DE2040930B2 - Process for electroless copper deposition and bath for carrying out the process - Google Patents
Process for electroless copper deposition and bath for carrying out the processInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die stromlose Kupferabscheidung auf elektrisch nichtleitenden Gegenständen, insbesondere solchen aus Kunststoff. In dem fertigen Produkt werden dann die den beiden Materialkomponenten getrennt anhaftenden günstigen Eigenschaften kombiniert, was technische und ästhetische Vorteile für ihre Verwendung für zahlreiche Zwecke ergibt.The invention relates to electroless copper deposition on electrically non-conductive objects, especially those made of plastic. The two material components are then used in the finished product separately adhering favorable properties combined, resulting in technical and aesthetic advantages for their use for numerous purposes results.
So lassen sich das niedrige Gewicht und die leichte Verformung, welche zu der verbreiteten Verwendung von Kunststoffen beigetragen haben, besser ausnutzen, wenn sie mit mechanischen Eigenschaften und den attraktiven Dekorationswirkungen von Metallüberzügen kombiniert werden.Thus, the low weight and the slight deformation, which lead to the widespread use of plastics have helped to better exploit them when using mechanical properties and the attractive decorative effects of metal coatings can be combined.
Die Verkupferung eines elektrisch nichtleitenden Kunststoffgegenstände bedingt zunächst die chemische Abscheidung einer leitenden Metallschicht auf der Kunststoffoberfläche. Dann können gegebenenfalls weitere ivfetallschichten aus Metallsalzlösungen elektrolytisch auf der stromlos abgeschiedenen Schicht abgeschieden werden.The copper-plating of an electrically non-conductive plastic object initially requires the chemical Deposition of a conductive metal layer on the plastic surface. Then you can if necessary further ivfetallschichten from metal salt solutions electrolytically on the electrolessly deposited layer to be deposited.
Bei der Vorbereitung von Kunststoffen für die chemische Verkupferung wird der Kunststoff einerWhen plastics are prepared for chemical copper plating, the plastic becomes one
ίο Folge von Behandlungen vor der stromlosen Metallabscheidung unterworfen. Der Kunststoffoberfläche wird, in der Regel durch chemisches Ätzen, eine Mikroporosität verliehen. Der so präparierte Kunststoff wii d dann für die stromlose Metallabscheidung in bekannter Weiseίο Sequence of treatments prior to electroless metal deposition subject. The plastic surface becomes microporosity, usually through chemical etching awarded. The plastic prepared in this way is then used for electroless metal deposition in a known manner
z. B. mit einem Edelmetall katalysiert.z. B. catalyzed with a noble metal.
Auch sind Zusammensetzungen für chemische Verkupferungsbäder bekannt. Sie bestehen z. B. aus einem löslichen Cuprisalz, z. B. Kupfersulfat; einem komplexbildenden Mittel für das Curpiion, z. B. Rochellesalz; einem Alkalihydroxid zur Einstellung des pH-Werts; einem Carbonatradikal als Puffer und einem Reduktionsmittel für das Cupriion, z. B. Formaldehyd. Der Mechanismus, nach welchem Gegenstände mit katalysierten Oberflächen, z. B. ein Kunststoff mit katalytisch wirksamem Palladiummetall auf seiner Oberfläche, automatisch in solchen Lösungen verkupfert werden, ist in der Literatur, z.B. in der US-PS 28 74 072, beschrieben.Also are compositions for chemical copper plating baths known. They consist e.g. B. from a soluble cupric salt, e.g. B. Copper Sulphate; a complexing agent for the Curpiion, z. B. Rochelle Salt; an alkali hydroxide to adjust the pH; a carbonate radical as a buffer and a reducing agent for the Cupriion, e.g. B. formaldehyde. The mechanism by which objects catalysed with Surfaces, e.g. B. a plastic with catalytically active palladium metal on its surface, are automatically copper-plated in such solutions is in the literature, e.g. in US-PS 28 74 072, described.
Bäder zur stromlosen Kupferabscheidung der vorstehend beschriebenen Art sind jedoch in sich instabil und zersetzen sich rasch. Zum Teil ist dies auf die katalytische Natur der Kupferabscheidungsreaktion zurückzuführen. Viele Stoffe, einschließlich Kupfer, Stahl, Nickel, Eisen, Palladium, Gold, Silber und sogar Staubteilchen, katalysieren diese Lösungen. Diese Teilchen dringen in die Lösung ein, und wenn sie zahlreich sind, können sie eine Ausfällung und Zersetzung in Gang setzen.Baths for the electroless copper deposition of the above However, the type described are inherently unstable and decompose quickly. In part, this is due to that catalytic nature of the copper deposition reaction. Many substances, including copper, Steel, nickel, iron, palladium, gold, silver, and even dust particles, catalyze these solutions. These Particles penetrate the solution, and if they are numerous they can cause a precipitate and Start decomposition.
Bisher war es beispielsweise nötig, kunststoffausgekleidete Behälter für stromlose Metallisierungsbäder zu verwenden, da Metallbehälter, z. B. solche aus rostfreiem Stahl, unter Verlust wertvoller Chemikalien metallisiert würden. Sogar in mit Kunststoff ausgekleideten Behältern setzen Kratzer in der Auskleidung eine Zersetzung in Gang, da die Kratzer Vertiefungen bilden, in denen während der Metallisierungsreaktion erzeugter Wasserstoff konzentriert wird.Up to now it was necessary, for example, to cover plastic-lined containers for electroless plating baths use as metal containers, e.g. B. stainless steel, with the loss of valuable chemicals would be metallized. Even in plastic-lined containers, scratches in the liner set in Decomposition in progress as the scratches form pits in which were generated during the metallization reaction Hydrogen is concentrated.
Um diese vorzeitige Zersetzung von Verkupferungsbädern zu vermeiden, wurden ihnen Inhibitoren oderIn order to avoid this premature decomposition of copper plating baths, inhibitors or
so sogenannte Katalysator-»Gifte« zugesetzt, z. B. Verbindungen mit einem Carbonatrest, z. B. Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Cupricarbonat. Obwohl diese Stabilisatoren die Lebensdauer der Bäder beträchtlich erhöhen, bilden sie doch für das Metaliisierungsbad selbst Gifte und können daher nur in kleinsten Mengen eingesetzt werden. Da aber selbst diese kleinsten Mengen, die zur Stabilisierung unerläßlich sind, noch Gifte darstellen, verlangsamen sie die Metallabscheidungsgeschwindigkeit. Größere Mengen würden zwarso-called catalyst "poisons" added, e.g. B. compounds with a carbonate residue, e.g. B. sodium carbonate, Sodium bicarbonate, cupricarbonate. Although these stabilizers Increase the life of the baths considerably, as they form for the metallization bath themselves poisons and can therefore only be used in very small quantities. But there even these smallest Amounts which are essential for stabilization and which are poisons, slow down the rate of metal deposition. Larger amounts would, though
fau die Bäder extrem stabil machen, jedoch die Abscheidung auf einer mit einem Edelmetall katalysierten Oberfläche zum Stillstand bringen, weshalb solche stabilen Bäder unbrauchbar sind. In der Praxis hat man sich daher darn gewöhnt, einen Kompromiß zwischenfau make the baths extremely stable, but the separation bring to a standstill on a surface catalyzed by a noble metal, which is why such stable baths are unusable. In practice one has therefore become accustomed to a compromise between
!•>r> Stabilität und Abscheidungsgeschwindigkeit zu schließen. Aus ähnlichen Gründen wurden höhere Badtemperaturen, obwohl sie den Vorteil besitzen, die Abscheidungsgeschwindigkeit zu erhöhen, allgemein nicht ! •> r > to close stability and deposition rate. For similar reasons, higher bath temperatures, while having the advantage of increasing the rate of deposition, have generally not been achieved
angewendet, da solche Temperaturen ebenfalls die Zersetzung begünstigen.used because such temperatures also favor decomposition.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zur stromlosen Verkupferung von Gegenständen unter Verwendung eines hochstabilisierten, stromlos arbeitenden Bades unter gleichzeitiger Einhaltung hoher Kupferabscheidungsgeschwindigkeiten.The object of the invention is therefore to create a method for electroless copper plating of objects using a highly stabilized, currentless bath with simultaneous compliance high copper deposition rates.
Die Erfindung umfaßt auch das zur Anwendung kommende Bad.The invention also includes the bath used.
Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich dadurch, daß ein Gegenstand mit einem die Kupferabscheidung katalysierenden Edelmetall auf seiner Oberfläche in ein erstes, stromlos arbeitendes Bad und nach Abscheidung eines dünnen Kupferüberzugs in ein zweites, stromlos arbeitendes Verkupferungsbad getaucht wird, wobei dieses zweite Bad eine zur Verhinderung der Kupferabscheidunp auf ein katalytisch wirkendes Edelmetall tragenden Oberflächen des Gegenstands ausreichende Inhibitorkonzentration aufweist, die jedoch die Kupferabscheidung auf den den ersten Kupferüberzug tragenden Oberflächen nicht verhindert. Dieses überstabilisierte zweite Bad ergibt zwar auf einer mit Edelmetall katalysierten Oberfläche keine Metallabscheidung mehr, jedoch auf dem ersten Überzug, welcher ohne Beeinträchtigung der Metallisierungsgeschwindigkeit eine wesentlich höhere Stabilisatorkonzentration zuläßt Infolge der hohen Stabilisatorkonzentration kann nun jedoch das Metallisierungsbad wesentlich länger ohne die Gefahr einer Zersetzung verwendet werden.The method according to the invention is characterized in that an object with a copper deposition catalyzing noble metal on its surface in a first, electroless bath and after Deposition of a thin copper coating immersed in a second, electroless copper plating bath is, this second bath one to prevent the copper deposition on a catalytic the surfaces of the object bearing an effective precious metal have a sufficient concentration of inhibitors, however, they do not deposit copper on the surfaces bearing the first copper coating prevented. This over-stabilized second bath results in a surface catalyzed with noble metal no more metal deposition, but on the first coating, which does not affect the rate of metallization a significantly higher stabilizer concentration allows due to the high stabilizer concentration However, the metallization bath can now last much longer without the risk of decomposition be used.
Bekannt ist eine zweistufige stromlose Vernickelung, wobei die Vorvernickelung die Hauptvernickelung erleichtern soll, ohne daß dabei die Stabilität der verwendeten Bäder eine Rolle spielt. Vielmehr werden die konventionellen Bäder verwendet.A two-stage electroless nickel plating is known, with the pre-nickel plating being the main nickel plating is intended to facilitate, without the stability of the baths used playing a role. Rather be the conventional baths used.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, als Katalysator für die chemische Kupferabscheidung neben den bekannten Edelmetallen in gleicher Weise wie diese Kupfer für eine anschließende einstufige Verkupferung zu verwenden. Das hierfür verwendete Bad enthält Cyanid, um eine Duktilität des erhaltenen Kupferüberzugs zu erzielen, was gleichzeitig stabilisierend wirkt. Dabei mußte die Cyanidkonzentration jedoch im üblichen Rahmen gehalten werden, da die gleichen Bäder auch für die Verkupferung von mit Edelmetallen katalysierten Gegenständen dienten, die bei höherer Cyanidkonzentration vergiftet und somit unwirksam wurden.It has also been proposed as a catalyst for chemical copper deposition in addition to the known precious metals in the same way as this copper for a subsequent single-stage Use copper plating. The bath used for this contains cyanide in order to obtain a ductility of the To achieve copper plating, which has a stabilizing effect at the same time. The cyanide concentration had to be but to be kept within the usual limits, since the same baths are also used for the copper-plating of with Noble metals catalyzed objects were used, which poisoned at higher cyanide concentration and thus became ineffective.
In der nachstehenden ausführlichen Beschreibung wird das Bad, in welchem der erste dünne Kupferüberzug abgeschieden wird, als »Streif«-Bad bezeichnet, während das Bad, in dem zusätzliches Kupfer abgeschieden wird, »Verkupferungs«-Bad genannt wird.In the detailed description below, the bath in which the first thin copper plating is deposited, referred to as the "Streif" bath, while the bath, in which additional copper is deposited, is called the "copper plating" bath.
Sowohl in dem Streifbad als auch in dem Verkupferungsbad erfolgt eine stromlose Abscheidung von Kupfer. In dem Streifbad wird die Abscheidung von Kupfer durch das katalytisch wirkende Edelmetall auf der nichtleitenden Oberfläche in Gang gesetzt; in dem Verkupferungsbad wird die Metallabscheidung durch den dünnen, in dem Streifbad aufgebrachten Metallfilm katalysiert.Electroless deposition of Copper. In the grinding bath, the deposition of copper by the catalytically active noble metal takes place the non-conductive surface started; in the copper plating bath the metal deposition is through catalyzes the thin metal film applied in the spray bath.
Die Inhibitorkonzentration in dem Verkupferungsbad ist so bemessen, daß, wenn der Gegenstand mit einem katalytisch wirkenden Edelmetall auf seiner Oberfläche direkt eingebracht würde, ohne zuerst das Streifbad zu durchlaufen, kein Kupfer auf dem Gegenstand abgeschieden würde. Die Inhibitorkonzentration in dem Verkupferungsbad gewährleistet ein äußerst stabiles Bad, da eine zur Verhinderung einer Kupferabscheidung auf einer katalysierten Oberfläche ausreichende Inhibitorkonzentration auch eine Zersetzung infolge der Anwesenheit anderer metallischer Verunreinigungen verhindertThe concentration of inhibitor in the copper plating bath is such that, if the object with a catalytically active noble metal would be introduced directly on its surface without first having to use the sanding bath pass through, no copper would be deposited on the object. The inhibitor concentration in the The copper plating bath ensures an extremely stable bath because it is used to prevent copper deposition A sufficient inhibitor concentration on a catalyzed surface also causes decomposition as a result of the Prevents the presence of other metallic impurities
Das Streifbad besitzt eine für die stromlose Kupferabscheidung übliche Zusammensetzung; z. B. enthält es die folgenden Verbindungen in wäßriger Lösung innerhalb der nachstehend angegebenen Bereiehe: The grinding bath has the usual composition for electroless copper deposition; z. B. it contains the following compounds in aqueous solution within the ranges given below:
BestandteileComponents
Molare KonzentrationMolar concentration
Lösliches Cuprisalz
Komplexbildendes Mittel
Reduktionsmittel
pH-Wert-EinstellerSoluble cupris salt
Complexing agent
Reducing agent
pH adjuster
0,02-0,15
0,03-0,75
0,05-1,500.02-0.15
0.03-0.75
0.05-1.50
ausreichend zur Einstellung eines pH-Werts von 12-14sufficient to adjust a pH value of 12-14
Da in dem Streifbad nur ein dünner Kupferfilm abgeschieden wird, kann das Badvolumen so klein sein, daß die Lösung in wirtschaftlicher Weise wieder aufgefüllt oder bei Eintritt einer Zersetzung verworfen werden kann. Aus diesem Grund kann das Streifbad ohne jeden Inhibitor oder nur mit einer kleinen Menge Inhibitor betrieben werden.Since only a thin copper film is deposited in the spray bath, the bath volume can be so small that that the solution can be replenished in an economical manner or discarded if decomposition occurs can be. For this reason, the Streifbad can be used without any inhibitor or only with a small amount Inhibitor operated.
Als wirksamste Inhibitoren für die stromlose Verkupferung haben sich die wasserlöslichen Cyanide erwiesen. Diese umfassen Alkalimetallcyanide, z. B. Kaliumcyanid und Natriumcyanid, komplexe Metallcyanide und wasserlösliche Nitrile, d.h. eine -CN-Gruppe enthaltende organische Verbindungen. In den Rahmen der Erfindung fallende Bäder für die stromlose Kupferabscheidung enthalten Verbindungen innerhalb der nachstehend angegebenen Bereiche:As the most effective inhibitors for electroless copper plating the water-soluble cyanides have turned out to be. These include alkali metal cyanides, e.g. B. potassium cyanide and sodium cyanide, complex metal cyanides and water-soluble nitriles, i.e. containing a -CN group organic compounds. Baths for electroless copper deposition falling within the scope of the invention contain compounds within the ranges given below:
BestandteileComponents
Molare KonzentrationMolar concentration
Lösliches Cuprisalz
Komplexbildendes Mittel
Reduktionsmittel
Alkalihydroxid (bis zu
einem pH-Wert von
12 bis 14)
Cyanidinhibitor
WasserSoluble cupris salt
Complexing agent
Reducing agent
Alkali hydroxide (up to
a pH of
12 to 14)
Cyanide inhibitor
water
0,02-0,15
0,03-0,75
0,05-1,500.02-0.15
0.03-0.75
0.05-1.50
0,10-2.00
0,0015-0,24
bis auf 1 Liter0.10-2.00
0.0015-0.24
up to 1 liter
Es sei bemerkt, daß die Konzentrationen an komplexbildendem Mittel und Reduktionsmittel in einem Verhältnis zu der Konzentration der Cupriionen in Lösung stehen und daß die obere Grenze der Reduktionsmittelkonzentration beliebig ist und sich nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten richtet, da selbst sehr hohe Konzentrationen die Leistung der Lösung nicht ungünstig beeinflussen.It should be noted that the concentrations of complexing agent and reducing agent in a relationship to the concentration of cupric ions in solution and that the upper limit of the Reducing agent concentration is arbitrary and depends on economic considerations, as even very high concentrations do not adversely affect the performance of the solution.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auch den Betrieb des Bads bei einer erhöhten Temperatur, ohne daß in merklicher Weise Zersetzungsprobleme auftreten. Auf diese Weise erzielt man die Vorteile einer durch einen Betrieb bei hohen Temperaturen bedingten hohen Metallisierungsgeschwindigkeit, ohne daß wertvolle Chemikalien verlorengehen und Produktionsprobleme auftreten.The method according to the invention also enables the bath to be operated at an elevated temperature, without any noticeable problems of decomposition. In this way one achieves the advantages of a high metallization speed due to operation at high temperatures, without valuable Chemicals are lost and production problems arise.
Das Verfahren und die Lösungen gemäß der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die stromlose Verkupferung von Acrylnitril/Butadien/ Styrol-Kunststoff, nachstehend als ABS-KunststoffThe method and solutions according to the invention are described below with reference to FIG the electroless copper plating of acrylonitrile / butadiene / styrene plastic, hereinafter referred to as ABS plastic
bezeichnet, näher beschrieben. Die Präparierung und Aktivierung des Kunststoffs bilden als solche keinen Teil der Erfindung.referred to, described in more detail. The preparation and activation of the plastic does not form as such Part of the invention.
Ein Formling aus ABS-Kunststoff wird gereinigt, mit einem organischen chemischen Lösungsmittel gegebenenfalls vorgeätzt und dann in einem chemischen Ätzbad, z. B. einer Mischung aus Chromsäure und Schwefelsäure, geätzt. Nach der Reinigung des geätzten Gegenstands, einschließlich einer Spülung mit einem alkalischen Reinigungsmittel, wird der Gegenstand in einem Stannochlorid-Salzsäurebad sensibilisiert und dann in einem Bad eines Edelmetallsalzes, z. B. Palladiumchlorid, aktiviert, um auf der Oberfläche des Kunststoffs ein katalytisch wirksames Edelmetall zu ergeben. Nach einer Spülung zur Entfernung von überschüssigem Palladium von der Oberfläche des Gegenstands wird dieser in das Streifbad getaucht, was einen Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens bildet.A molding made of ABS plastic is cleaned with an organic chemical solvent if necessary pre-etched and then in a chemical etching bath, e.g. B. a mixture of chromic acid and Sulfuric acid, etched. After cleaning the etched item, including rinsing with a alkaline cleaning agent, the object is sensitized in a stannous chloride-hydrochloric acid bath and then in a bath of a noble metal salt, e.g. B. palladium chloride, activated to on the surface of the Plastic to give a catalytically active noble metal. After rinsing to remove Excess palladium from the surface of the object is dipped into the grit, which forms part of the method according to the invention.
Das Streifbad kann eine übliche Lösung zur stromlosen Kupferabscheidung mit der folgenden Zusammensetzung sein:The grinding bath can be a common solution for electroless copper deposition with the following composition:
BestandteileComponents
Konzentrationconcentration
RochellesalzRochelle salt
Ätznatroncaustic soda
KupfersulfatCopper sulfate
Natriumcarbonatsodium
Formaldehydformaldehyde
Wasserwater
34 g/Liter
12 g/Liter34 g / liter
12 g / liter
7 g/Liter7 g / liter
6 g/Liter
25 ecm/Liter
bis auf 1 Liter6 g / liter
25 ecm / liter
up to 1 liter
Das Streifbad wird in typischer Weise auf Raumtemperatur gehalten. Der Palladiummetall auf seiner Oberfläche tragende Kunststoffgegenstand wird etwa 30 Sekunden bis etwa 3 Minuten in das Streifbad eingetaucht und dann entnommen. Diese Eintauchzeit reicht zur Abscheidung eines dünnen Kupferfilms auf der ganzen Oberfläche des Gegenstands aus. Das Streifbad dient außer zur Präparierung des Gegenstands zur stromlosen Metallabscheidung in einem Verkupferungsbad auch noch als Sammler für die Hauptmenge der Verunreinigungen, welche sonst direkt in das Bad eingeführt würden.The grinding bath is typically kept at room temperature. The palladium metal on his Surface-bearing plastic object is about 30 seconds to about 3 minutes in the Streifbad immersed and then removed. This immersion time is sufficient for the deposition of a thin copper film the entire surface of the object. In addition to the preparation of the object, the sandbath is also used for electroless metal deposition in a copper plating bath also as a collector for the Main amount of impurities that would otherwise be introduced directly into the bath.
Nach Entnahme aus dem Streifbad wird der einen dünnen Kupferniederschlag tragende Kunststoffgegenstand direkt in das Bad für die stromlose Kupferabscheidung gebracht.After being removed from the grit, the plastic object, which has a thin copper deposit, becomes the object brought directly into the bath for electroless copper deposition.
Zur Erhöhung der Abscheidungsgeschwindigkeit wird das Bad, wie vorstehend beschrieben, auf einer erhöhten konstanten Temperatur, vorzugsweise zwischen etwa 32 und 60° C gehalten. Ein Beispiel für eine Zusammensetzung des Verkupferungsbads ist die folgende:To increase the deposition rate, the bath is, as described above, on a elevated constant temperature, preferably maintained between about 32 and 60 ° C. An example of one The composition of the copper plating bath is as follows:
Umwandlung des Natriumbicarbonats in der Lösung in Natriumcarbonat erforderliche übersteigt.Conversion of the sodium bicarbonate in the solution to Sodium carbonate required.
Der Kunststoffgegenstand wird 3 bis 6 Minuten in dem Bad gehalten. Während dieser Zeit wird soviel weiteres Kupfer abgeschieden, daß eine anschließende elektrolytische Metallplattierung möglich ist. Nach Entnahme aus dem Bad wird der Gegenstand gespült und gewässert und, wenn eine Ekktroplattierung erforderlich ist, dem Elektroplattierungsverfahren zugeführt. The plastic article is held in the bath for 3 to 6 minutes. So much will happen during this time further copper deposited so that a subsequent electrolytic metal plating is possible. To Removal from the bath, the object is rinsed and watered and, if an ecktroplating is required, fed to the electroplating process.
ABS-Formlinge wurden, wie vorstehend beschrieben, präpariert und aktiviert und dann in ein auf Raumtemperatur gehaltenes Kupferstreifbad mit einer Zusammensetzung wie im vorstehenden Beispiel gegeben. Die einen dünnen Kupferüberzug tragenden Gegenstände wurden dann in ein Bad mit der Zusammensetzung von Beispiel 1 eingetaucht. Das Bad wurde auf 40° C gehalten. Die Gesamteintauchzeit in den beiden Bädern betrug etwa 5 Minuten. Die Haftfestigkeit der stromlos abgeschiedenen Kupferüberzüge betrug etwa 10 kg, bestimmt nach einem üblichen Abziehtest. Das Bad wurde ohne merkliche Zersetzung und mit einem Minimum an zur Auffrischung zugesetzten Chemikalien 2 bis 3 Monate in Betrieb gehalten.ABS moldings were prepared and activated as described above and then placed in a copper strip bath maintained at room temperature and having a composition as in the previous example. The objects bearing a thin copper coating were then immersed in a bath having the composition of Example 1. The bath was kept at 40 ° C. The total immersion time in the two baths was about 5 minutes. The adhesive strength of the electrolessly deposited copper coatings was about 10 kg, determined by a conventional peel test. The bath was operated for 2 to 3 months with no noticeable degradation and with a minimum of rejuvenating chemicals.
Da der Inhibitor mit zunehmender Konzentration eine gewisse Neigung zur Verminderung der Metallisierungsgeschwindigkeit zeigt, wird die Inhibitorkonzentration zweckmäßig auf einem Wert gehalten, der zur Unterdrückung der Kupferabscheidung auf anderen Oberflächen als den mit einem dünnen Kupferüberzug versehenen des Kunststoffgegenstands ausreicht. Wenn jedoch höhere Inhibitorkonzentrationen zur sicheren Erzielung einer stabilisierten Lösung erforderlich sind, kann die Kupferabscheidungsgeschwindigkeit im wesentlichen dadurch konstant gehalten werden, daß man die Cupriionenkonzentration zusammen mit den Konzentrationen an Reduktionsmittel und Ätzalkali erhöht. Die folgenden Beispiele von ausgewogenen Inhibitor-Reduktionsmittel-Ätznatronmengen in wäßrigen Lösungen erläutern die Praxis der Erfindung:Since the inhibitor has a certain tendency to reduce the metallization rate with increasing concentration shows, the inhibitor concentration is expediently kept at a value that corresponds to Suppression of copper deposition on surfaces other than those with a thin copper coating provided of the plastic object is sufficient. However, if higher inhibitor concentrations are used to be safe Achieving a stabilized solution is required, the rate of copper deposition can be substantial be kept constant by taking the cupric ion concentration together with the concentrations increased in reducing agents and caustic alkali. The following are examples of balanced amounts of inhibitor-reductant caustic soda in aqueous solutions illustrate the practice of the invention:
BestandteileComponents
Molare KonzentrationMolar concentration
BestandteileComponents
Molare
KonzentrationMolars
concentration
55 Temperature 38 ° C
55
BestandteileComponents
Molare
KonzentrationMolars
concentration
Das vorstehend angeführte freie Natriumhydroxid ist die Menge, welche die zur Bildung des Chelats und zur KupfersulfatThe free sodium hydroxide listed above is that amount which is necessary for the formation of the chelate and for the Copper sulfate
RociiellesalzRociielles salt
NatriumbicarbonatSodium bicarbonate
Formaldehydformaldehyde
KaliumcyanidPotassium cyanide
Freies NatriumhydroxidFree sodium hydroxide
Temperatur 45° CTemperature 45 ° C
0,0840.084
0,1880.188
0,110.11
0,400.40
0,100.10
0,300.30
BestandteileComponents
Molare
KonzentralionMolars
Concentralization
Wie vorstehend beschrieben präparierte, sensibilisierte und aktivierte Kunststoffgegenstände wurden nach dem Eintauchen in ein Streifbad in Bäder mit Zusammensetzungen eingetaucht, die jeweils den vorstehenden Beispielen entsprachen und auf der dort jeweils angegebenen Temperatur gehalten wurden. Die auf diese Weise verkupferten Kunststoffgegenstände besaßen alle fest haftende stromlos abgeschiedene Kupferüberzüge. Tauchte man Gegenstände mit einem katalytisch wirkenden Edelmetall auf ihren Oberflächen in die Plattierungsbäder von Beispiel 1—4, ohne siePlastic articles prepared, sensitized and activated as described above were after immersion in a streak bath, immersed in baths with compositions each having the Corresponding to the above examples and were kept at the temperature indicated in each case. the Plastic objects copper-plated in this way all had firmly adhering electroless deposits Copper coatings. If you dipped objects with a catalytically active precious metal on their surfaces into the plating baths of Examples 1-4 without them
zuerst durch das Streifbad zu schicken, so wurde auf dei Gegenständen kein Kupfer abgeschieden.To send first through the Streifbad, so it was on your Objects no copper deposited.
Die Erfindung schafft somit eine äußerst stabile unempfindliche Zusammensetzung, die zur stromlosei Verkupferung ohne merkliche Änderung der Zusam rnensetzung über lange Zeiträume hinweg verwendba ist. Ferner kann diese Lösung in Behältern au: rostfreiem Stahl mit Erhitzern und Filtern au; rostfreiem Stahl verwendet werden. Infolge deThe invention thus provides an extremely stable, insensitive composition that is suitable for electroless Copper plating can be used for long periods of time without any noticeable change in composition is. This solution can also be used in containers made of: stainless steel with heaters and filters; stainless steel can be used. As a result of the
ίο Stabilität der Lösung werden Rauhigkeiten in den abgeschiedenen Überzug vermieden und das Bad für di< stromlose Metallabscheidung kann bei erhöhten Tem peraturen unter gleichzeitiger Verbesserung der Pro duktionsgeschwindigkeiten betrieben werden.ίο stability of the solution will be roughness in the deposited coating is avoided and the bath for electroless metal deposition can be used at elevated temperatures temperatures can be operated with a simultaneous improvement in production speeds.
Das Verfahren und die Bäder gemäß der Erfindung sind auch für Gegenstände verwendbar, die zwar der Buchstaben nach leitend sind, jedoch Bedingungen odei Eigenschaften bieten, welche die Anlegung einer zu zufriedenstellenden Plattierung nach üblichen elektroly tischen Plattierungsverfahren ausreichenden Strom dichte verhindern. Dies trifft z. B. auf Stahlgegenständi mit Grübchen und Vertiefungen zu. Der Ausdrucl »nichtleitend« soll hier solche Bedingungen ode Eigenschaften mit umfassen.The method and the baths according to the invention can also be used for objects which, although the Letters after are conductive, but offer conditions or properties that allow the creation of a satisfactory plating by conventional electrolytic plating methods sufficient current prevent density. This applies e.g. B. on steel objects with dimples and depressions. The expression "Non-conductive" is intended to include such conditions or properties.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |