DE2610705A1 - Saure galvanische kupferbaeder - Google Patents

Saure galvanische kupferbaeder

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DE2610705A1 DE19762610705 DE2610705A DE2610705A1 DE 2610705 A1 DE2610705 A1 DE 2610705A1 DE 19762610705 DE19762610705 DE 19762610705 DE 2610705 A DE2610705 A DE 2610705A DE 2610705 A1 DE2610705 A1 DE 2610705A1
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    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
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Description

h j)i:.;.'-o]dtirf, -.ion Henkel&CieGmbH
Ilen Ir (ί L .·; L Γί. Ii Q' ό 7 Patentabteilung
05—I-ZlZ
[Belegexemplar
Patentanmeldung-D 5299
"Saure galvanische Kupferbäder" Zusatz zum Patent 1 146 }22 (DD 128)
Aus der deutschen Patentschrift 1 IA6 322 sind saure galvanische Kupferbäder üblicher Zusammensetzung mit einem Gehalt an organischen Sulfonsäuren oder deren wasserlöslichen Salzen, die im MolekUl v/enigstens einen Thioharnstoff rest und wenigstens einen Dithiocarbaminsäurerest besitzen sowie nichtiono gene Netzmittel enthalten, bekannt.
Gegenstand der Erfindung ist eine Verbesserung der sauren galvanischen Kupferbäder gemäß DDP 1 146 322, die den Vorteil haben, daß die Ansatzkonzentrationen erheblich verringert werden können und die sonstigen Badeigenschaften noch weiter verbessert werden.
Die verbesserten sauren galvanischen.Kupferbäder gemäß DBP 1 146 j522 sind dadurch gekennzeichnet, daß sie als Sulfonsäuren eine Verbindung der Formel I
Q-CH2 - (N - CH2 - CHg)2 - NH - C - NH S-C-S- (CH2),-S0,H S
oder II " ·
(<£>- NH-C-NH-CH2- CH2J2 -M-C-S-S
in Mengen von 2 bis 20 mg/1 sowie einen weiteren Zusatz von 1 bis 20 mg/1 an Thioharnstoffderivaten der Formel III
/^ -N-C- NHR, R1 R2 ^
-2-70 9 838/0194
Henkel &Cie GmbH
Blatt 2 zur PatentanmeldSftfD··5299 PatentaMeiliinfl
wobei R1 = H, -OH, -NO3J Rg « H, -CH^, -C2H5J R^ « H, -CH-χ* ~^pHt5 oder Phenylrest bedeuten, enthalten.
Die Herstellung der verwendeten Sulfonsäuren bzw. Sulfonate und Thioharnstoffderivate erfolgt nach bekannten Methoden. Die genannten Sulfonsäuren der Formel I und II werden entweder in Form ihrer Säuren oder wasserlöslichen Salze vorzugsweise in Mengen von ρ bis 10 mg/1 als Zusatz zu den galvanischen Kupferbädern üblicher Zusammensetzung verwendet. Der Zusatz an den Thioharnstoffderivaten der vorgenannten Formel III, wobei vorzugsweise N-Methyl-N-Phenylthioharnstoff eingesetzt wird, beträgt vorzugsweise 2 bis 6 mg/1. Dies stellt einen außerordentlich geringen Zusatz insgesamt dar, wenn man berücksichtigt, daß nach dem DBP 1 146 322 vorzugsweise 100 bis 500 mg Sulfonsäure in 1 1 Badflüssigkeit enthalten sind.
Eine vorzugsweise Ausführungsform der neuen, sauren galvani schen Kupferbäder mit den oben genannten Zusätzen besteht darin, daß sie als nichtionogenes Netzmittel Umsetzungsprodukte von 5 bis 20, vorzugsweise 10 bis 15 Mol Propylenoxid mit Polyalkoholen oder Alkanolamine^ mit mindestens 2 Hydroxylgruppen im Molekül, die einen Trübungspunkt über 55° aufweisen, enthalten. Die Menge an den genannten Netzmitteln beträgt im allgemeinen 0,5 bis 5 g/l. Für die oben genannten Zwecke geeignete Netzmittel sind beispielsweise
Polyglycerin +10 Mol Propylenoxid
Polyglycerin + 5 Mol Äthylenoxid sowie 10 Mol Propylenoxid
Dipentaerythrit + 15 Mol Propylenoxid Glycerin + I5 Mol .Propylenoxid
Glycerin + 10 Mol Äthylenoxid sowie 10 Mol Propylenoxid
Triäthanolamin + 10 Mol Propylenoxid
909838/0194
Henkel &Cie GmbH
Blatt j5 zur Patentanmeldung D Patentabteilung //
Da der TrUbungspunkt hauptsächlich von der Konstitution des Netzmittels und seiner Konzentration und weniger von der Badzusammensetzung abhängt, wird er dahingehend definiert, daß unter den Badbedingungen bei einer Badtemperatur unterhalb a
mittels erfolgen,
ratur unterhalb von 55 C keine Ausfällungen des Netz-
Die auf die beschriebene Weise hergestellten sauren Kupferglanzbäder ergeben auch im Dauerbetrieb bei 50° C einwandfrei glänzende und eingeebnete Kupferniederschläge. Neben der breiten Temperaturtoleranz zeichnet sich die neue Badzusammensetzung durch eine sehr geringe Ansatzkonzentration des Glänzers und Einebners sowie durch ihren geringen Verbrauch aus. Die angewendeten organischen Zusätze liefern keine störenden Abbauprodukte, so daß eine für Übliche saure Glanzelektrolyte notwendige Aktivkohlereinigung entfällt. Der Verbrauch an Zusätzen steigt nicht im Laufe der Alterung des Bades an. Die Eigenschaften des Elektrolyten bleiben konstant. Das saure Kupferbad kann ferner mit oder ohne Luftbewegung betrieben werden, was sonst nur bei Verwendung verschiedener Tenside möglich ist.
-4-
109838/0194
Henkel & Cio GmbH
Bait'* »»PatontnnmekMi8D"52i#· " i " PaUntablcllunfl
Beispiel 1/
Zu einem sauren Verkupferungsbad enthaltend
210 g/l Kupfersulfat krist. 90 g/l ' konz. Schwefelsäure 100 mg/1 Cl"
1 g/l Anlagerungsprodukt von 15 Mol Propylenoxid an Dipentaerytrit
werden 6 mg/1 der Verbindung der Formel I sowie 2 mg/1 Phenylthioharnstoff hinzugefügt.
Man erreicht in diesem Elektrolyten glänzende, glatte Kupferüberzüge auch im Stromdichtebereich von 1 bis 8 A/dm und Temperaturen bis 45° C. Das Einebnungsvermögen betrug bei Anfangsrauhtiefe von ca. 0,8 um und einer ca. 22 um dicken Kupferauflage etwa 60 '$>.
Beispiel 2
Zu einem sauren Verkupferungsbad enthaltend
220 g/l Kupfersulfat krist, 80 g/l konz. Schwefelsäure 80 mg/1 CT-
1>5 g/l Anlagerungsprodukt von 5 Mol Äthylen- und 10 Mol Propylenoxid an Glycerin
werden 4 mg/1 der Verbindung der Formel II in Form des Natriumsalzes sowie 2 mg/1 N-Methyl-N-Phenyl-thioharnstoff hinzugefügt.
Diese Zusammensetzung ergibt bei Stromdichten von 1 bis 8 A/dm2 und Temperaturen bis 50° C ebenfalls glatte, glänzende Kupfer-Überzüge mit 85 % Einebnung bei Anfangsrauhtiefe von 0,8 um und 25 um Kupferauflage.
-5-
109838/0194
Henkel &Cie GmbH
»alt 5 iixPa\enlaimei<3Wbb"52cJj>*' '··' ϊ ··" Patentabteilung /
Der Verbrauch an Zusätzen steigt nicht im Laufe der Alterung des Bades an. Die für Übliche saure Glanzelektrolyte Aktivkohlenreinigung entfällt.
-6-
909838/0194

Claims (2)

Henkel &Cie GmbH Blatt 6 zurPatüritaronoldurigD"*5299· ·· · ·· Patentabteilung Patentansprüche
1. Saure galvanische Kupferbäder üblicher Zusammensetzung mit einem Gehalt an organischen Sulfonsäuren oder deren wasserlösliche Salze, die im Molekül wenigstens einen Thioharnstoffrest und wenigstens einen Dithiocarbaminsäurerest besitzen sowie nichtionogene Netzmittel nach DBP 1 146 322, dadurch gekonnzeichnet, daß sie als Sulfonsäure eine Verbindung der Formel I
-CH2 - (N -CH2 - CH2)2 - NH - C - NH S » C -S - '
oder II
f~\ _ NH - C - NH - CH2 - CHg)2 - N - C - S -
in Mengen von 2 bis 20 mg/1 und v/eiterhin einen Zusatz von 1 bis 20 mg/1 von Thioharnstoffderivaten der Formel III
Rl
-N-C"- NHIU
A2 I
wobei R1 - H, -OH, -NO2; R2-H, -CH51-C2H5J R, - H, oder Phenylrest bedeuten, enthalten.
2. Saure galvanische KupferbMder gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als nichtionogenes Netzmittel Umsetzungsprodukte von 5 bis 20 Mol Propylenoxid mit Polyalkoholen oder Alkanolaminen mit mindestens 3 Hydroxylgruppen im Molekül, die einen TrUbungspunkt Über 55° C aufweisen, enthalten.
709838/0194
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