DE1521490C3 - - Google Patents
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- DE1521490C3 DE1521490C3 DE19511521490 DE1521490A DE1521490C3 DE 1521490 C3 DE1521490 C3 DE 1521490C3 DE 19511521490 DE19511521490 DE 19511521490 DE 1521490 A DE1521490 A DE 1521490A DE 1521490 C3 DE1521490 C3 DE 1521490C3
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/31—Coating with metals
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Description
Temperatur wird vorzugsweise die Salzsäure durch Schwefelsäure ersetzt und die Lösung etwas verdünnt,
beispielsweise um etwa die Hälfte, um die Löslichkeit des Zinns zu verbessern. Gegebenenfalls kann die
Konzentration auch wesentlich erhöht werden, beispielsweise auf das dreifache, obwohl es bei höheren
Konzentrationen notwendig werden kann, die Temperatur zu erhöhen, um das Zinn in Lösung zu halten.
Zwar werden die obigen Stoffe und Konzentrationen bevorzugt, die Konzentrationen sind jedoch nicht
kritisch, und äquivalente Stoffe können ebenfalls verwendet werden. Erforderlich sind das Zinnsalz,
Thioharnstoff oder seine Äquivalente, Hypophosphition und ausreichend nicht oxydierende Säure, um
einen geeigneten pH-Wert zu erhalten.
Zinn(II)-chlorid stellt zwar die bevorzugte Zinn(II)-Ionenquelle dar, aber andere bekannte säurelösliche
Zinn(II)-salze können ebenfalls verwendet werden, beispielsweise Zinn(II)-sulfat und Zinn(II)-fluorborat.
Der Thioharnstoff bildet einen Zinnkomplex, wobei zwei Mol Thioharnstoff auf ein Mol Zinn(II)-ion
kommen, und vorzugsweise wird überschüssiger Thioharnstoff verwendet, wie im obigen Beispiel und in den
angegebenen Patentschriften gezeigt wird. Der Thioharnstoff kann durch Derivate desselben ersetzt werden, wie in der USA.-Patentschrift 2 891 871 beschrieben
ist. Andere bekannte Äquivalente für die obigen Stoffe wurden ebenfalls schon beschrieben, beispielsweise
in den oben zitierten drei bekannten Patentschriften.
Die Menge an in der Lösung vorhandenem Zinn(II)-ion ist zwar nicht kritisch und geringeMengen ergeben
schon eine Abscheidung, aber vorzugsweise werden wesentliche Mengen verwendet, um die Abscheidungsgeschwindigkeit
zu erhöhen, wobei etwa 20 bis 60 g Zinn(II)-chlorid pro Liter am meisten bevorzugt sind.
Gegebenenfalls kann die Konzentration 2,0 Mol pro Liter oder die Sättigungskonzentration bei der Gebrauchstemperatur
betragen. Die Verwendung von Hypophosphitionen, wie hier geoffenbart, erhöht die
Menge an Zinn(II)-ionen, die der Lösung nützlich einverleibt werden können, wesentlich.
Um einen Zinnüberzug zu erhalten, ist es lediglich notwendig, eine saubere Kupferoberfläche mit dem
obigen Bad, vorzugsweise durch Eintauchen, zu behandeln. Die Oberfläche kann ausreichend lange behandelt
werden, um die gewünschte Dicke aufzubauen. Diese Behandlungszeit kann die mit den bisher bekannten
Lösungen maximal möglichen 15 bis 30 Minuten wesentlich übersteigen. In der nachstehenden
Tabelle 1 werden typische Dicken angegeben, die mit der Lösung des obigen Beispiels 1 auf Kupferoberflächen
erzielt werden. Die Dicken sind in millionstel Zentimeter angegeben:
5 Minuten 135
10 Minuten 241
30 Minuten 335
60 Minuten . ... 480
Weitere Beispiele für Lösungen, die bei unterschiedlichen
Temperaturen am besten wirken, werden in der nachstehenden Tabelle 2 angegeben, wobei die Hypophosphitionen
dazu dienen, die Menge an vorhandenen Zinn(II)-ionen wesentlich zu erhöhen.
