[发明专利]一种镍电镀液及其应用

说明书

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。