DE1771053A1

DE1771053A1 - Verfahren zum stromlosen Abscheiden von Metallschichten der Platinmetallgruppe auf Oberflaechen metallischer und nichtmetallischer Teile

Info

Publication number: DE1771053A1
Application number: DE19681771053
Authority: DE
Inventors: Emil Schmid; Hermann Dipl-Chem Dr Widmann
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1968-03-28
Filing date: 1968-03-28
Publication date: 1971-11-25

Description

"Verfahren zum stromlosen Abscheiden von Metallschichten der Platinmetallgruppe auf Oberflächen metallischer und nicht- metallischer Teile" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum stromlosen Abscheiden von Metallschichten der Platinmetallgruppe, insbesondere von Palladiumschichten, auf Oberflächen metallischer und nichtmetallischer Teile durch Einbringen der zu beschichtenden Teile in ein wässeriges Bad, dem ein Salz des Schichtmetalls, Re- duktionsmittel und Komplexbildner sowie vorzugsweise den pH-Wert des Hades beeinflussende und stabilisierende Zusätze zu- gesetzt werden.
Verfahren zum stromlosen Abscheiden von Metallschichten der Platirunetallgruppe, z. B. zum Abscheiden von Platin- und Palladiumschichten, sind bereits bekannt. Bei Verwendung der bekannten Bäder muss die Abscheidung im allgemeinen innerhalb sehr enger Temperaturbereiche erfolgen und die Abscheidungsgeschwindigkeit ist verhältnismässig gering.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zum stromlosen Abscheiden von Metallschichten der Platinmetallgruppe anzugeben, das eine erhöhte Stabilität aufweist und hohe Abscheidungsgeschwindigkeiten zu erzielen gestattet.
Gemäss der Erfindung wird vorgeschlagen, dass als Beductionsmittel 0,1 bis 1, vorzugsweise 0,3 bis 0,7, besondere etwa 0,5 ml, Hydraziniumhydroxyd (N050H) pro 1 Liter Bad zugesetzt werden.
Die wesentlichen Vorzüge des erfindungsgemässen Verfahrens be- stehen darin, dass eine sehr hohe Abscheidungsgeschwindigkeit von etwa 15 bis 20 /u/h auf autokatalytischem Wege erzielt werden kann. Dadurch wird bei der Herstellung von solchen Metallschichten der Zeitaufwand beachtlich reduziert. 81n weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Ver- fahren in einem verhältnismässig grossen Temperaturbereich durchgeführt werden kann, d. h., dass das Bad in weiten Temperaturgrenzen sehr stabil arbeitet. So kann das Bad beispielsweise bis zur Kochtemperatur erhitzt werden, ohne dass die Wirkungsweise des Bades nennenswert beeinträchtigt wird.
Als vorteilhaft wird ferner angesehen, dass mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens nach kurzer und entsprechender Vor-Behandlung sowohl elektrisch leitende als auch halbleitende Teile mit einer Schicht der Platinmetalle überzogen werden können und dass zum Krstellen einer solchen Schicht auf nichtleitenden Teilen lediglich einfache und gut handzuhabende, im allgemeinen bekannte Verfahren zur Aktivierung `er zu metallisierenden Oberfläche angewendet werden können. Schliesslich ist noch auf den Vorteil hinzuweisen, dass die erfindungsgemäss abgeschiedenen Schichten, insbesondere erfindung$gemäss abgeschiedene Palladiumsehichten, eine sehr gute Haftung an dem Unterlageteil aufweisen und sehr duktil sind. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn z. B. Drähte mit einer Platin- -der Palladiumschicht versehen werden sollen, die nachträglich rfozh bearbeitet z. H. gebogen werden. Schlecht haftende und harte Schichten würden z. B. beim Biegen ab- springen. Anhand des nachfolgend beschriebenen bevorzugten Ausführungs- beispiels zum stromlosen Abscheiden einer Palladiumohicht wird die Erfindung nachfolgend im einzelnen erklärt. Zunächst werden 0,01 bis 20 g, vorzugsweise 1 bis 10 g, insbesondere etwa 5 g, des Palladiumsalzes, insbesondere Palladiumchlorid (Pdc12), in 1 bis 50, vorzugsweise 10 bis 20, insbesondere etwa 15 ml Äthylendiaminhydrat und 1 bis 80, vorzugsweise 10 bis 60, insbesondere etwa 30 ml konzentriertes Ammoniak (NH3) gelöst. Das Äthylendiaminhydrat besitzt die Aufgabe eines Komplexbildners, während das Ammoniak zur Beeinflussung des pH-Wertes und zur Löslichkeit des Pd-Salzes beiträgt. Nach Lösung des Palladiumchlorids wird das Bad mit Wasser auf etwa 1 1 Gesamtflüssigkeit aufgefüllt und dann diesem Bad 1 bis 200, vorzugsweise 20 bis 80, insbesondere etwa 40 g, Titriplex III (Äthylendiamintetra-essigsäure) zuge- setzt. Das Titriplex III wirkt gleichzeitig als Komplex- bildner und Stabilisator. Schliesslich wird dem Bad noch das Reduktionsmittel, und zwar 0,1 bis 1, vorzugsweise 0,3 bis 0,7, insbesondere etwa 0,5 ml 80 %iges Hydraziniumhydroxyd (N.H5oH) zugesetzt. Das Bad ist nunmehr fertig und die mit einer Palladiumschieht zu überziehenden Teile sind lediglich in das Bad einzubringen.
Anstelle von 80 %igem Hydraziniumhydroxyd kann auch eine andere Konzentration gewählt werden, jedoch ist dann die Menge entsprechend umzurechnen. Es Wurde im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Konzentration von 80 % angegeben, weil das Hydraziniumhydroxyd in dieser Konzentration im Handel käuflich zu erwerben ist.
Gemäss einer Weiterbildung lässt sich die Härte und die Abtriebfestigkeit der erfindungsgemäss aufgebrachten Palladium-, schieht noch erhöhen, wenn man diesem Bad noch geringe Mengen, z. B. 0,1 - 1 g Salze der B. Nebengruppe und z. B. 1 - $:@ g Alkalisalze, z. B. NaCl, zusetzt. Das erfindungsgemässe Verfahren hat sich besonders bewährt zur Abseheidung von metallischen und halbmetallischen (halbleitenden) Teilen innerhalb von Elektronenröhren, die hoher thermischer Beanspruchung ausgesetzt werden, z. B. zur Palladizierung von Gittern von Senderöhren.

Claims

P a t e n t a n a p r ü o h o 1. Verfahren zum stromlosen Abscheiden von Metallsohiohten der Platinmetallgruppe, insbesondere von Palladiumschichten, auf Oberflächen metallischer und nichtmetallischer Teile durch Einbringen der zu besohiohtenden Teile in ein wässe- riges Bad, dem ein Salz des Schichtmetalls, Reduktionsmittel und Komplexbildner sowie vorzugsweise den SH-wert des Bades beeinflussende und stabilisierende Zusätze zugesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass als Reduktionsmittel 0,1 bis 1, vorzugsweise 0,3 bis 0,7, insbesondere etwa 0,5 ml, Hydraziniumhydroxyd (N2H50H) pro 1 Liter Bad zugesetzt werden. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch geksnnzeiohnet, dass als Komplexbildner 1 bis 50, vorzugsweise 10 bis 20, insbesondere etwa 15 ml, Äthylendiaminhydrat pro 1 Liter Bad zu- gesetzt werden. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass zur FH-Wert Beeinflussung 1 bis 80, vor- zugsweise 10 bis 60, insbesondere 30 ml, konzentriertes NH3, pro 1 Liter Bad zugesetzt werden. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dann als Stabilisator 1 bis 200, vor- zugsweise 20 bis 80, insbesondere etwa 40 g, Titriplex III (Äthyleadiamintetraessigsäure) pro 1 Liter Bad zugesetzt werden. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abscheiden einer Palldiumschicht als Metallsalz 0,01 bis 20 g, vorzugsweise 1 bis 10 g, insbesondere etwa 5 g, Palladiumahlorid (PdC12) pro 1 Liter Bad zugesetzt werden. 6. Verfahren nach einem aler mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dase zur Erhöhung der Härte und der AbJ(riebfestigkeit der abgeschiedenen Metallschicht dem Bad kleine Mengen Salz der B. Nebengruppe, insbesondere 0,05 bis 0,5 g, vorzugsweise etwa 0,1 g und Alkalisalze, insbesondere 1 bis 5 g NaCl, zugesetzt werden. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Anwendung zur Metallbeschichtung, insbesondere Palladinierung, von leitenden oder halbleitenden Elektroden Xn Elektronenröhren, insbesondere Hochleistungselektronenröhren, z. B. flittern von Senderöhren.