化学镀镍石墨烯复合材料层及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种化学镀镍石墨烯复合材料层及其制造方法，所述化学镀镍石墨烯复合材料层包括化学镀镍层与多个填充物，其中所述填充物分散于化学镀镍层内。填充物可为石墨烯或其氧化物。所述化学镀镍石墨烯复合材料层具有改良的导电与导热性质及延展特性。

Electroless Nickel-plated Graphene Composite Layer and Its Manufacturing Method

The invention provides an electroless nickel plated graphene composite layer and a manufacturing method thereof. The electroless nickel plated graphene composite layer comprises an electroless nickel plated layer and a plurality of fillers, wherein the fillers are dispersed in the electroless nickel plated layer. The filler may be graphene or its oxide. The electroless nickel plated graphene composite layer has improved electrical and thermal conductivity and ductility characteristics.

【技术实现步骤摘要】
化学镀镍石墨烯复合材料层及其制造方法
本专利技术涉及一种化学镀镍层及其制造方法，尤其涉及一种化学镀镍石墨烯复合材料层及其制造方法。
技术介绍
目前业界所使用的化学镀镍由于使用次磷酸盐作为还原剂，因此皮膜中含有一定含量的磷，使得镀层具有不错的抗腐蚀及耐磨特性。然而，研究发现化学镀镍中含磷会降低导电及导热性质，并且导致延展性不良。因此，如何兼顾各项特性上的需求，已成为目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种化学镀镍石墨烯复合材料层，能改善化学镀镍层的导电与导热性质及延展特性。本专利技术另提供一种化学镀镍石墨烯复合材料层，能制作出导电、导热及延展特性佳的化学镀镍层。本专利技术的一种化学镀镍石墨烯复合材料层，包括化学镀镍层与分散于所述化学镀镍层内的填充物。所述填充物为石墨烯或其氧化物。在本专利技术的一实施例中，上述化学镀镍层之厚度约在10μm～50μm之间。在本专利技术的一实施例中，上述化学镀镍层中含有重量百分比低于5wt％的磷。在本专利技术的一实施例中，上述化学镀镍层中含有重量百分比5wt％～9wt％的磷。在本专利技术的一实施例中，上述化学镀镍层中含有重量百分比高于9wt％的磷。本专利技术的一种化学镀镍石墨烯复合材料层的制造方法，包括添加石墨烯的悬浮液在化学镀镍镀液中，再进行化学镀，以使石墨烯共沉积在化学镀镍层中，形成化学镀镍石墨烯复合材料层。在本专利技术的另一实施例中，上述化学镀镍镀液包括镍盐以及还原剂。在本专利技术的另一实施例中，上述还原剂包括次亚磷酸钠、硼氢化钠、烷基胺硼烷或肼。在本专利技术的另一实施例中，上述化学镀镍镀液还可包括错合剂、pH值缓冲剂、稳定剂或加速剂。基于上述，本专利技术利用石墨烯(或氧化石墨烯)作为化学镀镍层的填充物，能形成由化学镀镍与石墨烯组合而成的复合材料，达到改善化学镀镍层的导热、导电与延展特性。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。附图说明图1是依照本专利技术的第一实施例的一种化学镀镍石墨烯复合材料层的剖面示意图。图2是依照本专利技术的第二实施例的一种导线结构的剖面示意图。图3是依照本专利技术的第三实施例的一种化学镀镍石墨烯复合材料层的制造流程步骤图。附图标号说明100：化学镀镍石墨烯复合材料层102：化学镀镍层104：填充物200：基板202：线路S300：添加石墨烯的悬浮液在化学镀镍镀液中S302：化学镀T：厚度具体实施方式下文列举一些实施例并配合附图来进行详细地说明，但所提供的实施例并非用以限制本专利技术所涵盖的范围。此外，附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为了方便理解，下述说明中相同的元件将以相同之符号标示来说明。另外，关于文中所使用“包含”、“”包括”、“具有”等等用语，均为开放性的用语；也就是指包含但不限于。图1是依照本专利技术的第一实施例的一种化学镀镍石墨烯复合材料层的剖面示意图。请参照图1，第一实施例的化学镀镍石墨烯复合材料层100包括化学镀镍层102与分散于所述化学镀镍层102内的填充物104。填充物104包含石墨烯或氧化石墨烯。