CH623850A5

CH623850A5 - Method of selectively electro depositing metals

Info

Publication number: CH623850A5
Application number: CH1436876A
Authority: CH
Inventors: Manfred Dr Dettke; Wolfgang Dr Weishaupt
Original assignee: Schering Ag
Priority date: 1975-11-17
Filing date: 1976-11-15
Publication date: 1981-06-30
Also published as: JPS5274536A; IE44205B1; DE2551988A1; SE7612738L; IE44205L; FR2331629A1; GB1569994A; NL7612774A; FR2331629B1; DK296976A; LU76198A1; BE848442A; IT1063937B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven galvanischen Abscheidung von Metallen auf leitende oder leitend gemachte Oberflächen aus Elektrolytlösungen. The invention relates to a method for the selective electrodeposition of metals on conductive or made conductive surfaces from electrolyte solutions.

Verfahren der genannten Art, auch als Teilgalvanisie-rung bezeichnet, sind bereits bekannt. Diese bekannten Verfahren gehen auf zwei grundsätzliche Prinzipien zurück. So werden die zu galvanisierenden Teile einerseits unter Vermeidung von Badbehältern nur an den gewünschten Stellen mit dem Elektrolyten in Berührung gebracht, was zum Beispiel durch Verwendung von Rollen (DT-PS 186 654), Rädern (DT-PS 2 324 834) und offenen Hohlkörpern (DT-PS Methods of the type mentioned, also referred to as partial electroplating, are already known. These known methods are based on two basic principles. For example, the parts to be electroplated are only brought into contact with the electrolyte at the desired locations while avoiding bath containers, for example by using rollers (DT-PS 186 654), wheels (DT-PS 2 324 834) and open hollow bodies (DT-PS

1 807 481) erreicht wird. Nach einem anderen Verfahrensprinzip verwendet man die konventionellen Behälter, beein-flusst die Metallionen-Zufuhr und elektrische Feldverteilung an den zu behandelnden Oberflächen jedoch durch Zwischenschaltung von zum Beispiel Blenden (DT-PS 2 263 642), Abdeckungsvorrichtungen (DT-PS 2 362 489), auf Rollen laufenden elektrisch-isolierten Bändern (DT-PS 2 009 118), Körben (DT-PS 2 230 891) oder Lackschichten (DT-PS 1 807 481) is reached. According to another process principle, the conventional containers are used, but the metal ion supply and electrical field distribution on the surfaces to be treated are influenced by the interposition of, for example, screens (DT-PS 2 263 642), covering devices (DT-PS 2 362 489) , electrically insulated tapes running on rollers (DT-PS 2 009 118), baskets (DT-PS 2 230 891) or layers of paint (DT-PS

2 253 196). 2 253 196).

Diese bekannten Verfahren sind jedoch insofern nachteilig, indem sie entweder eine meist nur ungenügende Me-tallionen-Zufuhr ermöglichen, was zu mangelhafter Metall-beschichtung führt, oder material-, kosten- und zeitaufwendig sind, da die verwendeten Abdeckungen jeweils erst angebracht und dann wieder entfernt oder aufgrund von Abnutzungserscheinungen erneuert werden müssen. However, these known methods are disadvantageous in that they either allow an inadequate supply of metal ions, which leads to defective metal coating, or are material, costly and time-consuming, since the covers used are first applied and then again removed or need to be replaced due to wear and tear.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens, welches unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Verfahren die Teilgalvanisierung von Oberflächen bei optimaler Metallionen-Zufuhr und ohne Verwendung von Abdeckungen ermöglicht. The object of the present invention is therefore to create a method which, while avoiding the disadvantages of the known methods, enables partial galvanization of surfaces with an optimal supply of metal ions and without the use of covers.

Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäss durch ein 5 Verfahren zur selektiven galvanischen Abscheidung von Metallen auf leitende oder leitend gemachte Oberflächen aus Elektrolytlösungen gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Elektrolytlösungen in Form eines Freistrahls auf die zu galvanisierende Oberfläche aufgebracht werden, io Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung bestehen darin, This object is now achieved according to the invention by a method for the selective electrodeposition of metals on conductive or rendered surfaces from electrolyte solutions, which is characterized in that the electrolyte solutions are applied in the form of a free jet to the surface to be galvanized, advantageous embodiments of the invention consist of

a) dass der Freistrahl dynamisch zwischen einer Düse und der zu behandelnden Oberfläche als Prallplatte aufgebaut wird, a) that the free jet is dynamically built up between a nozzle and the surface to be treated as a baffle plate,

15 b) dass die Düse oder ein Teil der Düse bzw. Elektrolytzuführung als Anode und die zu galvanisierende Oberfläche als Kathode geschaltet sind, 15 b) that the nozzle or part of the nozzle or electrolyte feed is connected as an anode and the surface to be galvanized is connected as a cathode,

c) dass eine Düse mit variablem Durchmesser verwendet wird, c) that a variable diameter nozzle is used,

20 d) dass die Düse und/oder die zu galvanisierenden Oberflächen Schwenkbewegungen durchführen, 20 d) that the nozzle and / or the surfaces to be electroplated perform swiveling movements,

e) dass der Freistrahl durch Leitkörper, strömende Gase, Flüssigkeiten oder elektrische und/oder magnetische Felder geformt wird, e) that the free jet is formed by guide bodies, flowing gases, liquids or electrical and / or magnetic fields,

25 f) dass der Freistrahl von einem Mantelrohr umgeben ist, g) dass die Lösungen an den zu galvanisierenden Oberflächen während der Behandlung durch Absaugen insbesondere unter Verwendung eines Mantelrohres entfernt werden, 25 f) that the free jet is surrounded by a jacket tube, g) that the solutions on the surfaces to be galvanized are removed during the treatment by suction, in particular using a jacket tube,

30 h) dass die Lösungsmenge an den zu galvanisierenden Oberflächen geändert wird, und i) dass eine Änderung der elektrischen Stromdichte erfolgt. 30 h) that the amount of solution on the surfaces to be electroplated is changed, and i) that there is a change in the electrical current density.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, teilweise unter Zuhilfenahme der Zeich-35 nung, noch etwas näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 den schematischen Grundaufbau einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, und The invention is described in more detail below with the aid of exemplary embodiments, partly with the aid of the drawing. 1 shows the schematic basic structure of an apparatus for carrying out the method according to the invention, and

Fig. 2 und 3 weitere Ausführungsformen, im Schnitt von 40 geeigneten Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens. 2 and 3 further embodiments, on average 40 suitable devices for performing the method.

Beispiel 1 example 1

45 45

Vergoldung von Kontaktkämmen Gold plating of contact combs

Das Grundmaterial der Kontakte ist in fast allen Fällen eine Legierung mit dem Hauptbestandteil Kupfer. Aus den bekannten Diffusionsmechanismen Kupfer-Gold muss für einen auf Dauer funktionsfähigen Kontakt eine ausreichend 50 starke Nickel-Diffusions-Barriere aufgebaut werden. In almost all cases, the base material of the contacts is an alloy with the main component copper. A sufficient 50-strong nickel diffusion barrier must be built up from the known copper-gold diffusion mechanisms for a contact that can function over the long term.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht es, die Abscheidung beider Schichten und die Vorvergoldung ohne die Erfordernis eines Transportweges durchzuführen. The device according to the invention makes it possible to carry out the deposition of both layers and the pre-gilding without the need for a transport route.

