BE627914A - - Google Patents

Description

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  "Placage de cuivre sans électricité sur matière céramique" 
La présente invention a pour objet des   perfectionne* ;   monta au placage sans électricité, ou dépôt chimique, du cuivre sur des surfaces   céramiques  vitreuses. 



   Dans des applications telles, par exemple, que dos   berces   de résistance comprenant un film électroconducteur formé sur une   substance     coranique,   il a été constaté que l'adhérence de quivre déponsépar les procédés sans électricité   ou'dépôt   chi- 

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 mique connus jusqu'ici est peu satisfaisante. En outre, les mé- thodes utilisées jusqu'à présent ne permettent que le dépôt de couches de cuivre très fines qui n'assurent qu'un mauvais contact électrique avec les pellicules   métalliques   ou d'oxydes   métalli-   ques électroconductrices. Ces couches ont également une mauvaise aptitude à la soudure.

   De plus, les solutions de placage utilisées jusqu'à présent étant rapidement épuisées n'avaient que de mauvais rendements en cuivre. 



   L'objet principal de cette invention est un procédé perfectionne de placage sans électricité par dépôt chimique, de cuivre sur des supports en céramique permettant de remédier aux inconvénients mentionnés-ci-dessus. 



   Elle a également pour objet un procédé où le placage de cuivre sur des matières céramiques adhère solidement à la sur- face et l'obtention d'une couche de cuivre relativement épaisse. 



   Le procédé permet aussi d'obtenir un bon contact ulec- trique entre le cuivre déposé et les pellicules électrocenductri- ces métalliques ou d'oxydes métalliques. 



   De plus, ce procédé   permet   d'obtenir des solutions d' une durée relativement longue et un dépôt de cuivre réalisant éco- nomiquement les bornes des résistances. 



   La description suivante permettra de mieux   comprendra   les différente avantages et caractéristiques de la présent inven- tion. 



   La demanderesse a établi que la mauvaise adhérenc des pellicules de cuivre déposées sur les surfaces céramiques, confor- mément aux méthodes utilisées jusqu'à présent, est due à une mau- vaise fixation du métal sur la céramique du fait de l'absence   d'un   ancrage efficace dans la surface de céramique. Pour obtenir un ancrage suffisamment solide la demanderesse a constatv que   'la   sur- face de la céramique devait être lessivée afin d'obtenir une sur- face poreuse à pores sub-microscopiques au lieu d'êt d'sinriment 

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 rendue rugueuse par attaque chimique. 



   Un tel lessivage est réalisé, conformément à l'inven- tion, en faisant bouillir le support dans un acide approprié. Les acides les meilleurs varient avec la matière support, on utilisera par exemple de l'acide   orthoposphorique   avec de l'alumine, de 1' acide fluorhydrique avec des céramiques vitreuses aux silicates. zircon, berylium, stéatite, tels que ceux décrits dans les brevets français n    1.177.799   du 28 mai 1957 et 1.271.932 du 25 octobre 
1960. 



   La demanderesse a également établi que la mauvaise aptitude à la soudure des pellicules de cuivre produites par les méthodes anciennes est due non seulement au manque d'adhérence de ces pellicules mais aussi à leur finesse. Il a été impossible d' obtenir des pellicules de cuivre épaisses en utilisant les bains de placage ordinaires parce que les bains s'épuisaient rapidement en raison de la reconbinaison rapide des ions de cuivre et de la précipitation ultérieure du cuivre métallique dans le bain rendant le cuivre inutilisable pour le placage bien avant qu'une pellicule de cuivre suffisamment épaisse ait pu être déposée.

   La   demande-   resse a constaté qu'en ajoutant un agent séquestrant ou complexant aux solutions habituelles de bains de placage en vue de retarder d'une façon importante la recombinaison des ions de cuivre et ain- si d'éviter la précipitation du cuivre métallique dans le bain de placage, il était possible de conserver une plus grande quantité de cuivre disponible pour le placage pendant un temps notablement plus long. 



