技术领域
[0001] 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
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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℃。
[0005] 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。
[0006] 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
[0007] 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。
[0008] 本发明还提供一种低温镀镍工艺，具体步骤为：配制上述的低温化学镀镍液，将柔性电路基板放入所述低温化学镀镍液中，控制所述低温化学镀镍液的温度为40-70℃、pH值为4.0-7.0，化学镀镍时间为10-50分钟。
[0009] 本发明还提供一种镀镍层，所述镀镍层经上述的低温镀镍工艺制得，所述镀镍层呈柱状结构。
[0010] 本发明再提供一种柔性印制电路板，包括柔性电路基板、上述镀镍层，所述柔性电路基板上设有大铜面和小铜面，所述镀镍层设置于所述大铜面和小铜面上，大、小铜面上的所述镀镍层的厚度差别小于10％。。
附图说明
[0011] 为了更清楚地说明本发明
实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012] 图1为经过传统的化学镍金工艺得到的镀镍层呈层状结构的示意图；
[0013] 图2为经过传统的化学镍金工艺得到的镀镍层断裂的示意图；
[0014] 图3为经过传统的化学镍金工艺得到的镀镍层发生漏镀的示意图；
[0015] 图4为经过本发明的低温镀镍工艺得到的镀镍层呈柱状结构的示意图；
[0016] 图5为本发明提供的柔性印制电路板的镀镍层进行厚度测试时测试点的分布示意图；
[0017] 图6为经过本发明的低温镀镍工艺得到的镀镍层分布均匀及无漏镀现象的示意图；
[0018] 图7为本发明提供的柔性印制电路板的镀镍层进行90度的反复弯折的示意图；
[0019] 图8为针对不同的弯折次数下的柔性印制电路板的形貌示意图。
具体实施方式
[0020] 下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021] 实施例1
[0022] 本实施例提供一种低温化学镀镍液，包含的组份及含量如下：
[0023]
硫酸镍：以Ni2+的含量计算为5.5g/L；
[0025] 甘氨酸：5g/L；
[0026] 乳酸：15g/L；
[0027] 苹果酸：10g/L；
[0029] 硫脲：0.003g/L；
[0031] 其中，次亚磷酸钠作为还原剂，甘氨酸、乳酸、苹果酸作为络合剂，碘化钾作为稳定剂，硫脲作为促进剂。
[0032] 本发明的还原剂，可选用现有化学镀镍液常用的还原剂，包括次亚
磷酸盐、
硼氢化物、胺硼烷、联氨的一种或多种。由于次亚磷酸钠的价格低、镀液容易控制，而且
合金镀层性能良好，优选为次亚磷酸钠。
[0033] 本发明的络合剂，可选用现有化学镀镍液常用的络合剂，其要求具有较大的
溶解度并存在一定的反应活性，一般含有羟基、羧基或氨基，主要是一些脂肪族羧酸及其取代衍生物或其盐类。络合剂的作用是增加镀液
稳定性、延长使用寿命并提高沉积速度。优选为
葡萄糖酸、甘氨酸、乳酸、
乙醇酸、丙酸、丁二酸、苹果酸、甲叉二膦酸(CH2(PO3H2)2)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)的一种或多种。络合剂含量过低，槽液易出现浑浊，不稳定；含量过高，会影响到镍的沉积速度，并且增加成本。
[0034] 本发明的稳定剂，可选用现有化学镀镍液常用的稳定剂。在镀液中加入一定量的
吸附性强的无机或有机化合物，它们能优先吸附在有催化效应的活性微粒表面抑制催化反应从而稳定镀液，使镍离子的还原只发生在被镀件表面上，使施镀过程在控制下有序进行。优选为含硫有机物、含碘化合物中的一种或多种的混合物。含量过高，会降低镀速甚至使反应停止，而过低，则会使化学镀镍槽液不稳定。
[0035] 本发明的促进剂，可选用现有化学镀镍液常用的促进剂，作用是使化学镀镍液既有高稳定性又有较快的沉积速度。
[0036] 按照上述各组分及含量配制好低温化学镀镍液后，将之用于柔性印制板的化学镀镍。低温镀镍工艺为：1,除油处理；2，微蚀处理：5％硫酸加6-10％的过
硫酸盐；3，离子钯活化；4，镀镍处理：将柔性电路基板放入所述低温化学镀镍液中，控制上述低温化学镀镍液的温度为60-65℃，化学镀镍液的pH值为6.0-6.5，化学镀镍时间为20分钟。镀镍完成后获得柔性印制电路板，即为图5中的电路板。
[0037] 对获得的柔性印制电路板进行测试，包括镀镍层的形状测试、镀层表面状况测试、厚度测试及耐挠折性能。
[0038] 通过扫描电子
显微镜对镀镍层的截面进行观察，结果如图4所示，可见本实施例中的镀镍层呈柱状。
[0039] 通过电子显微镜对镀镍层的表面状况进行观察，结果如图6所示，可知其镀层较均匀，无漏镀情况发生。
[0040] 厚度测试的具体方法为：如图5所示，对柔性印制电路板上的大铜面(测试点为1、2)、小铜面(测试点为3、4)上的镀镍层进行厚度测量，得到的测试结果如表1，可见所得到的镀镍层厚度在大铜面与小铜面上的差别在10％以下。
[0041] 表1
[0042]
[0043] 耐挠折性能测试的主要方法为：按照图7的方式对柔性印制电路板进行90度的反复弯折,图8显示了针对不同的弯折次数下的柔性印制电路板的形貌，可以看出，就算弯折多达10次，电路板也没有任何裂纹。
[0044] 实施例2
[0045] 与实施例1不同的是，在实施例1中的镀镍液中加入
表面活性剂与糖精钠
混合液，所述表面活性剂PEG6000，其具体含量为：PEG6000：20mg/L；糖精钠混和液：2ml/L。
[0046] 表面活性剂和糖精钠的加入用以提高镀镍层的光
亮度和致密性。
[0047] 此外，本发明的低温化学镀镍液不排除还含有其他现有的化学镀镍液常用的添加剂，如润湿剂、光亮剂、缓冲剂等。其中，润湿剂、光亮剂可用于提高镀层的
光亮度和致密性；缓冲剂能有效地控制溶液的pH值。这些常用添加剂可根据镀层的具体性能要求来灵活添加。
[0048] 实施例3
[0049] 本实施例提供一种低温化学镀镍液，包含的组份及含量如下：
[0050] 硫酸镍：以Ni2+的含量计算为4g/L；
[0051] 次亚磷酸钠：20g/L；
[0052] 甘氨酸：5g/L；
[0053] 乳酸：12g/L；
[0054] 苹果酸：8g/L；
[0055] 碘化钾：0.01g/L；
[0056] 硫脲：0.003g/L；
[0057] 其余为去离子水。
[0058] 其中，次亚磷酸钠作为还原剂，甘氨酸、乳酸、苹果酸作为络合剂，碘化钾作为稳定剂，硫脲作为促进剂。
[0059] 实施例4
[0060] 本实施例提供一种低温化学镀镍液，包含的组份及含量如下：
[0061] 硫酸镍：以Ni2+的含量计算为8g/L；
[0062] 次亚磷酸钠：35g/L；
[0063] 甘氨酸：5g/L；
[0064] 乳酸：16g/L；
[0065] 苹果酸：12g/L；
[0066] 碘化钾：0.02g/L；
[0067] 硫脲：0.003g/L；
[0068] 其余为去离子水。
[0069] 其中，次亚磷酸钠作为还原剂，甘氨酸、乳酸、苹果酸作为络合剂，碘化钾作为稳定剂，硫脲作为促进剂。
[0070] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述
权利要求的保护范围为准。