Die Zusammensetzung eines Elektrolyten und dessen Ar-55 beitsbedingungen sind zum Beispiel wie folgt: The composition of an electrolyte and its working conditions are, for example, as follows:

Nickelsulfat NiS04. 6 H20 Nickelchlorid NiCl2. 6 H20 60 Borsäure H3BOs Nickel sulfate NiS04. 6 H20 nickel chloride NiCl2. 6 H20 60 boric acid H3BOs

N atriumlaurylsulfoacetat pH-Wert 65 Temperatur N atrium lauryl sulfoacetate pH 65 temperature

Kathodische Stromdichte Cathodic current density

300 g/Liter 45 g/Liter 40 g/Liter 2 g/Liter 4,0 65°C 20 bis 50 A/dm2 300 g / liter 45 g / liter 40 g / liter 2 g / liter 4.0 65 ° C 20 to 50 A / dm2

Expositionszeit für 1 um beträgt 10 Sekunden Exposure time for 1 µm is 10 seconds

3 3rd

623850 623850

Düsenstellung zum Teil in einem Winkel von 90°, um eine möglichst grosse Oberfläche zu vernickeln. Staudruck von ca. 30 cm Wassersäule. Die abgeschiedenen Nickelschichten sind seidenmatt. Ihre Struktur ist säulenförmig. Die Vickershärte der Überzüge beträgt 200 ± 20 kp/mm2. Partial nozzle position at an angle of 90 ° in order to nickel-plate the largest possible surface. Back pressure of approx. 30 cm water column. The deposited nickel layers are silk matt. Their structure is columnar. The Vickers hardness of the coatings is 200 ± 20 kp / mm2.

Nach einer erfolgten Spülung werden die Kontakte vorvergoldet, wodurch sich eine extrem gute Haftfestigkeit ergibt. After rinsing, the contacts are pre-gold-plated, which results in extremely good adhesive strength.

Die Zusammensetzung und die Arbeitsbedingungen derartiger Vorvergoldungselektrolyte sind zum Beispiel wie folgt: The composition and working conditions of such pre-gilding electrolytes are, for example, as follows:

a) Gold als K Au (CN)2 Natriumeitrat a) Gold as K Au (CN) 2 sodium citrate

T etraäthylenpentamin T etraethylene pentamine

Kobalt als Komplex mit dem Dikaliumsalz der Äthylendiamin-tetraessigsäure pH-Wert Cobalt as a complex with the dipotassium salt of ethylenediamine tetraacetic acid pH

Temperatur temperature

Stromdichte Current density

Expositionszeit Exposure time

Düsenstellung b) Gold als K Au (CN)2 Ammoniumsulfat (NH4)2S04 Borsäure H3B03 Nozzle position b) Gold as K Au (CN) 2 ammonium sulfate (NH4) 2S04 boric acid H3B03

Äthylenglykol (HO-CH2-CH2-OH) Ethylene glycol (HO-CH2-CH2-OH)

Cadmiumsulfat CdS04. 8/3 H20 Cadmium sulfate CdS04. 8/3 H20

Äthylendiamintetraessigsäure-Dikaliumsalz Dipotassium ethylenediaminetetraacetic acid

0,5 g/Liter 60 g/Liter 10 g/Liter 0.5 g / liter 60 g / liter 10 g / liter

1 g/Liter 3,8 1 g / liter 3.8

20 bis 25°C 5 bis 10 A/dm2 10 Sekunden Winkel von 90° 20 to 25 ° C 5 to 10 A / dm2 10 seconds angle of 90 °

8,0 g/Liter 30,0 g/Liter 60,0 g/Liter 60,0 g/Liter 3,5 g/Liter 8.0 g / liter 30.0 g / liter 60.0 g / liter 60.0 g / liter 3.5 g / liter

4,0 g/Liter 10,0 g/Liter 30,0 g/Liter 6,5 g/Liter 8,0 60°C 4.0 g / liter 10.0 g / liter 30.0 g / liter 6.5 g / liter 8.0 60 ° C

30 bis 60 A/dm2 30 to 60 A / dm2

Formaldehyd (CH20) Formaldehyde (CH20)

Hydrazinsulfat (N2H4. H2S04) Hydrazine sulfate (N2H4. H2S04)

