一种镀镍液及高效镀镍工艺，应用于 ffc 中导体的表面处理

一种镀镍液及高效镀镍工艺，应用于 ffc 中导体的表面处理

本发明属于FFC中导体表面处理领域，涉及电镀镍技术，具体涉及一种镀镍溶液及基于该镀镍溶液的高效镀镍工艺。

背景技术：

用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。镀镍分为电镀镍和化学镀镍。电镀镍是以金属镍为阳极，以被镀物为阴极，通以电解液，在阴极被镀物上沉积一层均匀致密的镍镀层。近年来，镀镍作为抗氧化保护层广泛应用于以铜及铜合金为基材的电子元器件、半导体封装等行业，通常是通过电镀镍形成镀层。

FFC（柔性扁平电缆）是通过高科技自动化设备生产线压合而成的一种新型数据线，又称软扁平电缆，具有柔软、薄、易拆卸、易解决电磁屏蔽等优点。FFC中的导体以裸铜为基材，为防止裸铜氧化腐蚀，通常在裸铜表面电镀一层镍层。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。传统电镀工艺的前处理仅采用物理抛光，或者物理抛光与酸洗相结合的方式去除裸铜表面的污物，清洁不彻底，容易造成镀镍不均匀的问题，形成的镍层无保护措施，容易氧化，使用寿命短。此外，现有的镀锡溶液成分复杂，配制费时费力，且常使用大量有机物及重金属，对环境污染较大。

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2.3)公开了一种化学镀镍溶液，其pH值在4.8-5.2之间，每升溶液含有：六水硫酸镍22-30克；次磷酸钠25-35克；乳酸37-45毫升；乙酸钠15-25克；丙酸3-4毫升；苹果酸3-5克；乙二胺四乙酸铋螯合物0.0010-0.0025克(以Bi计)。本发明提供的稳定剂为单一组分，不会造成镀液维护困难，且不属于含硫化合物，不存在背景技术中耐腐蚀性差的缺点。且沉积速度保持在20-22μm/h，镀层光亮，具有优良的抗变色和耐腐蚀性能。但镀镍溶液成分复杂，配制困难，电镀过程不能彻底清洗基体，镀镍层无保护措施，使用过程中已被氧化。

因此迫切需要一种环境友好、能彻底清洗裸铜线、提高裸铜活性、镀镍效率高、镍层厚度均匀、表面光滑、不易氧化的镀镍溶液，以及基于该镀镍溶液的高效镀镍工艺。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种环境友好、能彻底清洗裸铜线、提高裸铜活性、镀镍效率高、镀出的镍层厚度均匀、表面光滑、不易氧化的镀镍溶液，以及基于该镀镍溶液的高效镀镍工艺。

本发明提供如下技术方案：

一种镀镍溶液，其原料组分包括：氨基磺酸镍、硼酸和纯水，各原料的质量份如下：

氨基磺酸镍：48-52份；

硼酸：3-5份；

纯净水：44-48份。

优选地，纯水由专业纯水机制得，其电导率小于50μs/cm。

基于上述镀镍溶液的高效镀镍工艺包括以下步骤：

s1：物理抛光：用软尼龙刷轮滚压裸铜线并用自来水冲洗，除去裸铜线表面的胶状异物或其它异物，消除表面色差；

s2：化学抛光，将s1中的裸铜线浸泡在化学抛光液中20-30秒，去除裸铜线表面的油污，再用纯净水冲洗干净，其中，化学抛光液包括：脱脂剂12-17份，纯净水83-88份；

