本发明专利技术公开了一种化学镀镍液以及该化学镀镍液在化学镀镍中的应用，本发明专利技术还涉及一种线路板。所述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。所述线路板包括基板、附着在所述基板的至少一个表面的铜线路层和附着在所述铜线路层表面的镍层，其中，所述镍层中分散有氮化铝纳米粒子。本发明专利技术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上。同时，本发明专利技术提供的线路板也具有良好的耐磨性能。采用本发明专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
一种化学镀镍液及其在化学镀镍中的应用和一种线路板
本专利技术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，本专利技术还涉及一种线路板。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有的线路板散热性能不佳的技术问题。本专利技术的专利技术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专利技术。根据本专利技术的第一个方面，本专利技术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。根据本专利技术的第二个方面，本专利技术提供了上述化学镀镍液在化学镀镍中的应用。根据本专利技术的第三个方面，本专利技术提供了一种线路板，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。本专利技术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，本专利技术提供的线路板也具有良好的耐磨性能。采用本专利技术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。本专利技术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专利技术的第一个方面，本专利技术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。根据本专利技术，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。根据本专利技术，所述阴离子型表面活性剂能够促进化学镀镍液中气体的逸出，并降低所述化学镀镍液形成的镀层的孔隙率。所述化学镀镍液中表面活性剂的用量以能够实现上述功能为准。优选地，所述阴离子型表面活性剂的含量为15-70毫克/升，这样能够形成更为致密的镍层。更优选地，所述阴离子型表面活性剂的含量为25-60毫克/升。本专利技术的专利技术人在研究过程中发现，该化学镀镍液中，当所述氮化铝纳米粒子的含量为0.5-2克/升，所述阴离子型表面活性剂的含量为25-60毫克/升时，形成的镍层中氮化铝纳米粒子分散更为均匀，能够进一步避免由于热量集中在线路板中的部分位置而导致线路板的局部破坏。所述阴离子型表面活性剂可以为常见的阴离子型表面活性剂。优选地，所述阴离子型表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、磺基琥珀酸单酯二钠和脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐（FMES）中的一种或两种以上。所述磺基琥珀酸单酯二钠的结构如式（1）所示：其中，R可以为C12-C18的饱和或不饱和的烃基，所述烃基可以为直链或支链的烃基；n可以为0-10中任意的整数。所述磺基琥珀酸单酯二钠可以通过商购获得，例如，购自上海金山经纬化工有限公司的牌号为mes的产品。所述脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐可以通过商购获得，例如，购自喜赫石化。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述阴离子型表面活性剂为十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠，且十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠的质量比为1：1-3，这样能够使得最终形成的线路板具有更好的散热性能。根据本专利技术，在所述化学镀镍液中，所述次磷酸盐和所述镍盐的含量可以为本领域的常规含量。例如，所述次磷酸盐的含量可以为15-50克/升，所述镍盐的含量可以为12-45克/升。优选情况下，所述次磷酸盐的含量为20-45克/升，所述镍盐的含量为20-35克/升，这样可以使所述化学镀镍液具有更高的稳定性，并使所述化学镀镍液在形成镍层时能更多地俘获所述氮化铝纳米粒子。本专利技术对所述镍盐和次磷酸盐的种类没有特别的限制，可以为常规选择。具体地，所述镍盐可以为硫酸镍、氯化镍和醋酸镍中的一种或两种以上，优选为硫酸镍。所述次磷酸盐可以为次磷酸钠和/或次磷酸钾。从降低所述化学镀镍液成本的角度出发，所述次磷酸盐优选为次磷酸钠。根据本专利技术，所述化学镀镍液还含有稳定剂、缓冲剂和络合剂，以避免化学镀镍液的分解和沉淀。本专利技术对所述稳定剂、缓冲剂和络合剂的种类及其含量没有特别地限制。所述稳定剂可以为硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、硫脲和黄原酸酯中的至少一种。优选地，所述稳定剂为硫脲。所述稳定剂的含量可以为0.5-5毫克/升。所述缓冲剂可以为醋酸钠、丁二酸钠和柠檬酸氢钠中的至少一种。优选地，所述缓冲剂为醋酸钠。所述缓冲剂的含量可以为5-20克/升。所述络合剂可以为丁二酸、丁二酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠、乳酸、苹果酸和甘氨酸中的至少一种，优选为柠檬酸钠。所述络合剂的含量可以为25-45克/升。根据本专利技术，为了满足化学镀工艺的要求，所述化学镀镍液的pH为4-5。根据本专利技术，所述化学镀镍液可以通过将含有所述氮化铝纳米粒子和所述阴离子型表面活性剂的水溶液与含有镍盐、次磷酸盐、稳定剂、缓冲剂和络本文档来自技高网...
【技术保护点】
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。
【技术特征摘要】
1.一种化学镀镍液，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；该化学镀镍液中，所述氮化铝纳米粒子的含量为0.1-2.5克/升，所述阴离子型表面活性剂的含量为15-70毫克/升，所述次磷酸盐的含量为15-50克/升，所述镍盐的含量为12-45克/升，所述络合剂的含量为25-45克/升，所述缓冲剂的含量为5-20克/升，所述稳定剂的含量为0.5-5毫克/升。2.根据权利要求1所述的化学镀镍液，其中，所述氮化铝纳米粒子的体积平均粒径D50为30-100nm。3.根据权利要求1所述的化学镀镍液，其中，所述阴离子型表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、磺基琥珀酸单酯二钠和脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐中的一种或两种以上。4.根据权利要求3所述的化学镀镍液，其中，所述阴离子型表面活性剂为十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠，且十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠的质量比为1：1-3。5.权利要求1-4中任意一项所述的化学镀镍液在化学镀镍中的应用。6.一种线路板，该线路板...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱建波，
申请(专利权)人：浙江德汇电子陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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