Natriumarsenit Na3As013 pH-Wert Temperatur Stromdichte Expositionszeit für 1 |xm beträgt 2 Sekunden Düsenstellung im Winkel von 130° Sodium arsenite Na3As013 pH value current density exposure time for 1 | xm is 2 seconds nozzle position at an angle of 130 °

Die Überzüge sind etwa 23,8 karätig. Die aus dem Elektrolyten abgeschiedenen Überzüge sind hochglänzend und anlaufbeständig. Die Schichtdickenverteilung auf dem Kontakt nimmt nach oben hin sehr stark ab, während sie zur Spitze des Kontaktes sich auf die Hälfte des Maximums der Schichtstärke reduziert. Auf den Flanken des Kontaktes, die nicht als Kontaktflächen dienen, befindet sich bei Verwendung von Düsen mit 0,5 mm Durchmesser y3 der Schichtstärke, während bei Düsen mit 1 mm Durchmesser % der Schichtstärke abgeschieden wird. The coatings are approximately 23.8 carats. The coatings deposited from the electrolyte are high-gloss and tarnish-resistant. The layer thickness distribution on the contact decreases very strongly towards the top, while at the tip of the contact it reduces to half the maximum of the layer thickness. When using nozzles with a diameter of 0.5 mm, y3 of the layer thickness is on the flanks of the contact, which do not serve as contact areas, while% of the layer thickness is deposited with nozzles with a diameter of 1 mm.

c) Gold als KAu(CN)2 Kaliumdihydrogencitrat Kobalt als Chelatkomplex c) Gold as KAu (CN) 2 potassium dihydrogen citrate cobalt as chelate complex

12 g/Liter 150 g/Liter 1,5 g/Liter 12 g / liter 150 g / liter 1.5 g / liter

Netzmittel pH-Wert Temperatur Stromdichte Wetting agent pH value temperature current density

2,0 g/Liter 4,0 g/Liter 35°C 20 bis 100 A/dm2 2.0 g / liter 4.0 g / liter 35 ° C 20 to 100 A / dm2

Expositionszeit für 1 |im beträgt 1 bis 10 Sekunden Düsenstellung im Winkel von 110 bis 130° zum Teil Exposure time for 1 | im is 1 to 10 seconds nozzle position at an angle of 110 to 130 ° in part

10 10th

Die Überzüge haben sehr gute elektrische Eigenschaften und zeichnen sich durch den Einbau von 0,3 bis 0,5 % Co durch eine hervorragende Abriebfestigkeit aus. Die Schichtdickenverteilung ist gleich gut wie im vorhergehenden Bei-15 spiel. The coatings have very good electrical properties and are characterized by the incorporation of 0.3 to 0.5% Co by an excellent abrasion resistance. The layer thickness distribution is as good as in the previous example.

Beispiel 2 Versilberung von Kontaktkämmen Example 2 Silvering of contact combs

I I.

Anstelle der Vergoldung kann auch eine Versilberung der Kontakte wie folgt durchgeführt werden: Instead of gold plating, silvering of the contacts can also be carried out as follows:

a) Silber als Silberthiosulfat 25 Na3. Ag (S2Ol3)2 a) Silver as silver thiosulfate 25 Na3. Ag (S2Ol3) 2

Natriumthiosulfat Na2S203. 5 H20 Sodium thiosulfate Na2S203. 5 H20

Borax Na2B407. 10 H20 Borax Na2B407. 10 H20

Polyäthylenimin MG 500-1000 Polyethyleneimine MG 500-1000

Natriumsulfit Na2SO,3 Sodium sulfite Na2SO, 3

pH-Wert PH value

Temperatur temperature

Stromdichte Current density

30 30th

35 35

25 g/Liter 120 g/Liter 10 g/Liter 0,2 g/Liter 20 g/Liter 8,8 28°C 30 bis 40 A/dm2 25 g / liter 120 g / liter 10 g / liter 0.2 g / liter 20 g / liter 8.8 28 ° C 30 to 40 A / dm2

Abscheidungsgeschwindigkeit 1 |j,m in 1,5 bis 2 Sekunden. Deposition rate 1 | j, m in 1.5 to 2 seconds.