S3：酸洗：将打磨好的裸铜线浸入酸洗液中，彻底清除裸铜线表面的氧化物等污物，再用纯净水清洗，其中，酸洗液为14-16%硫酸溶液；

S4：活化，将S3中清洗好的裸铜线浸入活化液中活化6-8秒，以提高裸铜线的反应活性，其中，活化液为质量分数为20%-30%的酸盐溶液，之后用纯水洗涤2次；

S5：电镀镍，将S4中活化后的裸铜线浸入镀镍溶液中进行电镀，在裸铜表面形成镍金属层，然后用纯水冲洗干净；

S6：封口：将镀镍后的铜线浸入封口液中形成保护层，再用纯水冲洗两遍，封口液为7%-9%CT-3；

s7：吹干，将s6中的线材引入风扇内，吹干表面的水分；

s8：烘干。最后将导线放入烘干炉内，将导线表面及内部的水分彻底烘干。

优选的，s1中物理抛光时间为10～20秒，该物理抛光时间可以完全去除裸铜线表面的粘着物质及锈层。

优选的，s3中酸洗温度为20-27℃，酸洗时间为10-15秒，此温度可以保证酸洗过程正常进行，此酸洗时间可以去除裸铜表面的氧化物，且不会导致裸铜腐蚀。

优选的，s5中镀镍液的温度为50-60℃，电镀时间为8-15秒，在此条件下镀镍效率高，且镍层与裸铜结合牢固。

优选的，s6中镀镍铜线浸泡在封孔液中时间为16-20秒，封孔液温度为40-50℃，此条件有利于高效的封孔处理。

优选的，s8中烘干温度为55-65℃，烘干时间为8-10秒，可以完全烘干带镍层铜线表面及内部的水分，方便储存，并提高绕线平整度。

本发明的有益效果是：

(1)本发明通过物理抛光、化学抛光及酸洗对裸铜线进行打磨，彻底去除裸铜表面的油污、有机物等污物，有利于提高电镀锡层的均匀性；通过活化提高裸铜的活性，有利于加速镀镍反应，提高镀镍效率；通过封孔处理使镍层表面附着一层保护层，防止镍层氧化；最后通过烘干、烘烤彻底去除水分，有利于提高导线绕制的平整度。

（2）本发明提供的镀镍液配方简单，易于配制，能够提高生产效率，同时该镀镍液利用率高，不含重金属，对环境友好。

(3)本发明提供的高效镀镍工艺操作简单，可流水线实施，生产效率高。

详细描述

示例 1

一种镀镍溶液，包括原料组份：氨基磺酸镍、硼酸、纯水，原料的重量配比为：氨基磺酸镍48份、硼酸3份、纯水44份。

基于上述镀镍溶液的高效镀镍工艺包括以下步骤：

s1：物理抛光：用软尼龙刷轮滚压裸铜线并用自来水冲洗，以除去裸铜线表面的胶状异物或其它异物，消除表面色差。抛光时间为10-20秒；

S2：化学抛光：将S1中的裸铜线浸泡在化学抛光液中20秒，去除裸铜线表面的油污，然后用纯净水冲洗干净，其中，化学抛光液包括：脱脂剂12份，纯净水83份；

S3：酸洗：将打磨好的裸铜线浸入酸洗液中，彻底清除裸铜线表面的氧化物等脏物，再用纯净水清洗。酸洗液为14%硫酸溶液，酸洗温度为20-27℃，酸洗时间为15秒；

S4：活化：将S3中充分清洗好的裸铜线浸入活化液中6秒钟，以提高裸铜线的反应活性，其中，活化液为质量百分比30％的酸盐溶液，然后用纯水冲洗两次；

S5：电镀镍：将S4中活化后的裸铜线浸入镀镍液中进行电镀，使裸铜表面形成镍金属层。镀镍液温度为50℃，电镀时间为15秒。镀镍完成后，用纯水冲洗干净。

S6：封口：将镀镍后的铜线浸入封口液中20秒，形成保护层，再用纯水冲洗两遍，封口液为7%CT-3；

s7：吹干，将s6中的线材引入风扇内，吹干表面的水分；

s8：烘干：最后将导线放进干燥箱中55℃烘干8-10秒，以彻底干燥导线表面及内部的水分。

本实施例中的纯水由专业纯水机制得，电导率小于50μs/cm。

本实施例提供的镀镍溶液及基于该镀镍溶液的高效镀镍工艺,能够使裸铜线清洗彻底,且裸铜活性高,镀镍效率高,镀出的镍层厚度均匀、表面光滑、不易氧化。

示例 2

一种镀镍溶液，包括原料组份：氨基磺酸镍、硼酸、纯水，原料的重量配比为：氨基磺酸镍52份、硼酸5份、纯水48份。

基于上述镀镍溶液的高效镀镍工艺包括以下步骤：

s1：物理抛光：用软尼龙刷轮滚压裸铜线并用自来水冲洗，以除去裸铜线表面的胶状异物或其它异物，消除表面色差。抛光时间为10-20秒；

S2：化学抛光：将S1中的裸铜线浸泡在化学抛光液中30秒，去除裸铜线表面的油污，然后用纯净水冲洗干净，其中，化学抛光液包括：脱脂剂17份，纯净水88份；

S3：酸洗：将打磨好的裸铜线浸入酸洗液中，彻底清除裸铜线表面的氧化物等脏物，再用纯净水清洗。酸洗液为16%硫酸溶液，酸洗温度为27℃，酸洗时间为10秒；

S4：活化：将S3中清洗好的裸铜线浸入活化液中8秒钟，以提高裸铜线的反应活性，其中，活化液为质量分数为20％的酸盐溶液，然后用纯水冲洗两遍；

S5：电镀镍：将S4中活化后的裸铜线浸入镀镍液中进行电镀，使裸铜表面形成镍金属层。镀镍液温度为60℃，电镀时间为8秒。镀镍完成后，用纯水冲洗干净。

S6：封口：将镀镍后的铜线浸入封口液中20秒，形成保护层，再用纯水冲洗两遍，封口液为9%CT-3；

s7：吹干，将s6中的线材引入风扇内，吹干表面的水分；

s8：烘干：最后将导线放进65℃的干燥箱内烘干8-10秒，以彻底干燥导线表面及内部的水分。

本实施例中的纯水由专业纯水机制得，电导率小于50μs/cm。

本实施例提供的镀镍溶液及基于该镀镍溶液的高效镀镍工艺,能够使裸铜线清洗彻底,且裸铜活性高,镀镍效率高,镀出的镍层厚度均匀、表面光滑、不易氧化。

示例 3

一种镀镍溶液，包括原料组份：氨基磺酸镍、硼酸、纯水，原料的重量配比为：氨基磺酸镍49份；硼酸3.5份；纯水46份。

基于上述镀镍溶液的高效镀镍工艺包括以下步骤：

s1：物理抛光，用软尼龙刷轮滚压裸铜线并用自来水冲洗，以除去裸铜线表面的胶状异物或其它异物，并消除表面色差。抛光时间为14秒；

S2：化学抛光：将S1中的裸铜线浸泡在化学抛光液中25秒，去除裸铜线表面的油污，然后用纯净水冲洗干净，其中，化学抛光液包括：脱脂剂13份，纯净水84份；

S3：酸洗：将打磨好的裸铜线浸入酸洗液中，彻底清除裸铜线表面的氧化物等脏物，再用纯净水清洗。酸洗液为15%硫酸溶液，酸洗温度为23℃，酸洗时间为12秒；

S4：活化：将S3中清洗好的裸铜线浸泡在活化液中6-8秒，以提高裸铜线的反应活性，其中，活化液为质量分数为25％的酸盐溶液，然后用纯水冲洗两遍；

S5：电镀镍：将S4中活化后的裸铜线浸入镀镍液中进行电镀，使裸铜表面形成镍金属层。镀镍液温度为55℃，电镀时间为10秒。镀镍完成后，用纯水冲洗干净。

S6：封口：将镀镍后的铜线浸入封口液中18秒，形成保护层，再用纯水冲洗2遍，封口液为8%ct-3；

s7：吹干，将s6中的线材引入风扇内，吹干表面的水分；

s8：烘干：最后将导线放入干燥箱中，在60℃的温度下烘干9秒钟，以彻底干燥导线表面及内部的水分。

本实施例中的纯水由专业纯水机制得，电导率小于50μs/cm。

本实施例提供的镀镍溶液及基于该镀镍溶液的高效镀镍工艺，能够彻底清洗裸铜线，裸铜活性高，镀镍效率高，镀出的镍层厚度均匀，表面光滑，不易氧化。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限制本发明。尽管结合前述实施例对本发明进行了详细的说明，但是，本领域的技术人员仍然可以对前述实施例所描述的技术方案进行修改或者对其中的部分技术特征进行等效替换。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。