DE1446034B2

DE1446034B2 - Acid galvanic copper baths

Info

Publication number: DE1446034B2
Application number: DE19611446034
Authority: DE
Inventors: H. Dipl.-Chem. Dr. 4800 Bielefeld; MoIge K. Dipl.-Chem. Dr. 4812 Brackwede Stork
Original assignee: Riedel 4 Co, 4800 Bielefeld
Priority date: 1961-06-15
Filing date: 1961-06-15
Publication date: 1970-09-10
Also published as: DE1446034A1

Description

Die Erfindung betrifft die elektrolytische Abscheidung einer eingeebneten, hochglänzenden Kupferschicht aus einem wäßrigen, sauren Bad unter Anwendung bestimmter organischer Einebnungsmittel, die gegen den Einfluß des sauren Mediums äußerst resistent sind und eine leichte Führung des Bades gestatten.The invention relates to the electrolytic deposition of a leveled, high-gloss copper layer from an aqueous, acidic bath using certain organic leveling agents that are extremely resistant to the influence of the acidic medium and easy management of the bath allow.

Bekannt ist, daß beim Einsatz von Thioharnstoffderivaten in sauren Kupferbädern teilweise eingeebnete, glänzende Kupferniederschläge erhalten werden. Zur Verbreiterung des Stromdichtebereichs, bei dem glänzende und eingeebnete Kupferschichten erhalten werden, kann man diese Produkte noch mit anderen Substanzen Jcombinieren, z. B. mit heterozyklischen Stickstoffverbindungen oder wasserlösliehen zwei- oder mehrwertigen Alkoholen. Eine außergewöhnlich gute Einebnung und eine hochglänzende Oberfläche über, einen weiten Stromdichtebereich erreicht man durch zyklische Thiotriazinderivate, die man mit Grundglänzern aus der Gruppe der Dithiocarbaminsäurederivate kombiniert. Die gleiche hervorragende Einebnung bewirken Alkyl- oder Arylderivate des Thioharnstoffs, die eine alkyl- oder arylgebundene Carboxylgruppe enthalten.It is known that when thiourea derivatives are used in acidic copper baths, partially leveled, shiny copper deposits are obtained. To widen the current density range, in which shiny and leveled copper layers are obtained, these products can still be used combine other substances, e.g. B. with heterocyclic Nitrogen compounds or water-soluble di- or polyhydric alcohols. An exceptionally good leveling and a high-gloss one Surface over a wide range of current densities can be achieved by cyclic thiotriazine derivatives, the are combined with basic glossers from the group of dithiocarbamic acid derivatives. The same excellent Alkyl or aryl derivatives of thiourea, which are alkyl- or aryl-bonded, cause leveling Contain carboxyl group.

Ein Nachteil der bisherigen Einebnungsmittel besteht darin, daß sie sich beim Stromdurchgang, ja sogar schon im Ruhezustand des Bades zersetzen. Die einebnenden Zusätze liegen jedoch in sauren Kupferbädern in sehr geringen Konzentrationen vor, und sie entfalten ihre optimale Wirksamkeit innerhalb eines engen Konzentrationsbereichs. Die Zersetzung sowohl beim Stromdurchgang als auch im Ruhezustand des Bades, auf die aus den zur Aufrechterhaltung der Einebnerkonzentration laufend erforderlichen Zusätzen geschlossen werden kann, macht sich daher bei den Einebnern in viel stärkerem Maße bemerkbar als bei den Grundglänzern, deren Anwendungskonzentration wesentlich höher liegt. Von den Zersetzungsprodukten der einebnenden Zusätze ist bekannt, daß sie die Einebnung vermindern und bei stärkerer Anreicherung zu matten und grießigen Niederschlägen führen, die die Arbeitsfähigkeit der. Bäder zeitlich begrenzen. Die erfindungsgemäßen Substanzen dagegen besitzen beim Einsatz in sauren Kupferbädern den Vorteil, daß sie bei ausgezeichneter einebnender Wirkung nur sehr langsam der Zersetzung unterliegen; so verbraucht sich der Einebnei in einem Bad gemäß Beispiel nur mit 25 mg/1000 Ah: die Anfangskonzentration ist erst nach einem Stromdurchgang von 1500 Ah/1001 auf die Hälfte gesunken. Im Ruhezustand des Bades erfährt der Einebner kaum eine Beeinträchtigung in seiner Wirkung.A disadvantage of the previous leveling means is that they are even when the current passes through decompose even when the bath is idle. The leveling additives are, however, in acidic copper baths in very low concentrations, and they develop their optimal effectiveness within one narrow concentration range. The decomposition both during the passage of current and when the Bath, on the additives continuously required to maintain the leveler concentration can be closed, is therefore more noticeable in the levelers than with the basic gloss, the application concentration of which is much higher. From the decomposition products The leveling additives are known to reduce leveling and, with greater accumulation, to dull and gritty Precipitations lead to the workability of the. Time limits for baths. The invention Substances, on the other hand, when used in acidic copper baths have the advantage that they are used in excellent leveling effect are only very slowly subject to decomposition; so the leveling is used up in a bath according to the example only with 25 mg / 1000 Ah: the initial concentration is only after a current has passed from 1500 Ah / 1001 dropped to half. When the bathroom is idle, the leveler hardly finds out an impairment in its effect.

Die Stabilität der beanspruchten Verbindungen in sauren Kupferbädern hält die Bäder frei von schädlichen Zersetzungsprodukten und gewährleistet eine lange Lebensdauer. Darüber hinaus ermöglicht sie eine einwandfreie Führung des Bades, da die Ergänzung der Einebner nur auf Grund der Amperestundenzahl erfolgt. Der geringe Einebnerverbrauch ist von wirtschaftlichem Vorteil.The stability of the stressed compounds in acidic copper baths keeps the baths free from harmful ones Decomposition products and ensures a long service life. In addition, it enables flawless management of the bathroom, as the leveling equipment is only supplemented on the basis of the number of ampere-hours he follows. The low leveling consumption is an economic advantage.

Die erfindungsgemäßen Substanzen sind 2-Thiouracil oder 4-Methyl-2-thio-uracil.The substances according to the invention are 2-thiouracil or 4-methyl-2-thio-uracil.

Die Herstellung dieser Substanzen erfolgt in bekannter Weise.These substances are produced in a known manner.

Beispiel
Ein saures Kupferbad der Zusammensetzung:example
An acidic copper bath of the composition:

210 g/l CuSO₄-SH₈O
60 g/l H₂SO₄ konz.
50 mg/1 Grundglänzer
2 g/l Netzmittel ·210 g / l CuSO ₄ -SH ₈ O
60 g / l H ₂ SO ₄ conc.
50 mg / 1 basic gloss
2 g / l wetting agent

0,75 mg/1 2-Thio-uracil0.75 mg / 1 2-thio-uracil

liefert im Stromdichtebereich von 0,5 bis 8 A/dm² auf Stahl- und Messingblech hochglänzende Kupferüberzüge. Rauhigkeiten von etwa 7 My Rauhtiefe werden mit Kupferauflagen von 20 My eingeebnet. Ohne den Zusatz von 2-Thio-uracil werden zwar auch hochglänzende Kupferüberzüge erhalten, die jedoch keine Einebnung aufweisen. Der Einebnerverbrauch beim Stromdurchgang bleibt mit dem Alter des Bades konstant und beträgt nur 25 mg/1000 Ah.supplies high-gloss copper coatings on sheet steel and brass in the current density range from 0.5 to 8 A / dm ^2. Roughness of about 7 My surface roughness is leveled with copper layers of 20 My. Without the addition of 2-thio-uracil, high-gloss copper coatings are obtained, but they are not leveled. The leveler consumption during the passage of electricity remains constant with the age of the bath and is only 25 mg / 1000 Ah.

Claims

Claim:

Acid galvanic copper baths with a content of base gloss, wetting agents and thio compounds as a leveler, characterized in that it is used as a leveling agent 2-thiouracil or contain 4-methyl-2rthio-uracil.