40 40

b) Silber als Kaliumsilbercyanid K Ag(CN)2 b) Silver as potassium silver cyanide K Ag (CN) 2

Kaliumcyanid KCN Potassium cyanide KCN

45 Antimontrichlorid als Triäthanolaminkomplex 45 Antimony trichloride as a triethanolamine complex

Netzmittel Wetting agent

50 50

55 55

pH-Wert PH value

Temperatur temperature

Stromdichte Current density

30 g/Liter 120 g/Liter 30 g / liter 120 g / liter

5 g/Liter 0,8 g/Liter >12 5 g / liter 0.8 g / liter> 12

25°C 10 bis 30 A/dm2 25 ° C 10 to 30 A / dm2

Abscheidungsgeschwindigkeit 1 [tm in 5 Sekunden Deposition rate 1 [tm in 5 seconds

Da die Abriebbeständigkeit der Hartsilberüberzüge geringer ist als die der Vergoldungen, ist es nötig, die Kontakte auf Aufgleitzonen der Steckverbinder möglichst gleichmässig zu versilbern. Das wird erreicht durch einen möglichst gros-60 sen Düsendurchmesser 1 bis 2 mm und senkrechtes Anstrahlen des Teiles mit Elektrolyt. Since the abrasion resistance of the hard silver coatings is lower than that of the gold plating, it is necessary to silver the contacts on the sliding zones of the connectors as evenly as possible. This is achieved by the largest possible nozzle diameter of 1 to 2 mm and vertical illumination of the part with electrolyte.

65 65

Beispiel 3 Example 3

Selektive und einseitige Vergoldung von Systemträgern Selective and one-sided gold plating of system carriers

Zusammensetzung und Arbeitsbedingungen des Elektrolyten sind wie folgt: The composition and working conditions of the electrolyte are as follows:

623850 623850

4 4th

Gold als K Au (CN)2 Gold as K Au (CN) 2

Kaliumpyrophosphat K4P207 50 g/Liter Potassium pyrophosphate K4P207 50 g / liter

Kaliumdihydrogenphosphat Potassium dihydrogen phosphate

KH2P04 80 g/Liter pH-Wert 6,5 KH2P04 80 g / liter pH 6.5

Temperatur 70°C Temperature 70 ° C

Abscheidungsgeschwindigkeit beträgt für Deposition rate is for

1 um 15 Sekunden bei 10 A/dm2 1 by 15 seconds at 10 A / dm2

Der Freistrahl wird hierbei von einem Mantelrohr umgeben und an den zu galvanisierenden Oberflächen durch Absaugen unter Verwendung dieses Mantelrohrs entfernt. Mit diesem Verfahren kann man durch gezielte Metallverteilung Schichten mit hoher oder mit geringer Stärke aufbringen. The free jet is surrounded by a jacket tube and removed on the surfaces to be galvanized by suction using this jacket tube. With this method, layers of high or low thickness can be applied by targeted metal distribution.

Das Verfahren gemäss der Erfindung lässt sich zur selektiven galvanischen Abscheidung von Metallen oder deren Legierungen auf leitende oder leitend gemachte Oberflächen aus an sich bekannten Elektrolytlösungen anwenden. The method according to the invention can be used for the selective electrodeposition of metals or their alloys on conductive or rendered surfaces from electrolyte solutions known per se.

Unter leitenden Oberflächen sollen hierbei Oberflächen verstanden werden, die bevorzugt elektronenleitend aber auch ionenleitend sind, zum Beispiel Metalle, Metalloxide und/ oder Metallsulfide. In this context, conductive surfaces are to be understood as surfaces which are preferably electron-conducting but also ion-conducting, for example metals, metal oxides and / or metal sulfides.

