DE2635397A1 - Stromlos arbeitende verkupferungsbaeder - Google Patents

Description

·■ J-M."

■ LEU

'«--■■-■..■ . 27.6.

^Ai· · ^: PHN 8114

Stromlos arbeitende Verkupferungsbäder.

Die Erfindung bezieht sich auf

stromlos arbeitende wässerige Verkupferungsbäder und betrifft insbesondere einen Zusatz zur Stabilisierung dieser Bäder.

Stromlos arbeitende Verkupferungsbäder enthalten in der Regel Formaldehyd oder eine Formaldehyd liefernde Verbindung als Reduktionsmittel, Kupferionen und eine oder mehrere Verbindungen, die mit Cupriionen einen Komplex bilden. Die Reduktion von Kupferionen zu Metall kann mit diesen Mitteln nur in einem alkalischen Milieu, vorzugsweise in einem PH-Bereich zwischen 12 und 13₅ erfolgen.

709808/1 054

INSPEGTiS

-2- PHN 8114

27.6.1976

Aus der- US-PS 30 95 309 ist ein derartiges alkalisches Bad bekannt, mit dem duktiles Kupfer auf Metallkeimschichten abgeschieden werden kann, die sowohl auf chemischen als auch auf photοgraphischem ¥ege erhalten worden sein können und die katalytisch auf die Kupferabscheidung einwirken. Dieses Verkupferungsbad enthält ein anorganisches Cyanid und/oder ein organisches Nitril als Komplexbildner.

Aus der britischen Patentschrift 13 30 332 ist-ein Verkupferungsbad bekannt, das als wesentliche Bestandteile ein lösliches Kupfersalz, einen oder mehrere Komplexbildner, Formaldehyd und eine Polyoxyalkylenverbindung enthält.

Die Stabilität stromlos arbeitender Verkupferungslösungen ist immer ein heikler Punkt gewesen. Um eine Verbesserung in dieser Hinsicht zu erreichen, wurden verschiedene Massnahmen versucht, wie Filtriere, Zusatz einer grossen Menge an Methanol, Hindurchleiten von Sauerstoff und Komplexbildung von Cuproionen. Letztere Massnahme besteht nach der genannten US-PS 30 95 309 in einem Zusatz von Cyanid.

709808/1054

PIIN 8114 -3- 27.6.1976

In. der offengelegten niederländischen Patentanmeldung 73 00 599 wird vorgeschlagen den Verkupferungslösuiigen Verbindungen vom Bllpnophosphattyp zuzusetzen. Als Substituent lcann u.a. eine Nitrogruppe vorhanden sein, wie z.B. in der Verbindung Diäthyl-p-nitrophenylthionophosphat, die unter den Trivialnamen "ParatMon" bekannt ist. Dieser Typ von Verbindungen ist im allgemeinen besonders giftig, was für industrielle Anwendungen sehr bedenklich ist. Giftigkeit ist übrigens auch der Nachteil der -vorgenannten

cyanidhaltigen Bäder.

Nun wurde gefunden, dass einfache

aromatische Nitroverbindungen zur Stabilisierung _% stromlos arbeitender Verkupferungslösungen mit Formaldehyd als Reduktionsmittel besonders wirkungsvoll sind. Ausserdem tritt eine erhebliche Verbesserung der Selektivität der Muster bei Verstärkung mit diesem Bad im Vergleich zu einem Bad ohne diese Nitroverbindungen auf.

Nach der Erfindung ist ein wässeriges alkalisches Verkupferungsbad, das Cupriionen, eine Verbindung, die mit Cupriionen Komplexe bildet, Alkali zur Einstellung des pH-Wertes und Formaldehyd oder eine Formaldehyd liefernde Verbindung enthält, dadurch gekennzeichnet,

709808/TO 54

27.6.1976

dass es ausserdem einen Zusatz enthält, der aus einer substituierten aromatischen Nitroverbindung mit mindestens einen*. Substituenten besteht, gewählt aus Aldehyd, Alkyl, Nitro, Suifonsäure, Hydroxyalkyl,Hydroxyketoalkyl« Ov) und Amino.

