DE1521009A1 - Verfahren zum galvanischen Abscheiden dichter korrosionsbestaendiger Goldueberzuege auf Formkoerpern aus Metall oder Metallegierungen - Google Patents

Verfahren zum galvanischen Abscheiden dichter korrosionsbestaendiger Goldueberzuege auf Formkoerpern aus Metall oder Metallegierungen

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DE1521009A1 DE19661521009 DE1521009A DE1521009A1 DE 1521009 A1 DE1521009 A1 DE 1521009A1 DE 19661521009 DE19661521009 DE 19661521009 DE 1521009 A DE1521009 A DE 1521009A DE 1521009 A1 DE1521009 A1 DE 1521009A1
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
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    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/18Electroplating using modulated, pulsed or reversing current
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

  • "Verfuhren zun galvanischen Abscheiden dichter korrosionsbeständiger Goldüberzüge auf Formkörpern aus Metall oder Metallegierungen." Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zurr galvanischen Abscheiden dichter korrosionsbeständiger Goldüberzüge auf Formkörpern aus Metall oder Metallegierungen, vorzugsweise auf Drähten, Folien oder Bändern, bei denen die zu überziehenden Formkörper nach entsprechender Vorbehandlung in ein cyankalischen Goldbad getaucht und bei einer Temperatur von etwa 60-00o Celsius der Elektrolyse unterworfen werden. Bei den bisher bekannten Vergoldungsverfahren für F ornkörper aus Metallen oder Metallegierungen, wie beispielsweise, von Formkörpern aus Eisen-Nickel - oder Eisen-Kobalt-Nickel-Legierungen verschiedener Zusammensetzung, sowie von legierten Edelstählen oder anderen geeigneten Metallen, wie beispielsweise Kupfer, wurde die Elektrolyse bisher im sauren Medium, vorzugsweise in zitronensauren Medium ni, Gleichstrom durchgeführt oder aber in alkalischem Medium, gleichfalls unter Verwendung von Gleichstrom. Dabei mach;; e s sich störend bemerkbar, daß bei der Verwendung von Gleichstrom nur verhältnismäßig niedrige Stromdichten von heioPiel: weise 0,03 A/dm2 zur Anwendung kommen können, waz zur ?Folge hat, daß eine relativ lange Zeit zur Ab Scheidung beätirmter Schichtdicken erforderlich ist. Mit der Länge der Elen trolysedauer wächst aber der technologische Aufwand, so düß die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens stark beeinträchtigt wird. Außerdem hat die Wasserstoffabscheidung an vier Kathode eine erhebliche Blasenbildung zur Folge, was dazu führt, daß die auf der Metallunterlage abgeschiedenen Überzüge wenig porendicht und damit wenig korrosionsbeständig sind. Wie der Erfindung zugrundeliegende eingehende Untersuchungen gezeigt haben, lassen sich diese Nachteile weitgehend durch wiederholtes Umpolen des Elektrolysestromes vermeiden. Eesonders gute Ergebnisse lassen sich durch Verwendung von pulsierendem Gleichstrom erzielen. Es wird deshalb gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die galvanische Abscheidung dichter, korrosionsbeständiger Goldüberzüge auf Formkörpern aus Metaller. oder Metallegierungen derart durchzuführen, daß die Elektrolyse unter Anwendung von mit Wechselstrom überlagcrtem Gleichstron durchgeführt wird und daß die Zusammensetzung des Bades so gewählt wird, daß eine Auflösung den abgeschiedenen Metalls bei Änderung der Stromrichtung erfolgt. Es ist dabei zweckmäßig, Gleichstrom- und Wechselstronkonponentc getrennt einzustellen und das Verhältnis ihrer Anteile der Art der mit einer Goldauflage zu versehenden Formkörper und den Abmessungen des verwendeten Bades anzupassen. 11s besonders vorteilhaft ist es dabei anzusehen, daß das Verhältnis der Anteile der Gleich- und Wechselstronkomponenten so gewählt wird, daß der Anteil der Wechselstromkongonenten ein Vielfaches des Gleichstromanteils beträgt. Dabei hat es sich als günstig erwiesen, den effektiven Wechselstror.:anteil auf den 1,5-3fachen Wert des Gleichstromanteils einzustellen. Es ist vorgesehen, die Goldabscheidung bei einer Radspannung von 0,2-5 Volt, vorzugsweise von 0,3-3 Volt, durchzuführen. Für die anzuwendende Stromdichte ergeben sich Werte im Bereich von etwa 0,1 - etwa 0,5 A/dm2 (Gleichs tronanteil) . Der bei der Durchführung der Goldabscheidung einzustellende PH-Wert des cyankalischen Goldbade: liegt vorteilhafterteise bei 13. So verwendet man bei einer Ausführungsfora des Verfahrens ein cyankalischeGoldbad dessen Alkalität einem PH-Wert 13 entspricht und das je Liter 8-12 Gramm Gold und 15-20 Gramm freies Kaliuneyanid enthält. Die Abscheidung wird bei einer Radspannung von 0,3-2 Y und einer kathodischen Stror:dichte von etwa 1,1-1,2 A/dm2 durchgeführt, wobei sich der Gleichstromanteil der kathodischen Stromdichte auf etwa 0,3 A beläuft. Bei einen anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein galvanisches Goldbad mit der gleichen Zusammensetzung, wie beim ersten Ausführungsbeispiel verviendet. Die Radspannung beträgt in diesers Falle 0,3-3 Y, die kathodische Stror:dichte 0,26 A/dm2, wobei sich der Gleichstroranteil der kathodischen Stromdichte auf 0,1 A/dm2 beläuft. Vergleicht man die kathodische Stromausbeute, die in beiden Fällen zu erreichen ist, so zeigt sich eine Abhängigkeit von Gleichstromanteil der kathodischen Stromdichte. So beträgt die kathodische Stror:auabeute beim ersten Ausführungsbeispiel d.h. bei einer.? Gleichstromanteil von 0,3 A/dm2 99 #., während sie bei einem Gleichstromanteil der kathodischen Strordichte von 0,1 A/dm2 nur 93 % betrugt. Um die Abscheidung einer Goldschicht mit einer Schichtdicke von 290/u zu erreichen, sind nach dem Verfahren nach der Zehre der Erfindung bei einer kathodischen Stromdichte von 0,3 A/dm2 (Gleichstromkomponente) und 1,0 A/dm2 nur etwa 20 Minuten notwendig. Im Gegensatz dazu wird zur Erreichung der gleichen Schichtdicke bei Verwendung von Gleichstrom, insbesondere von gesiebtem Gleichstrom, für die Abscheidung eine Zeitdauer von etwa 5 Stunden benötigt. In diesem Falle ist die maximale anwendbare Stromdichte auf einen Wert von etwa 0,035 A/dm2 begrenzt. Nähere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den in folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen hervor. Aus einer Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung bestehende Bleche werden zunächst galvanisch entfettet und anschließend durch konzentrierte Salzsäure aktiviert. Daran anschließend werden die Bleche dann mit einer geeigneten Glanzbeize, die im Handel erhältlich ist, angeätzt und einer Vorvergoldung in zitronensaurem Medium unterworfen. Dabei kommt es zur Ab-Scheidung einer dünnen Goldschicht von etwa 0,31u. Diese Goldschicht kann durch Tempern auf der Oberfläche der Binder vvrfeutigt werden. Die derart mit einer Vorvergoldung versehenen Bleche werden dann in ein cyankalisches Goldbad gebracht, welches je Liter etwa 