Unter leitend gemachten Oberflächen sind andererseits Oberflächen zu verstehen, die durch dünne metallische, me-talloxidische und/oder metallsulfidische Schichten leitend gemacht worden sind. Surfaces made conductive on the other hand are understood to mean surfaces which have been made conductive by thin metallic, metal oxide and / or metal sulfide layers.

Nachfolgend wird eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens beschrieben. A device for carrying out the method according to the invention is described below.

Den grundlegenden Aufbau zur Realisierung des genannten Verfahrens zeigt Fig. 1. 1 shows the basic structure for realizing the method mentioned.

Zwischen der Düse 1, die auf dem Rohr zur Zuführung des Elektrolyten 2 sitzt und dem Werkstück 3 als Prallplatte wird der Freistrahl aufgebaut. The free jet is built up between the nozzle 1, which sits on the tube for supplying the electrolyte 2, and the workpiece 3 as a baffle plate.

Bei diesem Aufbau hat die galvanisierte Fläche wegen des ablaufenden Elektrolyten eine unbestimmte Grösse. Eine definierte Flächenform lässt sich durch Absaugung des Elektrolyten von der Werkstückoberfläche, insbesondere durch ein Mantelrohr erzielen. Fig. 2 und Fig. 3 zeigen zwei grundsätzliche Ausführungsformen, bei denen der Elektrolyt-Frei-strahl von unten gegen das Werkstück gerichtet wird. Das Mantelrohr 4 umgibt konzentrisch die Düse 1 und läuft in einen Absaugstutzen 5 aus. With this construction, the galvanized surface has an indefinite size because of the running electrolyte. A defined surface shape can be achieved by suctioning off the electrolyte from the workpiece surface, in particular through a tubular casing. FIGS. 2 and 3 show two basic embodiments in which the electrolyte free jet is directed against the workpiece from below. The casing tube 4 concentrically surrounds the nozzle 1 and ends in a suction nozzle 5.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 bilden der obere Mantelrohrrand und das Werkstück 3 einen Ringspalt 6. In the embodiment according to FIG. 2, the upper casing tube edge and the workpiece 3 form an annular gap 6.

Wird über den Stutzen 5 Luft abgesaugt, so begrenzt die einströmende Luft die vom Elektrolyten benetzte Fläche. Ein ähnlicher Effekt tritt auf, wenn das Mantelrohr mit einem Dichtring 7 versehen und gegen das Werkstück gepresst wird. Damit ist das Mantelrohr an dieser Stelle gegenüber der Atmosphäre abgedichtet. If air is sucked out through the nozzle 5, the inflowing air limits the surface wetted by the electrolyte. A similar effect occurs when the jacket tube is provided with a sealing ring 7 and pressed against the workpiece. At this point, the jacket tube is sealed from the atmosphere.

In diesem Fall bewirkt der entstehende Unterdruck im Mantelrohr ein Nachströmen des Elektrolyten. In this case, the resulting negative pressure in the jacket tube causes the electrolyte to flow.

Eine Ausführungsform zur Realisierung des genannten Verfahrens mit Werkstückaufnahme zeigt Fig. 4. Sie dient zur selektiven Teilgalvanisierung von Stiftkämmen. Die Stifte sollen am unteren Ende an zwei gegenüberliegenden Seiten in "einem bestimmten Bereich zur Verbesserung der Kontakteigenschaften vergoldet werden. FIG. 4 shows an embodiment for realizing the above-mentioned method with workpiece holder. It is used for the selective partial electroplating of pin combs. The pins should be gold-plated at the lower end on two opposite sides in "a certain area to improve the contact properties.

Das Werkstück 8 sitzt in einer Aufnahmevorrichtung 9, die aus einer Halteplatte 10 und einem Deckel 11 besteht. Die Aufnahmevorrichtung ist verstellbar an einem Joch 12 aus einem Isolierstoff befestigt, das wiederum verstellbar an zwei Stützen 13 befestigt ist. Die Stützen stehen auf der Grundplatte 14. Die Zuführungsrohre 2 mit den Düsen 1 sind in den schwenkbaren Halterungen 15 gelagert. Da die gelo The workpiece 8 is seated in a holding device 9, which consists of a holding plate 10 and a cover 11. The receiving device is adjustably attached to a yoke 12 made of an insulating material, which in turn is adjustably attached to two supports 13. The supports are on the base plate 14. The feed pipes 2 with the nozzles 1 are mounted in the pivotable brackets 15. Since the solved

15 15

12 bis 16 g/Liter meinsame Mittellinie der beiden Zapfen 16, auf denen die Halterungen gelagert sind, durch die Stifte in Höhe der zu galvanisierenden Flächen geht, trifft auch bei Schwenkbewegungen der Düsen der Freistrahl stets auf die gleiche Stelle î der Stifte. 12 to 16 g / liter of common center line of the two pins 16, on which the brackets are mounted, through which the pins pass at the level of the surfaces to be galvanized, the free jet always hits the same position î of the pins even when the nozzles are pivoted.

Eine bestimmte Form der zu galvanisierenden Fläche lässt sich durch folgende Massnahmen erreichen: A certain form of the surface to be galvanized can be achieved by the following measures:

a) Variation der Form der Düse und damit der Querschnitts-form des Freistrahls und der Grösse der zu galvanisierenden Fläche, a) variation of the shape of the nozzle and thus the cross-sectional shape of the free jet and the size of the surface to be electroplated,

b) Schwenkbewegungen zwischen Düse und den zu galvanisierenden Oberflächen, b) swiveling movements between the nozzle and the surfaces to be electroplated,

c) Formen des Freistrahls hinsichtlich Richtung und Querschnitt durch Leitkörper, sowie strömende Gase, Flüssigkeiten, elektrische und/oder magnetische Felder, c) shapes of the free jet with regard to direction and cross section through guide bodies, as well as flowing gases, liquids, electrical and / or magnetic fields,

d) Zentrierung des Leitstrahls mittels eines Mantelrohres, d) centering the guide beam by means of a jacket tube,

e) Absaugen der Elektrolytlösung an der Oberfläche insbesondere unter Verwendung eines Mantelrohres, e) suctioning off the electrolyte solution on the surface, in particular using a jacket tube,

20 f) Translationsbewegung zwischen Düse und Werkstück. Das Dickenprofil der abgeschiedenen Metallschicht(en) lässt sich weiterhin durch Steuerung der Elektrolytzufuhr wie folgt beeinflussen: 20 f) Translation movement between nozzle and workpiece. The thickness profile of the deposited metal layer (s) can also be influenced by controlling the electrolyte supply as follows:

g) Erzeugung eines stationären Strömungsprofils nach Mass-25 nahmen a) bis f), g) Generation of a stationary flow profile according to measure 25 a) to f),

h) laufende Änderung der Lösungsmenge an den zu galvanisierenden Oberflächen, h) constant change in the amount of solution on the surfaces to be electroplated,

i) Änderung der elektrischen Stromdichte. i) Change in electrical current density.

Die Schichtenfolge kann gewünschtenfalls durch Verwen- If necessary, the layer sequence can be

30 dung von Lösungen unterschiedlicher Zusammensetzung in kontinuierlichem oder diskontinuierlichem Wechsel variiert werden. 30 solutions of different compositions can be varied in a continuous or discontinuous change.