由于石墨烯具有优异的导电性质(载子迁移率为104S/m)与导热性质(热导系数～3000W/m·K)，以及非常良好的延展性。因此，通过分散于所述化学镀镍层102内的石墨烯，能大幅改善化学镀镍层102的导电、导热及延展性。请再次参照图1，化学镀镍层102之厚度T例如在10μm～50μm之间，因此本实施例的化学镀镍石墨烯复合材料层100适用于镀在线路结构做为保护层之类的功能性镀层。另外，若使用次磷酸盐作为化学镀镍层102的还原剂，所形成的化学镀镍石墨烯复合材料层100中会含有一定含量的磷，使其具有抗腐蚀及耐磨特性。在一实施例中，化学镀镍层102中含有重量百分比低于5wt％的磷；在另一实施例中，化学镀镍层102中含有重量百分比5wt％～9wt％的磷；在又一实施例中，化学镀镍层102中含有重量百分比高于9wt％的磷。图2是依照本专利技术的第二实施例的一种导线结构的剖面示意图。请参照图2，基板200可为各种材质的基板，且此图为示意图，所以基板200也可以是内部具有各种内连线的印刷电路板。在图2中，形成在基板200上的线路202可为铜线或其他材质的线路。如以铜线为例，因为材质的关系，通常会在线路202表面覆有保护层，所以第一实施例的化学镀镍石墨烯复合材料层100可用以化学镀于线路202表面，并具有抗腐蚀与耐磨特性并同时具有良好的导电、导热及延展性。图3是依照本专利技术的第三实施例的一种化学镀镍石墨烯复合材料层的制造流程步骤图。请参照图3，先在步骤S300中，添加石墨烯的悬浮液在化学镀镍镀液中。所述化学镀镍镀液可包括镍盐以及还原剂，其中所述还原剂例如次亚磷酸钠、硼氢化钠、烷基胺硼烷或肼；若以抗腐蚀性而言，较佳为次磷酸盐，如次亚磷酸钠。所述镍盐例如氯化镍、硫酸镍、氨基磺酸镍、醋酸镍、次亚磷酸镍等。至于添加石墨烯的悬浮液则可根据公知技术制备，故不再赘述。在另一实施例中，所述化学镀镍镀液还可包括错合剂、pH值缓冲剂、稳定剂或加速剂，且前述添加剂可依照需求使用单一种或使用多种不同功用的添加剂。举例来说，为了提高镀液的稳定性并延长镀液的使用寿命，可使用错合剂，来控制化学镀镍镀液中的游离镍离子的浓度，并且抑制亚磷酸镍的沉淀。所述错合剂例如具有羟基、羧基或氨基，其可列举包含柠檬酸钠、酒石酸钠或其他既有的错合剂。此外，由于在化学镀镍过程中，会有氢离子产生，导致镀液的pH值下降，所以为了稳定镀率，可使用pH值缓冲剂，来稳定镀液的pH值，使其维持在正常范围内。所述pH值缓冲剂例如强碱弱酸盐，其可列举包含醋酸钠、硼砂、焦磷酸钾或其他既有的pH值缓冲剂。由于化学镀镍镀液中若是产生有催化效应的活性微粒时，镀液容易产生激烈的自催化反应，而产生镍-磷粉末，导致镀液寿命终止，所以为了抑制不想要的自催化反应从而稳定镀液，可使用稳定剂吸附在上述活性微粒表面。所述稳定剂可为吸附性强的无机或有机化合物，且用量需在注意不可过量。另外，为了提高化学镀镍的沉积速率，可使用加速剂，其可列举包含丙二酸、丁二酸、氨基乙酸、丙酸、氟化钠或其他既有的加速剂。然后，在步骤S302中进行化学镀，使石墨烯(或氧化石墨烯)共沉积在化学镀镍层中，而在金属表面形成厚度约10μm～50μm之间的化学镀镍石墨烯复合材料层。综上所述，本专利技术由于在化学镀镍层中具有分散的石墨烯(或氧化石墨烯)，因此能降低化镍镀层的电阻系数并提升热导系数，同时还能改善化镍镀层硬、脆特性，以提升其延展性。另外，若是使用次磷酸盐为还原剂，化镍镀层还可具有不错的抗腐蚀及耐磨特性。虽然本专利技术已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本专利技术，任何所属
中技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本专利技术的保护范围当视权利要求所界定者为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学镀镍石墨烯复合材料层，其特征在于，其包括：化学镀镍层；以及多个填充物，分散于所述化学镀镍层内，所述填充物为石墨烯或其氧化物。

【技术特征摘要】
1.一种化学镀镍石墨烯复合材料层，其特征在于，其包括：化学镀镍层；以及多个填充物，分散于所述化学镀镍层内，所述填充物为石墨烯或其氧化物。2.根据权利要求1所述的化学镀镍石墨烯复合材料层，其特征在于所述化学镀镍层之厚度在10μm～50μm之间。3.根据权利要求1所述的化学镀镍石墨烯复合材料层，其特征在于所述化学镀镍层中含有重量百分比低于5wt％的磷。4.根据权利要求1所述的化学镀镍石墨烯复合材料层，其特征在于所述化学镀镍层中含有重量百分比5wt％～9wt％的磷。5.根据权利要求1所述的化学镀镍石墨烯复合材料层，其特征在于所述化学镀镍层中含...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金胜，
申请(专利权)人：欣兴电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71