酸洗液中彻底去除裸铜线材表面的氧化物和其它污物，然后以纯水清洗，其中酸洗液为14-16％的硫酸溶液；
S4：活化，将S3中清洁彻底的裸铜线材浸于活化液中浸泡6-8秒提高裸铜线材的反应活性，其中活化液为质量分数为20％-30％的酸盐溶液，随后经2次纯水冲洗；
S5：电镀镍，将S4中活化后的裸铜线材浸于镀镍液中进行电镀，在裸铜表面形成镍金属层，然后以纯水冲洗干净；
S6：封孔，将带有镀镍层的铜线材浸于封孔液中生成保护层，然后经2次纯水冲洗干净，其中封孔液为7％-9％的CT-3；
S7：吹干，将S6中的线材引入风机中吹干表面的水分；
S8：烘干，最后经烘干箱将线材表面和内部的水分完全烘干。
优选的，所述S1中物理抛光的时间为10-20秒，该物理抛光时间可将裸铜线材表面的粘性物质、锈层完全除去。
优选的，所述S3中酸洗温度为20-27℃，酸洗时间为10-15秒，该温度可保证酸洗的正常进行，该酸洗时间既能去除裸铜表面的氧化物，且不会对裸铜造成腐蚀。
优选的，所述S5中镀镍液的温度为50-60℃，电镀时间为8-15秒，在该条件下进行电镀镍，镀镍效率高，且镍层与裸铜结合牢固。
优选的，所述S6中带有镀镍层的铜线材在封孔液中的浸泡时间为16-20秒，封孔液的温度为40-50℃，该条件有利于封孔处理的高效进行。
优选的，所述S8中烘干温度为55-65℃，烘干时间为8-10秒，可将带有镀镍层的铜线材表面和内部的水分完全烘干，便于保存和提高收卷平整性。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中裸铜线材通过物理抛光、化学抛光和酸洗相结合，将裸铜表面的油污、有机物以及其它污物彻底清除干净，利于提高电镀锡层的均匀性；通过活化提高裸铜的活性，利于加速镀镍反应，提高镀镍效率；经封孔处理在镍层表面附着一层保护层，防止镍层氧化；最后经吹干和烘干完全去除水分，有利于提高线材收卷的平整性。
(2)本发明提供的镀镍液，配方简单，制备便捷，可提高生产效率，同时该镀镍液利用率高，不含重金属，对环境无污染。
(3)本发明提供的高效镀镍工艺操作便捷，可在流水线上实施，生产效率高。
具体实施方式
实施例1
一种镀镍液，原料成分包括：氨基磺酸镍、硼酸和纯水，所述原料的质量份数如下：氨基磺酸镍：48份；硼酸：3份；纯水：44份。
一种基于所述镀镍液的高效镀镍工艺，包括以下步骤：
S1：物理抛光，以尼龙材质的柔软刷轮对裸铜线材进行滚刷，同时辅以自来水进行冲洗，将裸铜线材表面的胶状异物或其它异物清理掉，同时去除表面色差，其抛光时间为10-20秒；
S2：化学抛光，将S1中的裸铜线材浸于化学抛光液中20秒，除去裸铜线材表面的油污，然后使用纯水冲洗，其中化学抛光液的组成包括：12份的脱脂剂和83份的纯水；
S3：酸洗，将抛光后的裸铜线材浸于酸洗液中彻底去除裸铜线材表面的氧化物和其它污物，然后以纯水清洗，其中酸洗液为14％的硫酸溶液，酸洗温度为20-27℃，酸洗时间为15秒；
S4：活化，将S3中清洁彻底的裸铜线材浸于活化液中浸泡6秒提高裸铜线材的反应活性，其中活化液为质量分数为30％的酸盐溶液，随后经2次纯水冲洗；
S5：电镀镍，将S4中活化后的裸铜线材浸于镀镍液中进行电镀，在裸铜表面形成镍金属层，镀镍液的温度为50℃，电镀时间为15秒，镀镍结束后以纯水冲洗干净；