Ausserdem können gleichzeitig mehrere Flächen insbesondere an einem Werkstück auch verschiedenartig behan-35 delt werden, wenn mehr als eine Düse erfindungsgemäss installiert und angewendet wird. In addition, several surfaces, in particular on a workpiece, can also be treated in different ways at the same time if more than one nozzle is installed and used according to the invention.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann vorzugsweise dann angewendet werden, wenn Schichtwerkstoff eingespart werden soll oder wenn die Funktion der Beschichtung eine be-40 stimmte Form erforderlich macht. So kann dieses Verfahren zum Beispiel in der Elektrotechnik für die Edelmetallbe-schichtung von Kontaktfedern im Bereich der Kontaktflächen oder für das Aufbringen von Leiterbahnen zur Herstellung von gedruckten Schaltungen Verwendung finden. Ausserdem 45 kann besonders vorteilhaft eine selektive galvanische Metall-beschichtung von dünnen Drähten und Bändern durchgeführt werden. The method according to the invention can preferably be used when layer material is to be saved or when the function of the coating requires a specific shape. For example, this method can be used in electrical engineering for the precious metal coating of contact springs in the area of the contact surfaces or for the application of conductor tracks for the production of printed circuits. In addition, a selective galvanic metal coating of thin wires and strips can be carried out particularly advantageously.

Die Metallionen-Zufuhr an die zu galvanisierenden Oberflächen ist bei Durchführung des erfindungsgemässen Verso fahrens optimal und überraschenderweise gleich oder sogar grösser als bei Elektrolyten, die in Badbehältern betrieben werden. Da das Verfahren ohne Installation irgendwelcher Abdeckungen arbeitet, kann es material-, kosten- und zeitsparend durchgeführt werden. The supply of metal ions to the surfaces to be electroplated is optimal and surprisingly the same or even larger than in the case of electrolytes which are operated in bath containers when the inventive method is carried out. Since the process works without the installation of any covers, it can be carried out in a material, cost and time saving manner.

55 Ein weiterer Vorteil besteht ausserdem darin, kathodische Stromdichten anzuwenden, die um den Faktor 10 bis 100 höher liegen als bei den konventionellen Galvanisiereinrichtungen, wodurch sich eine ausserordentliche Steigerung der Abscheidungsgeschwindigkeiten ergibt. 60 Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt daher in technisch einfachster Weise in einer bisher nicht erreichten Qualität die gezielte Metallbeschichtung ausgewählter Oberflächenbezirke, die sogar feinste Linienzüge, ringförmige Flächen, Punkt- und Linienfolgen darstellen können. Weitere 65 überraschende Vorteile bestehen darin, Metallschichten unterschiedlicher, wechselnder Zusammensetzung gleichzeitig auf mehrere Flächen abzuscheiden. 55 Another advantage is the use of cathodic current densities that are 10 to 100 times higher than that of conventional electroplating equipment, which results in an extraordinary increase in deposition rates. 60 The method according to the invention therefore allows the targeted metal coating of selected surface areas, which can represent even the finest lines, ring-shaped surfaces, point and line sequences, in a technically simplest manner in a quality not previously achieved. Another 65 surprising advantages are the simultaneous deposition of metal layers of different, changing compositions on several surfaces.

v v

2 Blätter Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

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1. A method for the selective electrodeposition of metals on conductive or made conductive surfaces from electrolyte solutions, characterized in that the solutions are applied in the form of a free jet to the surface to be treated.

2. The method according to claim 1, characterized in that the free jet is dynamically constructed between a nozzle and the surface to be treated as a baffle plate.

2nd

PATENT CLAIMS

3. The method according to claim 2, characterized in that the nozzle or a part of the nozzle or electrolyte supply as an anode and the surface to be galvanized are connected as a cathode.

4. The method according to claims 2 or 3, characterized in that a nozzle with a variable diameter is used.

5. The method according to claims 2 to 4, characterized in that the nozzle and / or the surfaces to be galvanized perform pivoting movements.

6. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the free jet is shaped with respect to direction and cross section by guide bodies, flowing gases, liquids or by electrical and / or magnetic fields.

7. The method according to claim 6, characterized in that the free jet is surrounded by a jacket tube.

8. The method according to claim 1, characterized in that the solutions on the surfaces to be electroplated are removed by suction, in particular using a jacket tube.

9. The method according to claim 1, characterized in that the amount of solution on the surfaces to be galvanized is continuously changed.

10. The method according to claim 1, characterized in that there is a change in the electrical current density.