DE1446043C3 - Bath for galvanic deposition of gold alloys - Google Patents

Bath for galvanic deposition of gold alloys

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DE1446043C3
DE1446043C3 DE19611446043 DE1446043A DE1446043C3 DE 1446043 C3 DE1446043 C3 DE 1446043C3 DE 19611446043 DE19611446043 DE 19611446043 DE 1446043 A DE1446043 A DE 1446043A DE 1446043 C3 DE1446043 C3 DE 1446043C3
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Edwin Cornell Morristown NJ. Rinker (V.St.A.)
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Omf California, Inc., Los Angeles, Calif. (V.St.A.)
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Description

Das Hauptpatent 1111 897 betrifft ein Bad zur galvanischen Abscheidung einer glänzenden Goldschicht, das 1 bis 15 g/l Gold als Alkali-gold-(I)-cyanid, 10 bis 150 g/l einer schwachen organischen Säure und 1 bis 50 g/l mindestens eines wasserlöslichen Sulfats, Sulfamats, Formiats, Acetats, Citrats, Lactats, Tartrats, Fluoroborats, Borats oder Phosphats des Nickels, Zinks, Kobalts, Indiums, Eisens, Mangans, Antimons oder Kupfers enthält und das einen pH-Wert von 3 bis 5 aufweist.The main patent 1111 897 relates to a bath for the galvanic deposition of a shiny gold layer, the 1 to 15 g / l of gold as alkali gold (I) cyanide, 10 to 150 g / l of a weak organic Acid and 1 to 50 g / l of at least one water-soluble sulfate, sulfamate, formate, acetate, citrate, Lactate, tartrate, fluoroborate, borate or phosphate of nickel, zinc, cobalt, indium, iron, Contains manganese, antimony or copper and has a pH of 3 to 5.

Aus der BE-PS 5 70 261 sind saure Goldbäder mit einem pH-Wert von 3 bis 5, enthaltend Alkaligoldcyanid sowie eine organische Säure und einfache Metallsalze bekannt.From BE-PS 5 70 261 are acidic gold baths with a pH of 3 to 5, containing alkali gold cyanide as well as an organic acid and simple metal salts are known.

Aus der CH-PS 2 77 997 sind Goldelektrolyten, enthaltend ein Goldsalz und Alkalipyrophosphat bekannt. Diese Elektrolyten arbeiten zwar im schwachsauren Bereich, enthalten jedoch Cyanide des Nickels, die sich bekanntlich bei einem pH-Wert von weniger als 5 zersetzen.Gold electrolytes containing a gold salt and alkali metal pyrophosphate are known from CH-PS 2 77 997. These electrolytes work in the weakly acidic range, but contain cyanides of nickel, which are known to decompose at a pH of less than 5.

Aus der DT-PS 10 33 987 sind alkalische Elektrolyten für Goldlegierungen bekannt, die Nickelchelate enthalten. Es besteht jedoch ein wesentlicher Unterschied, da es sich beim erfindungsgemäßen Gegenstand um saure Elektrolyten zum Unterschied zu den alkalischen Elektrolyten nach der DT-PS handelt.From DT-PS 10 33 987 alkaline electrolytes for gold alloys are known, the nickel chelates contain. There is, however, an essential difference, since it is the subject of the invention to acidic electrolytes in contrast to the alkaline electrolytes according to the DT-PS.

Es hat sich nun gezeigt, daß bei Verwendung von speziellen Chelatbildnern zur Komplexierung der Legierungsmetalle Nickel und Kobalt man gewisse Vorteile erreicht. So kann man duktile harte korrosions- und abriebbeständige Nickel bzw. Kobalt enthaltende Goldlegierungsschichten mit gleichmäßig heller Farbe und homogener Zusammensetzung nach dem Hauptpatent erhalten. Ein weiterer Vorteil ist, daß für diese Überzüge eine geringere Menge an Legierungsmetallverbindung angewandt zu werden braucht und trotzdem über lange Betriebszeiten ein arbeitsfähiger Elektrolyt für gleichmäßige Abscheidungen vorliegt.It has now been shown that when using special chelating agents to complex the Alloy metals nickel and cobalt one achieves certain advantages. This is how ductile, hard, corrosive and abrasion-resistant nickel and cobalt-containing gold alloy layers with uniformly light color and homogeneous composition obtained according to the main patent. Another advantage is that a smaller amount of alloy metal compound should be used for these coatings needs an electrolyte capable of working for even deposits over long operating times is present.

Nach der Erfindung werden nun in dem Bad nach dem Hauptpatent 1111 897, das 1 bis 15 g/l Gold als Alkaligold-(I)-cyanid, 10 bis 150 g/l einer schwachen organischen Säure und 1 bis 50 g/l mindestens eines wasserlöslichen Sulfats, Sulfamats, Formiats, Acetats, Citrats, Lactats, Tartrats, Fluoroborats, Borats oderAccording to the invention are now in the bath according to the main patent 1111 897, the 1 to 15 g / l gold as Alkali gold (I) cyanide, 10 to 150 g / l of a weak organic acid and 1 to 50 g / l of at least one water-soluble sulfate, sulfamate, formate, acetate, citrate, lactate, tartrate, fluoroborate, borate or

Beispiel 1example 1

Ein Bad wurde durch Auflösen folgender Sub stanzen hergestellt:A bath was prepared by dissolving the following substances:

Gold als KAu(CN)2 8 g/lGold as KAu (CN) 2 8 g / l

Natriumeitrat 50 g/lSodium citrate 50 g / l

Zitronensäure 12 g/lCitric acid 12 g / l

Nickel als Ni-Dimethyläthan-Nickel as Ni-dimethylethane

olamin 450 mg/1olamine 450 mg / l

pH eingestellt auf 3,5pH adjusted to 3.5

Temperatur 35° CTemperature 35 ° C

Stromdichte 1,07 A/dm2 Current density 1.07 A / dm 2

Die aus diesem Bad erhaltenen Überzüge auf einei Metallscheibe von 9 · 2,54 cm waren glänzend und ziemlich gelb.The coatings obtained from this bath on a 9 x 2.54 cm metal disc were shiny and pretty yellow.

Beipiel 2Example 2

Gold als KAu(CN)2 8 g/lGold as KAu (CN) 2 8 g / l

Natriumeitrat 50 g/lSodium citrate 50 g / l

Zitronensäure 12 g/lCitric acid 12 g / l

Kobalt als Salz der Nitrilotriessigsäure 350 mg/1Cobalt as the salt of nitrilotriacetic acid 350 mg / 1

pH eingestellt auf 3,5pH adjusted to 3.5

Temperatur ' 22° CTemperature '22 ° C

Stromdichte 1,07 A/dm2 Current density 1.07 A / dm 2

Die aus diesem Bad nach 1 Stunde erhaltenen Überzüge auf einer Metallplatte von 9 · 2,54 cm waren stark glänzend.The coatings obtained from this bath after 1 hour on a 9 x 2.54 cm metal plate were very shiny.

VergleichsversucheComparative experiments

'Alle Versuche wurden durchgeführt mit einem Grundelektrolyt entsprechend dem Beispiel 1, nämlich 8 g/ Au (als Kaliumgoldcyanid), 50 g/l Natriumeitrat, 12 g/l Zitronensäure. Der Elektrolyt hatte einen pH-Wert von 3,5 und eine Temperatur von 35° C. Gearbeitet wurde mit einer Stromdichte von 1 A/dm2. Die Elektrolysezeit betrug einheitlich 10 min.All experiments were carried out with a base electrolyte according to Example 1, namely 8 g / Au (as potassium gold cyanide), 50 g / l sodium citrate, 12 g / l citric acid. The electrolyte had a pH of 3.5 and a temperature of 35 ° C. Work was carried out with a current density of 1 A / dm 2 . The electrolysis time was a uniform 10 minutes.

In folgender Tabelle sind die untersuchten Nickelchelate, die Abscheidegeschwindigkeit und das Aus-The following table shows the examined nickel chelates, the deposition rate and the

sehen der Plattierung zusammengefaßt. Die Bedeutung der erwähnten Chelate:see the plating summarized. The meaning of the mentioned chelates:

EDTA — Nickelkomplex von Dinatriumäthy-EDTA - nickel complex of disodium ethy-

lendiamintetraacetat DTPA — Nickelkomplex von Trinatriumdi-lendiamine tetraacetate DTPA - nickel complex of trisodium di-

äthylentriaminpentaacetat HEDTA — Nickelkomplex von Mononatrium-ethylene triamine pentaacetate HEDTA - nickel complex of monosodium

hydroxyäthylendiamintriacetat DMEA — Nickelkomplex von Dimethylätha-hydroxyethylenediamine triacetate DMEA - nickel complex of dimethylethyl

nolaminnolamine

EDTAEDTA

DTPADTPA

HEDTA DMEAHEDTA DMEA

mg/A-min 62,5 8,2
matt matt
streifig
mg / A-min 62.5 8.2
matt matt
streaky

6,8 30,76.8 30.7

glänzend glänzendshiny shiny

Daraus ergibt sich folgendes:This results in the following:

1. Die Abscheidegeschwindigkeit ist mit EDTA am höchsten, jedoch sind die Überzüge unbrauchbar, weil sie matt und streifig sind.1. The separation speed is highest with EDTA, but the coatings are unusable, because they are dull and streaky.

2. Die Abscheidegeschwindigkeit mit HEDTA ist so gering, daß nur eine hauchdünne Schicht gebildet wurde, die im Bereich der hohen Stromdichten verschleiert war. Bei doppelter Elektrolysezeit, also halber Abscheidungsgeschwindigkeit (3,4 mg/A · min) ίο erhielt man eine Schicht mit etwa Vs der Stärke nach der Erfindung. Diese Schicht war jedoch matt und damit auch unbrauchbar.2. The deposition rate with HEDTA is so low that only a very thin layer is formed which was obscured in the area of high current densities. With double the electrolysis time, i.e. half Deposition rate (3.4 mg / A · min) ίο a layer was obtained with about Vs in thickness the invention. However, this layer was matt and therefore unusable.

3. DTPA führt bei geringer Abscheidegeschwindigkeit zu unbrauchbaren Schichten.
4. Lediglich der erfindungsgemäße Nickelkomplex führt zu einwandfreien Schichten bei ausgesprochen guter Abscheidegeschwindigkeit.
3. If the deposition rate is slow, DTPA leads to unusable layers.
4. Only the nickel complex according to the invention leads to perfect layers with an extremely good deposition rate.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Bad zum galvanischen Abscheiden glänzender Goldlegierungsschichten, das 1 bis 15 g/l Gold als Alkaligold-(I)-cyanid, 10 bis 150 g/l einer schwachen organischen Säure und 1 bis 50 g/l mindestens eines wasserlöslichen Sulfats, Sulfamats, Formiats, Acetats, Citrats, Lactats, Tartrats, Fluoroborats, Borats oder Phosphats des Nickels, Zinks, Kobalts, Indiums, Eisens, Mangans, Antimons oder Kupfers enthält und einen pH-Wert von 3 bis 5 aufweist nach Patent 1111 897, dadurch gekennzeichnet, daß es 50 bis 70 g/l Natriumeitrat und etwa 450 mg/1 Nickel in Form von Nickeldimethyläthanolamin oder etwa 350 mg/1 Kobalt als Salz der Nitrilotriessigsäure bei einem pH-Wert von etwa 3,5 enthält.Bath for the galvanic deposition of shiny gold alloy layers containing 1 to 15 g / l gold as Alkali gold (I) cyanide, 10 to 150 g / l of a weak organic acid and 1 to 50 g / l at least of a water-soluble sulfate, sulfamate, formate, acetate, citrate, lactate, tartrate, Fluoroborate, borate or phosphate of nickel, zinc, cobalt, indium, iron, manganese, antimony or contains copper and has a pH value of 3 to 5 according to Patent 1111 897, characterized in that it is 50 to 70 g / l sodium citrate and about 450 mg / l nickel in the form of nickel dimethylethanolamine or about 350 mg / 1 cobalt as the salt of nitrilotriacetic acid at a pH of about 3.5. Phosphats des Nickels, Zinks, Kobalts, Indiums, Ei sens, Mangans, Antimons oder Kupfers enthält un einen pH-Wert von 3 bis 5 aufweist, neben 50 bi 70 g/l Natriumeitrat etwa 450 mg/1 Nickel in Forr von Nickeldimethyläthanolamin oder etwa 350 mg/ Kobalt als Nitrilotriacetat bei einem pH-Wert vo: etwa 3,5 angewandt.Phosphate of nickel, zinc, cobalt, indium, iron, manganese, antimony or copper contains un has a pH value of 3 to 5, in addition to 50 to 70 g / l sodium citrate about 450 mg / l nickel in form of nickel dimethylethanolamine or about 350 mg / cobalt as nitrilotriacetate at a pH value of: about 3.5 applied. Das Bad kann mit einer Stromdichte von 0,107 bi 10,7 A/dm2 betrieben werden. Mäßiges bis starke Rühren verbessert den Vorgang der Abscheidung Das Bad kann bei Raumtemperatur (21° C) betriebei werden. Jedoch kann auch bei höheren oder niederei Temperaturen, z. B. bei etwa + 10 bis + 50° C, ge arbeitet werden. Das Maximalverhältnis der Kathod' zur Anode sollte etwa 4 :1 sein. Die erhaltenen Nie derschläge besitzen eine gelbe Farbe von reinem GoIi und zeigen je nach der dem Bad zugegebenen Metall verbindung einen grünlichen oder gelborangen Färb ton. Die Goldüberzüge sind etwa 21 bis 32 karätig Die Erfindung soll an Hand der folgenden Beispiel· näher erläutert werden.The bath can be operated with a current density of 0.107 to 10.7 A / dm 2 . Moderate to vigorous stirring improves the separation process. The bath can be operated at room temperature (21 ° C). However, even at higher or lower temperatures, e.g. B. at about + 10 to + 50 ° C, ge works. The maximum ratio of the cathode to the anode should be about 4: 1. The precipitates obtained have a yellow color of pure gold and, depending on the metal compound added to the bath, show a greenish or yellow-orange hue. The gold coatings are about 21 to 32 karat. The invention will be explained in more detail with reference to the following example.
DE19611446043 1960-07-26 1961-06-19 Bath for galvanic deposition of gold alloys Expired DE1446043C3 (en)

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BE385099 1960-07-26
BE471502 1960-07-26
DES0074420 1961-06-19

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DE1446043A1 DE1446043A1 (en) 1969-04-10
DE1446043B2 DE1446043B2 (en) 1970-10-29
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