8-12 g Gold und 1 5 - 20 g " freies KCIi enthält. Die Alkalitß,t des Goldbades wird auf einen PH-",lert von etwa 13 eingestellt. Bei der nun folgenden Elektrolyse, die bei einer Temperatur von 65-i5° C und einer Radspannung vor. 0,3-2 V durchgeführt wird, kommt eine küthodische Stromdichte von etwa 1 A/dr:12 zur Anwendung. Die Anteile von Gleich- und Vrochsel stromkonpone:.te belaufen sich beispielsweise auf 0,3 A/dm2 Gleichstromanteil und auf 0,8- 019 A/dm,2 @'@echsels tromanteil. Der Gleiehs tromanteil des zur Galvanisierung verwendeten Stromes wird nach üblicher. Verfahren durch Gleichrichtung eines einstellbarer Wechselstromes gewonnen. Durch einen nachgeschalteten Tiefpaß wird das Eindringen von Wechselstrom in den Gleichstromve_sorgungsteil verhindert. Die Jechselstromkomponente wird eine:: ßegeltrafo h.-w. einen Fes ttrafo, der durch einen Regel trafo gespeist wird, entncrner.. Gleich- und fechselstromerzeugung liegen dabei elektrisch in Serie. Zur Beobachtung und Einstellung der einzelnen Meßgrößen sind Itießinstrunente vorgesehen. Das Verhältnis der Anteile von Wechselstrom- und Gleichstromkomponente ist im vorliegenden Fall so eingestellt, daß der Anteil der Ylechselstromkomponenten ungefähr den 2,8-3fachen Wert der Gleichstronkonponenten aufweist. Bei einen anderen Ausführungsbeispiel, bei den anstelle von Blechen größere Ausdehnung, Kleinteile mit einer Vergoldung versehen <<erdet: sollen, wird ein cyankalisches Goldbad verwendet, dessen Zusammensetzung derjenigen im vorhergehenden Ausführungsbeispiel entspricht. Die Temperatur bei der die Elektrolyse durchgeführt wird,. beträgt ebenfalls 65-75o C; der Pji-Wer t ist, auf den Nert 13 eingestellt und die Badspannung beträgt in diesem Fall 0,3-3 V. Durch die Anwendung einer kathodi ,chen Stromdichte von 0,26 A/dm2, wobei der Gleichstromanteil 0,1 A/dm2 beträgt, erhält man bei einer Abscheidedauer von e tiva 30 Minuten eine Goldauflage mit einer Schichtdicke von etwa 2/u. Die mahl der Stromdichte richtet sich dabei nach der Art der mit einer Goldauflage zu versehenden Formkörper. Soll Schüttgut, wie beispielsweise Kleinteile, mit einer Goldauflage versehen werden, so ist es.vorteilhaft, eine geringere Strordichte anzuwenden, während bei Bändern oder Folien, Blechen u. dgl. die Anwendung höherer Stromdichten bis zu beispielsweise 0,3 A/dm2 (Gleichstromanteil), möglich ist. Die auf diese Weise hergestellten Goldüberzüge zeichnen sich durch eine dichte Packung, sowie durch eine gute legierfähigkeit aus. Es hat sich gezeigt, daß die Haftfähigkeit auf der Unterlage, d.h. auf den Halbleiterkristallen, so gut ist, daß es zu einer Zerstörung der Kristalle kommt, wenn die auflegierten Systeme durch AbreiHen entfernt werden. Durch die I,Iöglichkeit sehr dichter, d.h. nahezu porenfreie Goldüberzüge herzustellen, is t die Möglichkeit gegeben, Goldauflagen nit geringerer Schichtdicke als üblich herzustellen. ':ußerdeT.1 wird durch das Verfahren nach der Zehre der Erfindung eine vreocn tlic;i bessere Stronauobeute erreicht.
  • So betrügt sie bei den in vorhergehenden beschriebenen Ausführungbeispiclen etwa 90 - 100 %, während sie bei den bisher üblichen Verfahren auf Werte von etwa 40 % absinkt. Das Verfahren nach der Lehre der Erfindung ist für nahezu alle Bauelercr to anaieiidbar und wird reit besonderen Vorteil für die Herstellung von Systenträgern für Halblei terbauelemente angewanndt.