S6：封孔，将带有镀镍层的铜线材浸于封孔液中20秒生成保护层，然后经2次纯水冲洗干净，其中封孔液为7％的CT-3；
S7：吹干，将S6中的线材引入风机中吹干表面的水分；
S8：烘干，最后经温度设为55℃的烘干箱烘8-10秒，将线材表面和内部的水分完全烘干。
本实施例中的纯水由专业纯水机制作，导电率小于50μS/cm。
本实施例提供的镀镍液及基于该镀镍液的高效镀镍工艺，能将裸铜线材彻底清洗干净，且裸铜活性高，电镀镍效率高，镀得的镍层厚度均匀、表面平整且不易被氧化。
实施例2
一种镀镍液，原料成分包括：氨基磺酸镍、硼酸和纯水，所述原料的质量份数如下：氨基磺酸镍：52份；硼酸：5份；纯水：48份。
一种基于所述镀镍液的高效镀镍工艺，包括以下步骤：
S1：物理抛光，以尼龙材质的柔软刷轮对裸铜线材进行滚刷，同时辅以自来水进行冲洗，将裸铜线材表面的胶状异物或其它异物清理掉，同时去除表面色差，其抛光时间为10-20秒；
S2：化学抛光，将S1中的裸铜线材浸于化学抛光液中30秒，除去裸铜线材表面的油污，然后使用纯水冲洗，其中化学抛光液的组成包括：17份的脱脂剂和88份的纯水；
S3：酸洗，将抛光后的裸铜线材浸于酸洗液中彻底去除裸铜线材表面的氧化物和其它污物，然后以纯水清洗，其中酸洗液为16％的硫酸溶液，酸洗温度为27℃，酸洗时间为10秒；
S4：活化，将S3中清洁彻底的裸铜线材浸于活化液中浸泡8秒提高裸铜线材的反应活性，其中活化液为质量分数为20％的酸盐溶液，随后经2次纯水冲洗；
S5：电镀镍，将S4中活化后的裸铜线材浸于镀镍液中进行电镀，在裸铜表面形成镍金属层，镀镍液的温度为60℃，电镀时间为8秒，镀镍结束后以纯水冲洗干净；
S6：封孔，将带有镀镍层的铜线材浸于封孔液中20秒生成保护层，然后经2次纯水冲洗干净，其中封孔液为9％的CT-3；
S7：吹干，将S6中的线材引入风机中吹干表面的水分；
S8：烘干，最后经温度设为65℃的烘干箱烘8-10秒，将线材表面和内部的水分完全烘干。
本实施例中的纯水由专业纯水机制作，导电率小于50μS/cm。
本实施例提供的镀镍液及基于该镀镍液的高效镀镍工艺，能将裸铜线材彻底清洗干净，且裸铜活性高，电镀镍效率高，镀得的镍层厚度均匀、表面平整且不易被氧化。
实施例3
一种镀镍液，原料成分包括：氨基磺酸镍、硼酸和纯水，所述原料的质量份数如下：氨基磺酸镍：49份；硼酸：3.5份；纯水：46份。
一种基于所述镀镍液的高效镀镍工艺，包括以下步骤：
S1：物理抛光，以尼龙材质的柔软刷轮对裸铜线材进行滚刷，同时辅以自来水进行冲洗，将裸铜线材表面的胶状异物或其它异物清理掉，同时去除表面色差，其抛光时间为14秒；
S2：化学抛光，将S1中的裸铜线材浸于化学抛光液中25秒，除去裸铜线材表面的油污，然后使用纯水冲洗，其中化学抛光液的组成包括：13份的脱脂剂和84份的纯水；
S3：酸洗，将抛光后的裸铜线材浸于酸洗液中彻底去除裸铜线材表面的氧化物和其它污物，然后以纯水清洗，其中酸洗液为15％的硫酸溶液，酸洗温度为23℃，酸洗时间为12秒；
S4：活化，将S3中清洁彻底的裸铜线材浸于活化液中浸泡6-8秒提高裸铜线材的反应活性，其中活化液为质量分数为25％的酸盐溶液，随后经2次纯水冲洗；
S5：电镀镍，将S4中活化后的裸铜线材浸于镀镍液中进行电镀，在裸铜表面形成镍金属层，镀镍液的温度为55℃，电镀时间为10秒，镀镍结束后以纯水冲洗干净；
S6：封孔，将带有镀镍层的铜线材浸于封孔液中18秒生成保护层，然后经2次纯水冲洗干净，其中封孔液为8％的CT-3；
S7：吹干，将S6中的线材引入风机中吹干表面的水分；
S8：烘干，最后经温度设为60℃的烘干箱烘9秒，将线材表面和内部的水分完全烘干。
本实施例中的纯水由专业纯水机制作，导电率小于50μS/cm。
本实施例提供的镀镍液及基于该镀镍液的高效镀镍工艺，能将裸铜线材彻底清洗干净，且裸铜活性高，电镀镍效率高，镀得的镍层厚度均匀、表面平整且不易被氧化。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种镀镍液，其特征在于，原料成分包括：氨基磺酸镍、硼酸和纯水，所述原料的质量份数如下：
氨基磺酸镍：48-52份；
硼酸：3-5份；
纯水：44-48份。
2.根据权利要求1所述的一种镀镍液，其特征在于，所述纯水的导电率小于50μS/cm。
3.一种基于权利要求1所述的镀镍液的高效镀镍工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：物理抛光，以尼龙材质的柔软刷轮对裸铜线材进行滚刷，同时辅以自来水进行冲洗，将裸铜线材表面的胶状异物或其它异物清理掉，同时去除表面色差；
S2：化学抛光，将S1中的裸铜线材浸于化学抛光液中20-30秒，除去裸铜线材表面的油污，然后使用纯水冲洗，其中化学抛光液的组成包括：12-17份的脱脂剂和83-88份的纯水；
S3：酸洗，将抛光后的裸铜线材浸于酸洗液中彻底去除裸铜线材表面的氧化物和其它污物，然后以纯水清洗，其中酸洗液为14％-16％的硫酸溶液；
S4：活化，将S3中清洁彻底的裸铜线材浸于活化液中浸泡6-8秒提高裸铜线材的反应活性，其中活化液为质量分数为20％-30％的酸盐溶液，随后经2次纯水冲洗；
S5：电镀镍，将S4中活化后的裸铜线材浸于镀镍液中进行电镀，在裸铜表面形成镍金属层，然后以纯水冲洗干净；
S6：封孔，将带有镀镍层的铜线材浸于封孔液中生成保护层，然后经2次纯水冲洗干净，其中封孔液为7％-9％的CT-3；
S7：吹干，将S6中的线材引入风机中吹干表面的水分；
S8：烘干，最后经烘干箱将线材表面和内部的水分完全烘干。
4.根据权利要求3所述的一种高效镀镍工艺，其特征在于，所述S1中物理抛光的时间为10-20秒。
5.根据权利要求3所述的一种高效镀镍工艺，其特征在于，所述S3中酸洗温度为20-27℃，酸洗时间为10-15秒。
6.根据权利要求3所述的一种高效镀镍工艺，其特征在于，所述S5中镀镍液的温度为50-60℃，电镀时间为8-15秒。
7.根据权利要求3所述的一种高效镀镍工艺，其特征在于，所述S6中带有镀镍层的铜线材在封孔液中的浸泡时间为16-20秒，封孔液的温度为40-50℃。
8.根据权利要求3所述的一种高效镀镍工艺，其特征在于，所述S8中烘干温度为55-65℃，烘干时间为8-10秒。
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