   Conformément aux procédés habituels de placage de cui- vre sans électricité, le support est nettoyé et ensuite eensibili- sé par immersions   successves   dans une solution aqueuse de métal catalytique et dans une solution aqueuse d'un agent oxydant tel par exemple qu'une solution d'hydroxyde d'ammonium cuprique et de boro- hydrure de sodium ou similaire et rincé à l'eau après chaque immer-      

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 sion, Le support est ensuite immergé dans le bain de placqge com- prenant par exemple une solution aqueuse contenant un sel de cui- vre et un hydroxyde de métal alcalin en présence de sels tels que le tartrate de sodium et de potassium et/ou de carbonate de sodium. 



  Après une immersion d'environ 15 à 30 minutes, lu bainest prati- m/m quement épuisé et une pellicule de cuivra variant d'envrron 0,0013 (0,000005 pouce) à environ 0,0005   m/m   (0,00002 ponve) en épais- ,saur a été déposée sur le support. 



   La présente invention peut être mise en ovvre   en   uti- lisant toutes les solutions habituelles de bains   'le   ple age de qui- vre sans électricité. Un bain convenant dans le cas prede .t est donné par l'exemple ci-après. On prépare un concentré   comprenant   
79 gr de tartrate de sodium-potassium, 28 gr de sulfate de quire. 



   20 gr d'hydroxyde de sodium et 32 gr de carbonate de sodium tat litre d'eau distillée. Le bain de   pla cage   est alors préparé en mélangeant 2 parties de ce concentré avec une partie d'eau   distil-   lée et en ajoutant de 1 à 6 car de formaldéhyde pour 100 cm3 du concentré. 



   Un exemple typique de mise en oeuvre de l'invention est exposé ci-après. Un suppor de 2 cm2 environ (5/16 de pouce darré) pressé à chaud, ayant une épaisseur d'environ 0,25 m/m (0,010 pouce) a été convenablement nettoyé par immersion dans un bain d'acétone agité   ultrasoniquement.   Le support d'alumine a été alors plongé dans un bain de lessivage d'acide orthophosphorique à 85% bouillant et   mis   à bouillir pendant 3 minutes environ. Un   .lessivage   satisfaisant est obtenu en maintenant la céramique dans   ''le     baih de   lessivage pendant untemps variant de 1 minute 1/2 à 5 minutes environ, bien que des durées de lessivage plus longues soient possibles si un pré-placage partiel du support n'est pas 
Affecté par ce lessivage.

   L'ensemble est alors rincé à l'eau puis ..placé dans une solution de peroxyde d'hydrogène à 5   %   environ pen- dant 5 minutes environ puis mis à bouillir dans   l'eau   pendant 10 

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 minutes environ et ensuite   séché   à   l'air.   



   Le support d'alumine est ensuite   sensibilisé   par im- 
 EMI5.1 
 morsion dans une solution de chlorure d'Alain A'390 % pendant bzz minutes environ, rincé à   l'oau,   immergé dans une solution de chlo- rure de palladium à 0,01 %   pendant    3 minutes   environ et   finalement   soigneusement rincé à   l'eau. ,    @   
 EMI5.2 
 Au bain de placage tel que celui décria ci-deaauâ'1 été ajouté un agent séquestrant, un sol t4trasodique de 11: éthylénediaminetétra-acétique, à raison de 2 partiea pour 10p¯p;r,.;J tiea en volume du concentré du bain de placage.

   Des r6sultats'ëk-tisfaisnnta ont pu être obtenus en a,outantlaetit séquestrant j   complètent   au bain de placage en quantité variât d'environ une pactie à 10 parties en volume pour 100 partie du bain de placage. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. Le support d'alumine a été placé dans un bain de pla- ' cage contenant l'agent séquestrant ou complexant et y a été main- . EMI5.3 tenu pendant 3 heures environ. On a constaté que le revôtemonfrj de cuivre déposé sur l'alumine avait une bonne adhérence et une EMI5.4 tisseur de 0,02 (0,00075 pouce) environ d'paicieur. On a 6j:a?..pr.nt conataté que ce revttement de cuivre était soudable aiins fisiculté. ' EMI5.5 Lr cuivre peut titre également du'pos4 sélectivement pr¯, w .-rcZd4 de l':.-vontion.

