DE2215364C3 - Verfahren zum Vergolden von Wolframoder Molybdänelektroden - Google Patents
Verfahren zum Vergolden von Wolframoder MolybdänelektrodenInfo
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Description
Elektronische Bauteile oder Bauelemente werden vielfach an Elektroden angeschlossen, die aus Wolfram
oder Molybdän bestehen. Diese Elektroden werden meistens galvanisch vergoldet. Beispielsweise sind
Meßeiektroden bekannt, die die Form von Nadein haben und zur Messung der elektrischen Kennwerte
von Halbleiterbauelementen mit den Metallkontakten dieser Bauelemente in Verbindung gebracht werden.
Das Ende dieser Nadeln wird mit weiteren elektrischen Zuleitungen verlötet, die zu den Meßgeräten führen.
Solche Meßelektroden bestehen vorzugsweise aus Wolfram.
Bei dem bisher bekannten galvanischen Vergoldungsverfahren der Wolframelektroden mußten diese vor
dem Galvanisieren gereinigt, gebeizt und entfettet werden. Zum Abbeizen wird eine Säure wie Salzsäure
und/oder Salpetersäure verwendet, die auch die auf dem Wolframkörper vorhandene Oxydschicht abträgt. Der
Wolframkörper wurde -dann in einem organischen Lösungsmittel oder in einem elektrolytischen Alkalibad
entfettet. Danach wurde auf dem Wolfram zunächst eine etwa 1 μηι dicke Goldschicht galvanisch abgeschieden,
die danach im Wasserstoffstrom getempert wurde. Erst durch diesen Temperaturprozeß erhielt die
Goldschicht auf dem Wolframkörper die notwendige Haftfestigkeit und konnte nun weiter galvanisch
verstärkt werden.
Das bei diesem Verfahren nötige Zwischenglühen des vorvergoldeten Woframs ist aufwendig und zeitraubend.
Wenn man jedoch bei diesem Verfahren auf das Zwischenglühen verzichten würde, erhielte man nur
sehr schlecht lötbare Elektroden, von denen die Goldschicht sehr leicht abplatzt
Die vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein brauchbares Vergoldungsverfahren für
Wolfram oder Molybdän-Elektrodenkörper anzugeben, das ein Verzinnen der Elektroden erlaubt Aus der
US-PS 35 89 916 ist es bekannt, daß verschiedene Metallkörper, wie z. B. aus Nickel, Molybdän, Wolfram
oder Silber, stromlos vergoldet werden können. Dieser Entgegenhaltung läßt sich jedoch keine Vorbehandlung
des Metallkörpers durch Beschichtung mit anderen Metallen entnehmen.
Aus der US-PS 30 32 436 ist ein Verfahren zur Tauchvergoldung von Metallkörpern bekannt, bei dem
der Metallkörper vor der Vergoldung mit einer Schicht aus Nickel oder Silber versehen wird.
Aus der DL-PS 30 201 sind verschiedene Bäder für stromlose Tauchvergoldungsverfahren bekannt. Aus
der US-PS 27 39 107 ist ein Verfahren bekannt, nach dem auf einem Molybdänkörper Nickel-Phosphid
abgeschieden wird. Schließlich ist noch aus der FR-PS 15 64 064 ein Verfahren zum stromlosen Vergolden von
Eisen-Nickel-Körpern bekannt Diese Entgegenhaltungen sind nicht geeignet, die der Erfindung zugrundeliegende
Aufgabe zu lösen. Es wird daher vorgeschlagen, daß vor dem Abscheiden der Goldschicht auf dem
Elektrodenkörper eine Nickelschicht stromlos abgeschieden wird und diese Nickelschicht mit einer
galvanisch abgeschiedenen Silberschicht verstärkt wird, daß der Elektrodenkörper bei den stromlosen Abscheidungsprozessen
mit einem Aluminiumkörper in Verbindung gebracht wird, und daß der Elektrodenkörper nach
der Abscheidung der Goldschicht verzinnt wird.
Die beanspruchte Schichtenfolge ist erforderlich, da die Goldschicht noch nachträglich verzinnt werden
muß. Bei einer anderen Schichtenfolge bzw. bei anderen Abscheidungsprozessen würden die Zwischenschichten
beim Verzinnen miteinander in unerwünschter Weise legieren. Durch das erfindungsgemäße Verfahren erhält
man dagegen auf einem Elektrodenkörper aus Wolfram oder Molybdän eine gut haftende und zudem lötfähige
Metallschicht, die allen Anforderungen der Weiterverarbeitung entspricht. Durch die Verwendung eines
Aluminiumkörpers bei den stromlosen Abscheidungsprozessen wird die Schichtenabscheidung beschleunigt
und qualitativ verbessert.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist wesentlich, daß vor dem Abscheiden der Goldschicht auf dem
Elektrodenkörper eine Nickelschicht stromlos abgeschieden wird.
Um eine dickere Gesamtschicht zu erhalten, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach der Abscheidung
der Nickelschicht aber vor der Abscheidung der Goldschicht auf dem Elektrodenkörper eine Silberschicht
galvanisch abgeschieden. Nach der Abscheidung aller Schichten wird der Elektrodenkörper durch
Eintauchen in schmelzflüssiges Zinn an der Oberfläche verzinnt, um spätere Lötprozesse zu erleichtern.
Die Erfindung und ihre weitere vorteilhafte Ausgestaltung wird im weiteren noch an Hand eines
Ausführungsbeispiels noch näher erläutert.
Ein Wolframelektrodenkörper wird zunächst in der
herkömmlichen Weise abgebeizt und entfettet. Hierzu wird der Elektrodenkörper in ein alkalisches Entfettungsbad
eingebracht Darin werden durch kathodische Entfettung Schmutz- und Fettreste von der Oberfläche
des Elektrodenkörpers entfernt Zur Abtragung der Oxydschicht auf dem Wolframkörper genügt es, wenn
der Elektrodenkörper nach der Entfettung noch einige Zeit stromlos in dem Entfettungsbad belassen wird Zur
kathodischen Entfettung benötigt man etwa 30 see, während zur Abtragung der Oxydschicht wenigstens
zwei Minuten erforderlich sind
Nachdem der gereinigte und in dem Alkalibad aktivierte Elektrodenkörper in Wasser gespült wurde,
erfolgt die Abscheidung der Nickelschicht, beispielsweise in einem handelsüblichen Vernickelungsbad, welches
beispielsweise Nickelchlorid, Natrium-Hypophosphit und Komplexbildner enthält Komplexbildner können
beispielsweise Zitronensäure und/oder Weinsäure sein. Die Vernickelung erfolgt im sauren Bereich bei einem
pH-Wert zwischen 4 und 6. Die Temperatur beträgt etwa 900C. Der pH-Wert wird mit Hilfe von verdünnter
Natronlauge eingestellt
Die so stromlos hergestellte Nickelschicht die während einer Zeit von etwa 10 min abgeschieden wird,
weist auf dem Wolframkörper eine besonders gute Haftfestigkeit auf. Bei den stromlosen Metallabscheidungen
wird der Elektrodenkörper mit einem Metall in Verbindung gebracht das ein negatives Eigenpotential
aufweist so daß das an sich positive Potential des Wolframkörpers zu negativen Werten hin verschoben
wird. Ein geeigneter Kontaktkörper ist Aluminium. Bei der Beschichtung von Wolframnadeln werden diese
beispielsweise so in Schraubklammern festgeklemmt.
daß die Elektrodenkörper gegen eine Aluminiumschiene gepreßt werden.
Um die Gesamtschichtdicken weiter zu verstärken, wird nach der Vernickelung auf die Nickelschicht eine
Silberschicht galvanisch abgeschieden. Die dabei erzeugte Silberschicht weist eine Dicke von etwa 0,1 μιη
auf. Zur Versilberung wird ein Vorsilberbad benutzt das nur einen geringen Silbergehalt aufweist und mit dem so
mit Hilfe von großen Stromdichten sehr feinkristalline und dünne Silberschicht.en abgeschieden werden könnea
Es Findet beispielsweise ein Bad Verwendung, das Natriumsilbercyanid, Natriumcyanid und Wasser enthält
In dem Bad befinden sich beispielsweise 0,1 bis 0,15 g NaAG (CN)2 pro Liter Badflüssigkeit, 30 bis 50 g
NaCN pro Liter Badflüssigkeit und der Rest ist Wasser. Die Abscheidungszeit beträgt etwa 15 bis 20 see bei
einer Stromdichte von etwa 25 A/dm2.
Nach der Silberabscheidung wird der Elektrodenkörper wieder gründlich gewaschen und danach in einem
handelsüblichen Vergoldungsbad stromlos vergoldet. Hierzu wird ein schwachsaures Goldbad verwendet das
einen pH-Wert zwischen 4,5 und 6 aufweist und Gold in Form von Kaliumgoldcyanid enthält Bei der Vergoldung
beträgt die Badtemperatur etwa 95°C. Nach einer Zeit von etwa 10 Minuten hat sich auf dem
Elektrodenkörper eine Goldschicht mit einer Dicke von etwa 0,03 bis 0,1 μιη abgeschieden. Eine Goldschicht
dieser Dicke genügt für eine gute Verlötung des Elektrodenkörpers mit anderen Anschlußteilen oder
Bauelementen.
An Stelle eines Wolfram-Elektrodenkörpers kann bei Beibehaltung des beschriebenen Verfahrens auch ein
Elektrodenkörper aus Molybdän verwendet werden.
Claims (7)
1. Verfahren zum Herstellen lötfähiger Elektrodenkörper durch stromloses Vergolden von
Wolfram- oder Moiybdänelektroden, dadurch
gekennzeichnet, daß vor dem Abscheiden der Goldschicht auf dem Elektrodenkörper eine Nickelschicht
stromlos abgeschieden wird und diese Nickelschicht mit einer galvanisch abgeschiedenen
Silberschicht verstärkt wird, daß der Elektrodenkörper bei den stromlosen Abscheidungsprozessen iah
einem Aluminiumkörper in Verbindung gebracht wird, und daß der Elektrodenkörper nach der
Abscheidung der Goldschicht verzinnt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine etwa 0,1 bis 0,4 μιη dicke
Nickelschicht abgeschieden wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine etwa 0,1 μιη dicke Silberschicht
abgeschieden wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine etwa 0,03 bis 0,1 μηι dicke
Goldschicht abgeschieden wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelschicht aus einem
Bad, das pH-Werte zwischen 4 und 6 aufweist und Nickelchlorid, Hypophosphit und als Komplexbildner
Weinsäure und/oder Zitronensäure enthält, stromlos bei etwa 90° C abgeschieden wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Silberschicht aus einem
wäßrigen Bad mit Natriumsilbercyanid und Natriumcyanid galvanisch mit einer Stromdichte
von etwa 25 A/dm2 abgeschieden wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Goldschicht in einem
schwachsauren Abscheidungsbad, das Kaliumgoldcyanid enthält, bei etwa 95°C abgeschieden wird.
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Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19722215364 DE2215364C3 (de) | 1972-03-29 | Verfahren zum Vergolden von Wolframoder Molybdänelektroden |
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Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2215364A1 DE2215364A1 (de) | 1973-10-18 |
| DE2215364B2 DE2215364B2 (de) | 1976-05-20 |
| DE2215364C3 true DE2215364C3 (de) | 1976-12-30 |
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