Claims (3)

  1. P a 1; e n t a n.L r ü c h e 1. Verfahren zum galvanischen Abscheiden dichter, korrosionsbeständiger Goldüberzüge auf Fornhörpern auc Metall oder Metallegierungen, vorzugsweise auf Drähten, Folien oder Bändern, bei der die zu ühe=ziehenden Pormkörper, nach entsprechender Vorbehandlung, in ein cya nkalisches Goldbad getaucht; und bei einer Temperatur von etwa 60-800C der Elektrolyse un : crworf en werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolyse unter Anwendung von mit Wechselstrom überlagerten Gleichstrom durchgeführt wird und daß die Zusammensetzung des Bandes so gewählt wird, daß 'eine Auflösung des abgeschiedenen Materials bei Änderung der Stromrichtung erfolgt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gleichstrom- und Wechoelstronkomponente getrennt eingestellt werden und daß das Verhältnis ihrer Anteile der Art der mit einer Goldauflage zu versehenden Formkörper und den Abmessungen des verwendeten Bades angepaß t werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Anteile der Gleich- und Wechselstromkomponenten so gewählt wird, daß de; Anteil der ein Vielfaches des Gleichstromanteils beträgt. @nt:r'rc?1.n.C'icanet dadurch M-#rJ..,Ä,it.il au dc'n_ "acl,er, -,##er±
    .rerf-aj:r en '_1ac?: der lins: r uC:e 1 dad_lr o_1 raß die sc.7 sa@;J^:_c@,:«ng e@@@er . ,... , : "h- Ü -c -r r @.. a ;; ; 2 üu='ci@- kj C'
    6. Verfahren nücc, re- der Ar^ ne 1-5$ dadurch gekennatJ#- :r`ÄC-__ 1 üeichne ', da3 nie scidabscheidung bei einer 3adopannung Von 0,2-5 V, vor 0,3-3 v, dur ^_1:gerührt 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5,. dadurch gekennzeichnet, daß cin cyankalisches Goldsud mit. eire.@i-Xer;;-13 ver;rer#de # wird. Verfahren nachreinem der Ansprüche 1-7, dadurch Bekennzeichne, daß ein cyankalisches Goldbad -n: 8-12 g Gold und 15-20 ,g freiem Kaliur-cyanid ja Liter verwendet wird und daß die Abscheidung bei einer Badspannung von 0,3-2 Y und eine= kathodischen Gesaritstrowdichte von etwa 1,1-12 A/dm2 durchgeführt wird! Bobei sich der Gleichs tromanteil der kaIhodischen Strondichüe auf 0,3 A/dn2 beläuft. Verfahren nach einen der Ansprüche l-'(, dadurch Bekenn--cichre '-, daß ein cyankalisches Goldbad reit H-12 g Gold und 15--0 g freien Ka liuT-icyanid je litür verwende . wird und daß die Absche_dung bei einer Badspannung von 0,3-3 Y und einer hathodischen Stromdichte von etwa 0,2 A/dm` durchgeführt ;wird, vrobei sich der Gleichstror,:anteil- der I:a thodiycher. Strorzdichte auf etwa 0, 1 ,ts/dn2 beläuf t. 1 0. IIalbleiterbarele4-nent, hergestellt unter Verwendung eines nach:, einen Verfahren eines der :insprUchc 1-9 hergestellten Systenträgern.
DE19661521009 1966-08-26 1966-08-26 Verfahren zum galvanischen Abscheiden dichter korrosionsbestaendiger Goldueberzuege auf Formkoerpern aus Metall oder Metallegierungen Pending DE1521009A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008027095A1 (de) * 2008-06-06 2009-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Interventionsvorrichtung zur Sammlung von biologischem Material und Verfahren zu ihrer Herstellung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102008027095A1 (de) * 2008-06-06 2009-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Interventionsvorrichtung zur Sammlung von biologischem Material und Verfahren zu ihrer Herstellung

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