[发明专利]低温化学镀镍液、镀镍工艺、镀镍层及柔性印制电路板

说明书

本发明提供一种低温化学镀镍液，由镍盐和仅含非金属元素的组合物组成，所述镍盐的含量为：以Ni²⁺的含量计算为4.0‑8.0g/L，所述仅含非金属元素的组合物包含的各组份及含量为：还原剂，10‑50g/L；络合剂，20‑100g/L；稳定剂，0.0001‑0.5g/L；促进剂，0.001‑1g/L。该镀镍液只含有镍一种金属离子，环保低能耗；通过该低温化学镀镍液，可以对柔性电路基板在低于80℃以下进行施镀，形成的镀镍层呈柱状，耐挠折性能好，且很好地改善了漏镀及色差现象。本发明还提供基于上述低温化学镀镍液的一种低温镀镍工艺、由该工艺制得的镀镍层及包含该镀镍层的柔性印制电路板。

技术领域

本发明涉及化学镀镍技术领域，尤其是涉及柔性印制电路板的化学镀镍工艺、化学镀镍工艺用的低温化学镀镍液及采用上述化学镀镍工艺完成镀镍层，及包含该镀镍层的柔性印制电路板。

背景技术

柔性印制电路板(Flexible Printed Circuit(FPC)，以下简称柔性板)是印制电路板产品中最复杂、用途最多的一种。特别是因为其轻薄、可弯曲、低电压、低消耗功率等特性，被广泛应用于笔记本电脑、液晶显示器、硬盘、打印机等电子产品中。

随着技术的进步，对FPC生产提出了更高的要求。传统的对柔性板表面进行处理的化学镍金工艺，得到的镀镍层呈层状结构(如图1所示)，这种结构具有较大的应力，在表面贴装过程中容易产生裂纹(如图2所示)，而引起电性能下降，导致产品的报废。为此，一些厂家采取了对柔性板进行镀镍时降低镀镍层的厚度，使其厚度介于1-2μm。由于镍层的厚度越厚，弯曲时越容易产生裂纹，通过降低镍层的厚度来降低其内部应力，从而改善其耐弯曲性能。但降低镍层的厚度，特别当镍层的厚度低于2μm，焊接时，尤其是无铅焊接时，其焊接的可靠性就会受到影响，对产品的使用存在着潜在的风险。除此之外，传统的镀镍工艺还易造成色差，甚至漏镀(如图3所示)。未来随着柔性印制电路板技术的应用日趋广泛，对低应力化学镀镍的需求将日趋强烈，以满足柔性印制电路板的生产及装配的要求，进一步提高产品的良品率。

由于柱状镀镍层，应力相对低，具有相对好的延展性，对于解决挠曲弯折引起的镀层裂纹是比较有希望的。三星公司在CN101760731A/US20100155108A1利用铊离子、铋离子来作为柱状生长诱发剂形成具有柱状结构的镍镀层。CN105018904A采用乙二胺类来作为柱状镍添加剂，含硫化合物做为加速剂，得到耐弯折的镀镍层。这些柱状镀镍层的施镀温度在80-90℃。

安美特公司的JANSSEN BORIS ALEXANDER在专利TW201341588A/EP2628824A1中，公开了用重金属铅作为稳定剂，甲醛及甲醛的衍生物作为添加剂，诱导生成延展性好的柱状镀镍层。2006年，日本上村公司的TADAMASANORI和KUZUHAZAAKIRA用一种氨基羧酸盐做络合剂，生成了柱状镀镍层。这些镀镍层容易出现过厚或过，使得在大与小铜面上的厚度差别最多能达到25％以上。

综上所述，现有的方法存在以下缺陷：1、大部分形成的镀镍层呈层状、应力较大、抗折弯能力差；2、很多的镀镍液中含有多种重金属离子，污染较大；3、施镀温度需要在高温下进行，即温度需要在80℃以上；4、采用现有方法所得到的镍镀层厚度在大与小铜面上的差别最多能达到25％以上，镀镍层容易出现过厚或过薄；5、所形成的镀镍层易造成色差，甚至漏镀。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的至少一个技术问题，为此，本发明提供了一种低温化学镀镍液，由镍盐和仅含非金属元素的组合物组成，所述镍盐的含量为：以Ni²⁺的含量计算为4.0-8.0g/L，所述仅含非金属元素的组合物包含的各组份及含量为：还原剂，10-50g/L；络合剂，20-100g/L；稳定剂，0.0001-0.5g/L；促进剂，0.001-1g/L。该镀镍液只含有镍一种金属离子，环保低能耗；通过该低温化学镀镍液，可以对柔性电路基板在低于80℃以下进行施镀，形成的镀镍层呈柱状，耐挠折性能好，且很好地改善了漏镀及色差现象。