AT278463B - Verfahren und Elektrolyt für das elektrolytische Plattieren eines Substrates mit Indium - Google Patents
Verfahren und Elektrolyt für das elektrolytische Plattieren eines Substrates mit IndiumInfo
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Description
<Desc/Clms Page number 1> EMI1.1 Die Erfindung betrifft ein Verfahren für das elektrolytische Plattieren eines Substrates mit Indium, bd dem in einer elektrolytischen Zelle, in der die Anode aus Indium besteht, als Elektrolyt eine wässerige Lösung einer Indiumverbindung mit einem pH-Wert von 3 bis 11 und einem Gehalt an Nitrilotriessigsäure verwendet wird. Das Verfahren ist insbesondere, jedoch nicht ausschliesslich anwendbar für das Plattieren von als Lagermaterialien verwendeten Substraten. Die franz. Patentschrift Nr. 1. 128. 580 beschreibt ein Verfahren für das elektrolytische Plattieren eines Substrates mit Indium, bei dem der Elektrolyt eine Indiumverbindung sowie ein steuerndes Mittel, wie ein Salz der Äthylendiamintetraessigsäure (EDTA) oder Nitrilotriessigsäure, enthält. Es wurde gefunden, dass bei Verwendung solcher Elektrolyten nur dann stabile Verhältnisse erzielt werden können, wenn das Molverhältnis der Nitrilotriessigsäure zu der Indiumverbindung 2 : 1 oder höher ist, doch ist bei solchen Verhältnissen der erzielbare Wirkungsgrad der Kathode gering, wenn nicht hohe Arbeitstemperaturen angewendet werden. Die Arbeitstpmperatu. r kann jedoch etwas gesenkt werden, wenn man ein Molverhältnis der Nitrilo- EMI1.2 betragen. Abgesehen davon, dass solche Elektrolyte den Nachteil aufweisen, dass sie eine relativ hohe Arbeittemperatur verlangen, als deren Folge Verluste durch Verdampfung auftreten und die geregelte Zufuhr von Wärme notwendig ist, ergibt sich auch unter gewissen Umständen eine unbefriedigende Plattierung. Wenn ein Gegenstand mit abgesetzten Bereichen, wie ein Drucklager, das eine Ölrinne aufweist, plattiert wird, so zeigt die Plattierung in den abgesetzten Bereichen ein dunkles Aussehen, welches auf eine ungenügende Plattierung hinweist. Dieser Fehler ist charakteristisch für viele Bäder, bei denen die Grenzstromdichte überschritten wird. Im Falle des angeführten Beispiels B, bei dem die Stromdichte an den Kanten der abgesetzten Bereiche, beispielsweise der Ölrinnen, relativ hoch ist, wird Wasserstoff entwickelt, der pH-Wert in den unmittelbar benachbarten Bereichen steigt an und das Bad wird unstabil. Aus diesem Grund ist eine Badlösung, die weniger als 2 Mol Nitrilotriessigsäure auf 1 Mol Indium, jedoch Weinsäure zur Stabilisierung bei PH = 7, 0 aufweist, nicht verwendbar. Demgegenüber ist das erfindungsgemässe Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass ein Molverhältnis der Nitrilotriessigsäure zu der Indiumverbindung von wenigstens 2 : 1 eingehalten wird, und dass dem Elektrolyten Gluconsäure, Glucon-S-lacton oder ein Salz der Gluconsäure zugesetzt wird. Durch die Verwendung von Gluconsäure, Glucon-S-lacton oder einem Salz der Gluconsäure kann überraschenderweise ein hoher Wirkungsgrad der Kathode erzielt werden, ohne dass die Notwendigkeit besteht, die Aib--itstemperatur wesentlich über die Raumtemperatur zu erhöhen. Nach einem Merkmal der Erfindung arbeitet man vorzugsweise bei einer Temperatur von 20 bis 30 C. Dieser Temperaturbereich ist besonders vorteilhaft, weil nicht nur ein hoher Wirkungsgrad der Kathode erreicht wird, sondern bei diesen verhältnismässig niedrigen Temperaturen auch die infolge Verdampfung auftretenden Badverluste vermindert werden. Vorzugsweise wird unter diesen Bedingungen das Molverhältnis der Nitrilotriessigsäure zur Indiumverbindung auf annähernd 2 : 1 gehalten. Beispielsweise werden etwa 20-40 gil Indiumtrichlorid und 90-110 gll Nitrilotriessigsäure eingesetzt. Bei einem höheren Molverhältnis der Nitrilotriessigsäure zur Indiumverbindung sind höhere Temperaturen erforderlich, wenn ein gleich hoher Wirkungsgrad der Kathode beibehalten werden soll. Das erfindungsgemässe Verfahren bietet daher eine Alternative zu jenem Verfahren, bei dem Weinsäure verwendet wird, und bietet den Vorteil, dass Plattierungsgeschwindigkeiten bis etwa 23 mg/A/min, d. h., ein Wirkungsgrad der