[发明专利]一种化学镀镍液及其在化学镀镍中的应用和一种线路板

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学镀镍液以及该化学镀镍液在化学镀镍中的应用，本发明还涉及一种线路板。

背景技术

化学镀镍，又称为无电解镀镍或自催化镀镍，是通过溶液中适当的还原剂使镍离子在金属表面靠自催化的还原作用而进行的镍沉积过程。在线路板中，通过在线路板的铜线路层与金层之间形成镍层，可以避免铜金之间的相互扩散引起的线路板可焊性差和使用寿命短的缺陷，同时，形成的镍层也提高了金属层的机械强度。

纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等特点，在化学镀镍液中加入纳米粒子，已成为研究的热点。目前国内外对纳米复合化学镀镍工艺的研究，主要是在Ni-P镀液中添加无机纳米粒子，如Si、SiO₂、SiC、Al₂O₃等，用来提高镀层的耐蚀性、耐磨性、抗高温氧化性和电催化性等，但是，这些复合镀镍液形成的线路板应用在大功率的LED板上时由于自身热导率低的原因无法承受高功率LED所散失出的热能，从而导致LED板寿命较短。因此其制成的线路板应用仅局限于低功率和一般功率的LED，而不具备向高功率LED延伸应用的可能。随着市场上越来越多的高功率LED应用出现，亟需开发出一种新的散热能力高的线路板。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的线路板散热性能不佳的技术问题。

本发明的发明人在研究过程中意外发现：如果在化学镀镍液中添加氮化铝纳米粒子，采用该化学镀镍液在陶瓷基板表面形成镍层，最终形成的线路板具有良好的散热性能。在此基础上完成了本发明。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种化学镀镍液，该化学镀镍液含有次磷酸盐、镍盐、氮化铝纳米粒子、阴离子型表面活性剂、络合剂、缓冲剂和稳定剂，所述化学镀镍液的pH值为4-5。

根据本发明的第二个方面，本发明提供了上述化学镀镍液在化学镀镍中的应用。

根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种线路板，该线路板包括基板、附着在所述基板的至少一个表面上的铜线路层和附着在所述铜线路层上的镍层，其中，所述镍层中分散有氮化铝纳米粒子。

本发明提供的线路板的散热能力强，可以应用于高功率LED、汽车大灯及高功率组件。同时，本发明提供的线路板也具有良好的耐磨性能。

采用本发明提供的化学镀镍液进行化学镀，在同等条件下能够获得更高的镀覆速度，并且形成的镀层对基板具有较高的附着力。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种化学镀镍液，该化学镀镍液含有次磷酸盐、镍盐、氮化铝纳米粒子、阴离子型表面活性剂、络合剂、缓冲剂和稳定剂，该化学镀镍液的pH值为4-5。

根据本发明，所述化学镀镍液中氮化铝纳米粒子的含量可以根据预期的镍层厚度以及预期的散热性能进行选择。优选地，所述氮化铝纳米粒子的含量为0.1-2.5克/升。在所述氮化铝纳米粒子的含量处于上述范围之内时，不仅能够使得形成的镍层具有较高的热导率，从而使得最终形成的线路板具有较高的散热性能，而且形成的镍层还具有较高的耐磨损性能。更优选地，所述氮化铝纳米粒子的含量为0.5-2克/升。

所述氮化铝纳米粒子颗粒大小以能够形成致密的镍层为准。优选地，所述氮化铝纳米粒子的体积平均粒径D₅₀为30-100nm，这样能够形成致密的镍层。更优选地，所述氮化铝纳米粒子的体积平均粒径D₅₀为50-80nm。在所述氮化铝纳米粒子的体积平均粒径D₅₀为50-80nm时，所述氮化铝纳米粒子具有较大的比表面积，一方面更容易分散在所述化学镀镍液中，另一方面在使得所述化学镀镍液形成一定厚度的镍层时可以含有较高含量的氮化铝纳米粒子，从而提高所述镍层的热导率。所述体积平均粒径D₅₀可以采用马尔文激光粒度分析仪测定。

所述氮化铝纳米粒子可以通过本领域常规的方法获得。例如，可以用铝粉直接氮化法或氧化铝碳热还原法制得。所述氮化铝纳米粒子也可以商购得到，例如购自北京德科岛金科技有限公司，型号为DK331的产品；购自上海水田材料科技有限公司，型号为ST-N-001的产品；或购自南京埃普瑞纳米材料有限公司，型号为MH-ALN的产品。