Es ist vorteilhaft, wenn das

erfindungsgemässe Verkupferungsbad ausserdem mindestens eine polyalkylenoxidische Verbindung enthält, wie übrigens an sich aus der britischen Patentschrift 1.330.332 bekannt ist.

An Hand der nachstehenden Beispiele wird die Erfindung nimmehr näher erläutert. Verschiedene aromatische Nitroverbindungen wurden den Bädern der folgenden zwei Zusammensetzungen zugesetzt :
I 7,5 g/l CuSO₄^H₂O

85 g/l Kaliumnatriumtartrat (Seignettesalz) 15 g/l Na₂CO₃

12 g/l NaOH

36 ml/l Formalin (37 gew.^ige Lösung):

Betriebstemperatur 25⁰C. - -

II 7,5 g/l CuSO₄.

21 g/l Tetranatriumsalz von Äthylendia-

minte trae s sigsäure ·-

3 g/l NaOH

709808/1054 ORIGINAL INSPECTED

-5- PHN 8114

27.6.1970

7 ml/l Formalin (37 gew.felge Lösung) 2 g/l "Triton QS 44»

Betriebstemperatur 70⁰C.

"Triton QS 44" der Firma Rohm und Haas ist ein Alkylphenoxypolyalkylenphosphatester mit einem Molgewicht von etwa 800 und mit etwa Äthoxygruppen. Dem Bad I wurde 0,1 g/l und dem Bad II wurde 1 g/l eines der folgenden Nitrobenzolderivate und dann 10 ml/l einer Lösung von 2 g/l PdCIp zugesetzt. In der nachstehenden Übersicht ist die Zeitdauer in Minuten angegeben, nach der die Bäder unstabil wurden. Zugesetzte Verbindung Bad I Bad II keine 0-2 0-2

2Cl-4-Nitroanilin 10-15 5-10 m-Nitrobenzaldehyd 15-20 15-20 p-Nitrotoluol 20-25 5-10 m-Nitrobenzolsulfonsäure 20-25 5-10 o-Nitrobenzaldehyd 25 - 30 25 - 30 1,3-Dinitrobenzol 30 - 35 25 - 30 p-Nitrobenzaldehyd 60 - 65 40 - 45. Keine Verbesserung der Stabilität wurde bei Zusatz von u.a. halogeniertem Nitrobenzol·, methoxyliertem Nitrobenzol und unsubstituiertem Nitrobenzol festgestellt. Die Ablageruiigs-

7 0 9808/105

-6- PUN 8114

27.6.1976

geschwindigkeit en des Kupfers, d.h.. 2 /u pro Stunde für Bad I und h ,u pro Stunde

für Bad ΙΣ bei der angegebenen Betriebstemperatur, wurden durch, den Zusatz nicht beeinflusst.

709808/1054

Claims (2)

1. -7- pirn? M 5 3
2. 2.7.6.1976

   PATENTANSPRUECHE :

   1 . Wässeriges alkalisches Verkupfertuigsbad

   zur stromlosen Ablagerung von Kupferschichten, welches Bad Cupriionen, eine mit Cupriionen
   Komplexe bildende Verbindung, Alkali zur Einstellung des pH-Wertes und Formaldehyd oder eine Formaldehyd liefernde Verbindung enthält, dadurch
   gekennzeichnet, dass das Bad ausserdem einen
   Zusatz enthält, der aus einer substituierten
   aromatischen Nitroverbindung mit mindestens einem Substituenten gewählt aus Aldehyd, Alkyl, Nitro, Sulfonsäure, Hydroxyalkyl,cC -hydroxyketoalkyl und Amino, besteht.

   2. Verkupferungsbad nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem mindestens k Alkylenoxid-(Alkoxy-)gruppen enthält. 3· Erzeugnisse, die durch Anwendung

   eines Verkupferungsbades nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche erhalten sind.

   7098 0-8/1054