   Dans les applications telles que le -.<,3 o r'z;4 ntance où un il4mzit de résistance est formé sur z -:# y'.-''t pr un Elu'.e::;nc, .lectroconducteur, le procu'd4 d6cnt ..ssu peut dtre utill..s6 pour former les bornes de cette ésist.a'n;3. c i masquant d'une façon appropriée les portions sur losquelle': li placage de cuivre ne doit pas ttre effectua. bzz lier aun l présente invention ait été décrite à l'a', de l-w r.od.- particulier, il est .vident que les '# z lu ##ljr*a<is 1-icitert en rin l'étendue de 'invention. V, Ji UJLL CATIONS. # ,i EMI5.6 . pro c6d de dupôt par voie chimique de cuivre ,.

   J':;:!j <Desc/Clms Page number 6> sur une surface support en céramique comprenant successivement le nettoyage de ce support, sa sensibilisation par immersions successi- ves dans une solution aqueuse d'un mtal catalytique et dans une aolution aqueuse d'un agent oxydant, son finçage dans l'eau et son immersion dans un bain do placage, le perfectionnement consistant à rendre poreuse la surface de ce support en céramique par lessi- vage dans un bain acide après le nettoyage puis à l'immerger après sa sensibilisation dans un bain do placage contenant un sel do cui- vre auquel ur. sel tétrasodique de l'acide éthylènediaminetétra- acétique peut être ajoute.

   2. Un procède do dépôt par voie chimique d'une couche de cuivre fortement adhérente sur la surface d'un support cérami- que comprenant la formation d'une surface poreuse microscopique par lessivage dans un bain acide pendant au moins 1 minute, le rin- çage de la surface lessivée par de l'eau, la sensibilisation de cette surface lessivée par immersions successives dans un* selu- tion aqueuse d'un métal catalytique et dans une seltion .;

   tueuse d'un agent oxydant pendant 3 minutes environ, le rinçage de ce support à l'eau puis son immersion dans un bain de planaire ordi- maire contenant un sel de cuivre auquel un sel tétrasodique de *.' acide éthylènediaminetétra-acétique a été ajouté en une @@ité minimum de 0,5% en volume. EMI6.1

   3. Un procédé do dépfit chimique d'une co de ,",.1... vre fortement adhérente ayant une épaisseur d'au moi; ,! 1 n (0,00002 pouce) sur la surface en céramique d'un $UP}lH"1;, rc ?.-.<:.#* tant la formation d'une surface poreuse sub-microscopique par lea< sivage dans un bain acide pendant 1 minute au moins, le rinça') de ce support à l'eau, la mise en place dans une solution de perrxyde d'hydrogène à si pednant 5 minutes environ, l'ébullition dut ce support dans l'eau pendant 10 minutes environ, le séchage ù e-iir ! de ce cupport, la sensibilisation de la surface le'-tvo .ar r- IPJIFr.!.:.;.:1 S\c(:c331ves dans une solution .:\q""'..:

   , je ''1 m . '''1.. . <Desc/Clms Page number 7> et dans une solution aqueuse de chlorure de palladium pendant 3 minutes environ, le rinçage de ce support à l'eau puis l'immersion de ce support dans un bain de placage contenant une solution a- queuse d'un sel de cuivre, un hydroxyde de métal alcalin et un sel tétrasodique de l'acide éthylènediaminetétra-acéti que pendant 20 minutes au moins.

   4. Un objet comportant une couche de cuivre déposé par le procédé suivait l'une des revendications précédentes.

   5. Procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3. dans lequel le support de céramique est de l'alumine.

   6. Procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, dans lequel le bain acide contient environ 85% d'une solution aqueuse d'acide orthophosphorique.

   7. Procédé suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3. dans lequel le support en céramique est une céra- mique vitreuse aux silicates.

   8. Procède suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, dans lequel le bain acide comprend une solution a- queuse d'acide fluorhydrique.

   9. Un bain de placage de cuivre sans électricité contenant une solution aqueuse d'un sel de cuivre et un sel té- trasodique de l'acide éthylènediaminet6tra-acétique.