Kathode von annähernd 100% bei Raumtemperatur erzielt werden können, vorausgesetzt, dass ein Molverhältnis der Nitrilotriessigsäure zu der Indiumverbindung von annähernd 2 : 1 eingehalten wird. <Desc/Clms Page number 2> EMI2.1 EMI2.2 <tb> <tb> 5Temperatur <SEP> Geschwindigkeit <SEP> <tb> <SEP> C <SEP> mg/A/min <SEP> <tb> 20......................................................... <SEP> 20. <SEP> 5 <SEP> <tb> 25......................................................... <SEP> 21. <SEP> 8 <SEP> <tb> 30......................................................... <SEP> 22. <SEP> 3 <SEP> <tb> 40 <SEP> .............................................................. <SEP> 22.7 <tb> 50......................................................... <SEP> 23. <SEP> 3 <SEP> <tb> 60......................................................... <SEP> 23. <SEP> 4 <SEP> <tb> <Desc/Clms Page number 3> Tabelle 2 : Geschwindigkeitsänderung der Indiumabscheidung nach dem pH-Wert : Kathodenstromdichte 0, 032 A/cm2 EMI3.1 <tb> <tb> Temperatur <SEP> 40 C <SEP> Geschwindigkeit <tb> PH <SEP> mg/a/min <tb> 4. <SEP> 8 <SEP> ........................................................ <SEP> 8.0 <tb> 6.9 <SEP> ........................................................ <SEP> 13. <SEP> 3 <tb> 8.8 <SEP> ........................................................ <SEP> 18. <SEP> 7 <tb> 9.8 <SEP> ........................................................ <SEP> 22. <SEP> 7 <tb> 10.2 <SEP> ........................................................ <SEP> 23. <SEP> 2 <tb> Tabelle 3 : Geschwindigkeitsänderung der Indiumabscheidung nach der Stromdichte : EMI3.2 <tb> <tb> PH-Wert <SEP> 9,8 <SEP> Temperatur <SEP> 40 C <tb> Stromdichte <SEP> Geschwindigkeit <tb> A/cm2 <SEP> mg/A/min <tb> 0,016 <SEP> ..................................................... <SEP> 22. <SEP> 9 <tb> 0,032 <SEP> ..................................................... <SEP> 22. <SEP> 1 <tb> 0,065 <SEP> ..................................................... <SEP> 19.4 <tb> 0,097 <SEP> ..................................................... <SEP> 16.4 <tb> 0.129 <SEP> ..................................................... <SEP> 13.4 <tb> Die Ergebnisse lassen erkennen, dass bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens zum Plattieren eines Substrates mit Indium bei einem hohen Wirkungsgrad der Kathode eine qualitativ hochwertige Metallabscheidung ohne Angriff des Substrates durch den Elektrolyten erzielt werden kann. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren für das elektrolytische Plattieren eines Substrates mit Indium, bei dem in einer elektrolytischen Zelle, in der die Anode aus Indium besteht, als Elektrolyt eine wässerige Lösung einer Indiumverbindung mit einem pH-Wert von 3 bis 11, und einem Gehalt an Nitrilotriessigsäure verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Molverhältnis der Nitrilotriessigsäure zu der Indiumverbindung von wenigstens 2 : 1 eingehalten wird, und dass dem Elektrolyten Gluconsäure, Glucon-8-lacton oder ein Salz der Gluconsäure zugesetzt wird.
Claims (1)
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Molverhältnis der Nitrilotriessigsäure zu der Indiumverbindung von annähernd 2 : 1 angewendet wird.3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Elektrolyten Gelatine, vorzugsweise in einer Menge von 0, 1 bis 0, 25 g/l, zugesetzt wird.4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Temperatur von 20 bis 30 C gearbeitet wird.5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektrolyt verwendet wird, der 40-60 g/l Gluconsäure, Glucon-a-lacton oder eines Salzes der Gluconsäure, berechnet als Gluconsäure, enthält.6. Elektrolyt zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche für das elektrolytische Plattieren eines Substrates, der aus einer wässerigen Lösung von Indium mit einem pH-Wert von 3 bis 11 besteht und einen Gehalt an Nitrilotriessigsäure aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Molverhältnis der Nitrilotriessigsäure zur Indiumverbindung wenigstens 2 : 1 beträgt und dass er zusätzlich Gluconsäure, Glucon-S-lacton oder ein Salz der Gluconsäure enthält.
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