Bestandteile
SnCl2 (wasserfrei), g
Thioharnstoff,
g
HCl (cone),
ml
H2SO4 (96°/o),
ml
NaH2PO2 ·
H2O,g .-..
Netzmittel, g
Netzmittel, g
Wasser auf
Liter
Liter
Betriebstemperatur, 0C
2 | 3 | 4 |
20 | 40 | 40 |
75 | 150 | 150 |
80 | 90 | — |
— | — | 40 |
90 1 |
120 1 |
120 1 |
1 | 1 | 1 |
380C oder darüber |
600C oder darüber |
38°C oder darüber |
150
250
250
45
200
80°
oder
darüber
Die Zeichnung zeigt die durch Verwendung von Hypophosphitionen erhaltene Zunahme der Löslich-
s5 keit des Zinn(II)-Komplexes. In der Zeichnung ist die
ohne Umrühren beobachtete Kristallisationstemperatur als Ordinate gegen die Hypophosphitionenkonzentration
in Plattierungsbädern aufgetragen, die konstante Konzentrationen an Zinn(II)-chlorid, Thioharnstoff
und Säure aufweisen. Die Zusammensetzungen waren wie folgt:
SnCl2 (wasserfrei), g
Thioharnstoff, g ....
Hypophosphit, Mole
Wasser auf
Hypophosphit, Mole
Wasser auf
Kurve »A« Kurve »B«
24
50
90
50
90
0 bis 0,77
600 ml
600 ml
12
50
45
50
45
0 bis 0,77 600 ml
Das Hypophosphit wurde in Form einer Lösung zugegeben, die dadurch erhalten wurde, daß man einer
50volumprozentigen wäßrigen Lösung von Hypophosphorsäure eine der Anzahl cm3 dieser Säurelösung
entsprechende Anzahl Gramm Na2HPO2 · H2O
zugab. Die Lösungen wurden heiß, bei etwa 82° C hergestellt und langsam abkühlen gelassen, und die
Temperatur, bei der zuerst eine Kristallisation auftrat, wurde aufgezeichnet.
Die obige Lösung kann zwar, wie im obigen Beispiel angegeben, hergestellt und gelagert werden, zur
Lagerung und Verschickung ist es jedoch praktisch, die trockenen Bestandteile, beispielsweise das Zinn-(II)-chlorid,
Thioharnstoff, Natriumhypophosphit und das Netzmittel von Beispiel 1 zu mischen und sie dann
direkt vor der Verwendung in Wasser und Säure aufzulösen. Da unterphosphorige Säure eine Flüssigkeit
darstellt, werden für die Trockenmischungen ihre Alkalisalze bevorzugt.
Außer der Herstellung von Zinnüberzügen auf Kupfer und seinen Legierungen wie Bronze und
Messing erzeugt die Erfindung auch erfolgreich Zinnüberzüge auf Gold und Blei und deren Legierungen
und liefert brauchbare Zinnüberzüge auf jedem Metall, das durch Zinn aus einem Komplex vom
Thioharnstofftyp ersetzbar ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Wäßriges Tauchbad zur Abscheidung von 5 also solche, die Säure, Thioharnstoff oder Äquivalente
Zinn durch Austausch, enthaltend eine nicht- davon und ein lösliches Zinnsalz enthalten, stark veroxydierende
Säure zur Einstellung eines pH-Wertes bessert werden, wenn ihnen Hypophosphitionen zugenicht
größer als 2, ein säurelösliches Zinn(II)-salz setzt werden. Diese Ionen können erhalten werden,
in einer Konzentration nicht wesentlich oberhalb wenn man in der Lösung unterphosphorige Säure oder
2,0 Mol/l und mindestens 2 Mole Thioharnstoff io die Alkalimetallsalze derselben, vorzugsweise Natriumpro
Mol Zinn(II)-ionen, gekennzeichnet hypophosphit auflöst. Die Menge dieses Bestandteils
durch einen Zusatz von unterphosphoriger ist nicht kritisch, da auch geringe· Mengen eine gewisse
Säure oder ihren Älkalisalzen. Verbesserung ergeben und große Mengen zulässig
2. Tauchbad nach Anspruch 1, dadurch gekenn- sind. Bevorzugt werden Mengen, die 3 bis 400 g
zeichnet, daß es eine nichtoxydierende Mineral- 15 Natriumhypophosphit pro Liter äquivalent sind,
säure und eine organische Säure enthält. besonders bevorzugt 10 bis 100 g pro Liter. Bekannt-
3. Tauchbad nach Anspruch 1, dadurch gekenn- lieh stellt bei diesen Lösungen das Zinnsalz die Zinnzeichnet, daß es Zinn(II)-chlorid und als Zusatz quelle dar,. Thioharnstoff dient als Komplexbildungs-Natriumhypophosphit
enthält. mittel, und die Säure liefert den gewünschten pH-Wert.
4. Tauchbad nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ao Beim angegebenen pH-Wert reduzieren Hypophoszeichnet,
daß es etwa 3 bis etwa 400 g Natrium- phitionen Zinn-II-Ionen nicht zum Metall unter
hypophosphit pro Liter enthält. Bildung des Niederschlags, sondern die Abscheidung
5. Feste Zusammensetzung für die Herstellung wird weiter durch Ersatz von Kupfer od. dgl. in der
eines Tauchbades nach Anspruch 1, dadurch ge- Oberfläche, die plattiert wird, gebildet. Es übt jedoch
kennzeichnet, daß Zinnsalz, Thioharnstoff und 25 eine Anzahl von anderen nützlichen Funktionen aus,
Alkalihypophosphit als Trockenmischung vor- einschließlich der Aufrechterhaltung der Stabilität des
liegen, die mit angesäuertem Wasser zur Plattierung Plattierungsbades während Lagerung und Gebrauch,
von Zinn auf Kupfer und Legierungen auf Kupfer- Erhöhung der Löslichkeit des Zinn(II)-Komplexes im
basis gemischt wird. Bad und/oder Lieferung eines gleichmäßigeren Über-
6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch 30 zuges auf der Oberfläche während der Plattierung. Es
gekennzeichnet, daß sie auch eine organische wird angenommen, daß die Ionen eine Stabilisierung
Säure enthält. des Bades als Antioxydationsmittel bewirken, um die
7. Verfahren zur Herstellung eines festhaftenden Bildung von Zinn(IV)-Ionen, die sich als schädlich
Zinnüberzugs auf einer kupferhaltigen Oberfläche, erwiesen haben, zu verhüten oder zu begrenzen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mit 35 Vorzugsweise wird der Zusammensetzung auch eine einer wäßrigen Zinnlösung nach einem der An- organische Säure, beispielsweise Essigsäure, Zitronensprüche 1 bis 4 ausreichend lange behandelt wird. säure, Apfelsäure, Maleinsäure, Gluccheptonsäure,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mit 35 Vorzugsweise wird der Zusammensetzung auch eine einer wäßrigen Zinnlösung nach einem der An- organische Säure, beispielsweise Essigsäure, Zitronensprüche 1 bis 4 ausreichend lange behandelt wird. säure, Apfelsäure, Maleinsäure, Gluccheptonsäure,
Hydroxyessigsäure oder Gluconsäure-(5-lacton zugegeben.
Diese Säure ist weder wesentlich noch ist ihre 45 Menge kritisch. Zwar kann sowohl eine Mineralsäure
als auch eine organische Säure allein verwendet werden,
eine Mischung von beiden wird jedoch bevorzugt. Vorzugsweise liegt der pH-Wert nicht über etwa 2,0,
besonders bevorzugt nicht über etwa 1,0. Alle Säuren, 40 ob organisch oder mineralisch, sollten im Bad keine
Die Erfindung betrifft Verbesserungen beim Plat- Oxydationswirkung aufweisen. Vorzugsweise enthält
tieren von Zinn auf Kupfer, Kupferlegierungen und die Zusammensetzung auch eine kleine Menge eines
andere Metalle durch chemischen Austausch. geeigneten Netzmittels, beispielsweise Octylphenoxy-
Tauchplattierungslösungen zur Herstellung eines äthanol, aber dieses ist nicht wesentlich.
