DD208831B1 - ELECTROLYTE FOR GALVANIC DEPOSITION OF GLACIATING GOLD ALLOY LAYERS - Google Patents

ELECTROLYTE FOR GALVANIC DEPOSITION OF GLACIATING GOLD ALLOY LAYERS Download PDF

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DD208831B1 DD24152382A DD24152382A DD208831B1 DD 208831 B1 DD208831 B1 DD 208831B1 DD 24152382 A DD24152382 A DD 24152382A DD 24152382 A DD24152382 A DD 24152382A DD 208831 B1 DD208831 B1 DD 208831B1
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Hans U Galgon
Peter Moeckel
Ingeborg Petzold
Ralph Schoene
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Hans U Galgon
Peter Moeckel
Ingeborg Petzold
Ralph Schoene
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Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Elektrolyten auf cyanidischer Basis zur Abscheidung glänzender Goldlegierungsschichten für die Oberflächenveredlung funktioneller Flächen bei elektronischen Bauteilen und für dekorative Anwendungen.The invention relates to a cyanide-based electrolyte for depositing bright gold alloy layers for the surface finishing of functional surfaces in electronic components and for decorative applications.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bekannt ist die galvanische Abscheidung von Goldlegierungsschichten aus Kaliumdicyanoaurat (I) elektrolyten im schwach sauren pH-Bereich unter Zusatz von Komplexen des Kobalts und Nickels. Als Komplexbildner für Ni und/oder Kobalt dienen EDTA, Amine und Aminocarbonsäuren. Außerdem ist bekannt, zur Abscheidung glänzender Goldlegierungsschichten Organophosphorchelate zu verwenden.Known is the electrodeposition of gold alloy layers of potassium dicyanoaurate (I) electrolytes in the weakly acidic pH range with the addition of complexes of cobalt and nickel. The complexing agents for Ni and / or cobalt are EDTA, amines and aminocarboxylic acids. It is also known to use organophosphorus chelates to deposit shiny gold alloy layers.

Im WP 154615wird als Zusatz Nickel (II) L-Glutaminsäure vorgeschlagen.In WP 154615 is proposed as an additive nickel (II) L-glutamic acid.

Dem Stand der Technik haftet der Nachteil an, daß die organische Komponente der Glanzbildnerkombination nur mit sehr hohem Aufwand erfaßbar ist.The prior art has the disadvantage that the organic component of the brightener combination can be detected only with great effort.

Neben diesem sehr hohen analytischen Aufwand werden große Mengen an Kohlenstoff und an Fremdmetallen eingebaut, die diefunktionellen Eigenschaften beeinträchtigen. Dies ist bereits der Fall bei einem Kohlenstoffeinbau von größer 0,2% (Ma.-%) und Nickel größer 0,5% (Ma.-%).In addition to this very high analytical effort large amounts of carbon and foreign metals are incorporated, which affect the functional properties. This is already the case with carbon incorporation greater than 0.2% (wt%) and nickel greater than 0.5% (wt%).

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine ökonomische Glanzbildnerkombination zu finden und dabei einen geringen Überwachungsaufwand für die metallfreie Komponente der Glanzbildnerkombination zu erreichen.The aim of the invention is to find an economical brightener combination and thereby achieve a low monitoring effort for the metal-free component of the brightener combination.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen cyanidischen Goldelektrolyten eine Glanzbildnerkombination zu finden, die einen geringen Fremdstoffeinbau in der Goldlegierungsschicht zur Verbesserung derfunktionellen Eigenschaften garantiert.The invention has for its object to find a brightener combination for a cyanidic gold electrolyte, which guarantees a low foreign matter incorporation in the gold alloy layer to improve the functional properties.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einem Elektrolyten, bestehend aus Kaliumdicyanoaurat (I) und einem Alkalisalz einer schwachen organischen Säure eine Komplexverbindung mit Methenamin und einem Methylderivat des Xanthins, vorzugsweise ein Dimethylxanthin, zugesetzt ist.This object is achieved in that an electrolyte consisting of Kaliumdicyanoaurat (I) and an alkali metal salt of a weak organic acid, a complex compound with methenamine and a methyl derivative of xanthine, preferably a dimethylxanthine added.

Das Methylderivat des Xanthins, vorzugsweise das Dimethylxanthin, kann dabei im Überschuß zugesetzt sein, so daß im Elektrolyten ein Bodenkörper vorhanden ist, aus dem die metallfreie Komponente der Glanzbildnerkombination nachlieferbarThe methyl derivative of xanthine, preferably the dimethylxanthine, may be added in excess, so that a bottom body is present in the electrolyte, from which the metal-free component of the brightener combination nachlieferbar

Für die Abscheidung von Goldlegierungsschichten hoher Anlaufbeständigkeit und mit sehr geringem Kohlenstoffeinbau (kleiner 0,006%) haben sich die Verbindungen NiCIi 2 Uro 12 H2O bzw. C0CI2 2 Uro · 10 H2O jeweils in Kombination mit 3,7 Dimethylxanthin als besonders vorteilhaft erwiesen.For the deposition of gold alloy layers of high tarnish resistance and with very low carbon incorporation (less than 0.006%), the compounds NiCli 2 Uro 12 H 2 O or C0CI2 2 Uro · 10 H 2 O in each case in combination with 3,7 dimethylxanthine have proven to be particularly advantageous ,

Dieser erfindungsgemäße Goldelektrolyt ermöglicht die Abscheidung von Goldlegierungsschichten mit einem Co/Ni-Gehalt 0,04 bis 0,07 ± 0,004%. Der Einbau von Kohlenstoff in diesen Goldlegierungsschichten wird durch den Zusatz des 3,7 Dimethylxanthins von 0,27% auf kleiner 0,06% reduziert. Damit ergeben sich besonders günstige funktioneile Eigenschaften, wie hohe Anlaufbeständigkeit, hohe Duktilität und hohe Zuverlässigkeit.This gold electrolyte of the present invention enables the deposition of gold alloy layers having a Co / Ni content of 0.04 to 0.07 ± 0.004%. The incorporation of carbon in these gold alloy layers is reduced from 0.27% to less than 0.06% by the addition of 3,7 dimethylxanthine. This results in particularly favorable functional properties, such as high tarnish resistance, high ductility and high reliability.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen erläutert werden.The invention will be explained below with reference to two embodiments.

Beispiel 1example 1

Elektrolytzusammensetzungelectrolyte composition

KAu(CN)2 8-30 g/lKAu (CN) 2 8-30 g / l

(NH4I2C6H6O7 30-60 g/l(NH 4 I 2 C 6 H 6 O 7 30-60 g / l

NiCI2-2Uro-12H2O 5-15 g/lNiCl 2 -2oRO-12H 2 O 5-15 g / l

3,7 Dimethylxanthin 3-12 g/l3,7 dimethylxanthine 3-12 g / l

Der Elektrolyt kann vorzugsweise im Temperaturbereich von 20 bis 600C betrieben werden. Die katodische Stromdichte bei Katodenbewegung beträgt 0,2-5A/dm2 bei einem pH-Wert von vorzugsweise 4,5 bis 5,5 (elektrometrisci).The electrolyte can preferably be operated in the temperature range from 20 to 60 ° C. The cathodic current density in Katodenbewegung is 0.2-5A / dm 2 at a pH of preferably 4.5 to 5.5 (elektrometrisci).

Beispiel 2Example 2

Elektrolytzusammensetzungelectrolyte composition

KAu(CN)2 6-20 g/lKAu (CN) 2 6-20 g / l

C6H6Na3O7 2 H2O 30-60 g/lC 6 H 6 Na 3 O 7 2 H 2 O 30-60 g / l

CoCI2 -2 Uro-10H2O 3-12 g/lCoCl 2 -2o-10H 2 O 3-12 g / l

1,3,7Trimethylxanthin 1-10 g/l1,3,7-trimethylxanthine 1-10 g / l

Im Temperaturbereich von 25 bis 60°C und Katoden- bzw. Elektrolytbewegung beträgt die katodische Stromdichte 0,2 bis 2A/dm2. Der pH-Wert liegt dabei bei 4,5 bis 5,5 (elektrometrisch).In the temperature range of 25 to 60 ° C and cathode or electrolyte movement, the cathodic current density is 0.2 to 2A / dm second The pH is 4.5 to 5.5 (electrometrically).

Beispiel 3Example 3

Elektrolytzusammensetzungelectrolyte composition

KAu(CN)2 5-20 g/lKAu (CN) 2 5-20 g / l

(NH4I2C6H6-O, 30-60 g/l(NH 4 I 2 C 6 H 6 -O, 30-60 g / l

NiCI2-2Uro-12H2O 3-12 g/lNiCl 2 -2oRO-12H 2 O 3-12 g / l

1,3 Dimethylxanthin 2-14 g/l1,3 dimethylxanthine 2-14 g / l

Bei katodischen Stromdichten von 0,3 bis 1,5 A/dm2 werden bei Temperaturen von 20 bis 60°C im Bereich pH 4,0 bis 5,5 glänzende Goldlegierungsschichten erhalten.At cathodic current densities of 0.3 to 1.5 A / dm 2 , glossy gold alloy layers are obtained at temperatures of 20 to 60 ° C in the range of pH 4.0 to 5.5.

Claims (5)

1. Elektrolyt zur galvanischen Abscheidung glänzender Goldlegierungsschichten, bestehend aus Kaliumdicyanoaurat (I) und dem Alkalisalz einer schwachen organischen Säure, gekennzeichnet dadurch, daß dem Elektrolyten eine Komplexverbindung eines Nickel- und/oder Kobalthalogenides mit Methenamin und ein Methylderivat des Xanth-ins zugesetzt ist.1. electrolyte for the electrodeposition of bright gold alloy layers consisting of Kaliumdicyanoaurat (I) and the alkali metal salt of a weak organic acid, characterized in that the electrolyte is a complex compound of a nickel and / or cobalt halide with methenamine and a methyl derivative of xanthine added. 2. Elektrolyt nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Methylderivat des Xanthins ein Dimethylxanthin ist.2. Electrolyte according to item 1, characterized in that the methyl derivative of xanthine is a dimethylxanthine. 3. Elektrolyt nach Punkt 1 und/oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Methylderivat des Xanthins im Überschuß zugesetzt ist.3. electrolyte according to item 1 and / or 2, characterized in that the methyl derivative of xanthine is added in excess. 4. Elektrolyt nach Punkt 1 und/oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß als Komplexverbindung NiCI2 2 Uro · 12 H2O in Kombination mit 3,7 Dimethylxanthin zugesetzt ist.4. The electrolyte according to item 1 and / or 2, characterized in that is added as a complex compound NiCl 2 2 Uro · 12 H 2 O in combination with 3,7 dimethylxanthine. 5. Elektrolyt nach Punkt 1 und/oder 3, gekennzeichnet dadurch, daß als Komplexverbindung CoCI2 · 2 Uro · 10 H2O in Kombination mit 3,7 Dimethylxanthin zugesetzt ist.5. The electrolyte according to item 1 and / or 3, characterized in that is added as a complex compound CoCl 2 · 2 Uro · 10 H 2 O in combination with 3,7 dimethylxanthine.
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