Zinnüberzugs auf Kupfer u. dgl., die ein Zinnsalz, 50 Durch die folgenden Beispiele werden erfindungs-Thioharnstoff und eine Säure enthalten, sind bereits gemäße Zusammensetzungen erläutert, wobei Beispiel 1 bekannt und wurden beispielsweise in den USA.- derzeit besonders bevorzugt wird.
Patentschriften 2 282 511, 2 369 620 und 2891871
Zinnüberzugs auf Kupfer u. dgl., die ein Zinnsalz, 50 Durch die folgenden Beispiele werden erfindungs-Thioharnstoff und eine Säure enthalten, sind bereits gemäße Zusammensetzungen erläutert, wobei Beispiel 1 bekannt und wurden beispielsweise in den USA.- derzeit besonders bevorzugt wird.
Patentschriften 2 282 511, 2 369 620 und 2891871
beschrieben. Diese Lösungen und Verfahren sind zwar B e i s ρ i e 1 1
brauchbar, die damit erhaltenen Zinnüberzüge sind 55 SnCl ("wasserfrei) 2Oe
jedoch nicht so rein, hell, dicht und ätzmittelbeständig, Thioharnstoff 75 e
wie es manchmal wünschenswert ist. Außerdem ist die oq (ronc \ '""" 50 ml
Dicke des damit aufbringbaren Zinhüberzuges durch NaH PO · H O 16 e
die Tatsache begrenzt, daß eine länger dauernde Netzmittel * Ie
Abscheidung einen qualitativ minderwertigen Überzug 60 Wasser auf 1 Liter
liefert.
Häuptziel der Erfindung ist die Schaffung verbesser- Die erfindungsgemäßen Lösungen können bei jeder
ter Zinnabscheidungsverfahren und -lösungen, die Temperatur verwendet werden, bei der der Zinnstabiler sind, einen qualitativ besseren Überzug komplex löslich bleibt, was zwischen etwa Zimmerliefern
und eine Fortsetzung der Abscheidung über 65 temperatur und etwa dem Siedepunkt der Lösung
einen längeren Zeitraum gestatten, als dies bisher der Fall sein kann. Für das vorstehende Beispiel 1
möglich war. Zu den anderen Zielen gehört die Schaf- liegt der bevorzugte Temperaturbereich zwischen etwa
fung hellerer, dichterer und gleichmäßigerer Zinn- 65 und etwa 82°C. Für den Betrieb bei niedriger
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19511521490 DE1521490B2 (de) | 1951-01-28 | 1951-01-28 | Waessriges tauchbad zur abscheidung von zinn |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19511521490 DE1521490B2 (de) | 1951-01-28 | 1951-01-28 | Waessriges tauchbad zur abscheidung von zinn |
DES0101375 | 1966-01-11 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1521490A1 DE1521490A1 (de) | 1969-05-29 |
DE1521490B2 DE1521490B2 (de) | 1973-01-11 |
DE1521490C3 true DE1521490C3 (de) | 1974-05-22 |
Family
ID=25752647
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19511521490 Granted DE1521490B2 (de) | 1951-01-28 | 1951-01-28 | Waessriges tauchbad zur abscheidung von zinn |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1521490B2 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3800918A1 (de) * | 1988-01-14 | 1989-07-27 | Siemens Ag | Bad zur stromlosen zinnabscheidung |
DE19755185B4 (de) * | 1997-12-11 | 2004-04-08 | Ami Doduco Gmbh | Austausch Zinnbad |
-
1951
- 1951-01-28 DE DE19511521490 patent/DE1521490B2/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1521490B2 (de) | 1973-01-11 |
DE1521490A1 (de) | 1969-05-29 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |