DE2723910C2

DE2723910C2 - Zusatzgemisch und dessen Verwendung für Bäder zur elektrolytischen Abscheidung von Gold oder Goldlegierungen

Info

Publication number: DE2723910C2
Application number: DE19772723910
Authority: DE
Inventors: Franco Morrens Zuntini
Original assignee: Systemes De Traitements De Surfaces Sa Romanel-Sur-Lausanne Ch
Current assignee: Systemes De Traitements De Surfaces Sa Romanel-Sur-Lausanne Ch
Priority date: 1976-06-01
Filing date: 1977-05-26
Publication date: 1984-03-01
Also published as: CH615464A5; FR2353656B1; DE2723910A1; FR2353656A1

Description

a) die Nitroverbindung die allgemeine Formel R(NO₂J_n besitzt, in der π eine ganze Zahl von 1 bis 4 und R eine Alkyl-, Aryl- oder eine heterocyclische Gruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen ist. die gegebenenfalls durch eine mindestens eines der Atome C, H. O. N und S enthaltende Gruppe substituiert ist. und daß es

b) mindestens eine wasserlösliche Verbindung eines Elementes der Gruppe Arsen, Antimon, Wismut, Thallium und Selen enthält

Z Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß es als wäßrige Lösung vorliegt

3. Gemisch nach Anspruch ϊ und 2. dadurch gekennzeichnet daß die Konzentration der Nitroverbindung zwischen 10mg/I und .Sättigungskonzentration und die der Metallverbindung zwischen 1 mg/1 und Sättigungskonzentration beträgt

4. Gemisch nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich einen Komplexbildner für zweiwertige Metalle mit einem pK-Wert von größer als 3 enthält

5. Gemisch nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet daß es zusätzlich ein Puffergemisch enthält

6. Gemisch nach Anspruch 5. dadurch gekenr zeichnet daß es als Puffergemisch eine Säure mit einem fünfwertigen Phosphoratom oder eines ihrer Salze enthält.

7. Gemisch nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich mindestens ein Glanzmittel in Form einer organischen Aminverbindung enthält

8. Gemisch nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 7. dadurch gekennzeichnet daß es zusätzlich einen leiffähigen Elektrolyten enthält

9. Gemisch nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet daß es zusätzlich ein Netzmittel enthält

10. Gemisch nach den Ansprüchen 1 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß es als Verbindung a) eine Nitroverbindung enthält, deren SubstituentengruppenausderGrupDc -OCH.. -OH. -CHO. -NH>. -CN. -COOH und -SOiH ausgewählt sind.

11. Gemisch nach den Ansprüchen 1 und 3 bis 10.

in r ui in

UiIUUiLEi gcntrmiAtniiuici. udu

Feststoffmischung vorliegt.

12. Verwendung des Gemisches nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis Il in Bädei.i zur elekirolytischen Abscheidung von Gold oder GoId-Icgierungen.

Die Erfindung betrifft ein Zi · ätzgemische und dessen Verwendung für Bäder zur el·, ""olylischen Abscheidung von Gold oder Gold legierungen, weiches mindcstens eine organische wasserlösliche Nitroverbindung und mindestens eine Metallverbindung enthält

Ein derartiges Zusatzgemisch ist aus der DE-PS 9 23 406 bekannt dessen Verwendung jedoch auf ein Aurocyanid enthaltendes Goldbad eingeschränkt ist

Durch die Erfindung soll das bekannte Zusatzgemisch so verbessert werden, daß es das Verhalten zahlreicher Arten von Goldbädern, z. B. saurer, neutraler, alkalischer oder Sulfit-Goldbäder, wesentlich verbessert

Diese Aufgabe wird bei einem Zusatzgemisch der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst daß

a) die Nitroverbindung die allgemeine Formel R(NO₂)„ besitzt in der η eine ganze Zahl ν on 1 bis 4 und R eine Alkyl-, Aryl- oder eine heterocyclische Gruppe mit 1 bis 15 Kohlenstoffatoippn ist, die gegebenenfalls durch eine mindestens eines der Atome C, H, O, N und S enthaltende Gruppe substituiert ist und daß es

Vorteilhafte Weiterbildungen des Gemisches nach Anspruch i sind in den Ansprüchen 2 bis 11, die Verwendung des Gemisches nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 ist in Anspruch 12 beschrieben.

Die verwendeten Metallsalze sind bereits in sehr niedriger Konzentration wirksam, da ihre Wirkung mehr in der Steuerung der Galvanisierungsparameter (Redox-Potentiale usw.) als in einer Teilnahme an der Bildung des Niederschlages selbst beruht Sie sind daher nicht mit den in der Zusatzmischung gemäß der DE-PS

$5 9 23 406 verwendeten Leitfähigkeitssalzen, wie Phosphaten, Karbonaten, Sulfaten oder möglicherweise Legierungszusatz-Metallsalzen, vergleichbar.

Durch die Verwendung eines solchen Gemisches in Bädern zur elektrolytischen Abscheidung von Gold oder Goldlegierungen der verschiedenartigsten Zusammensetzung werden bestimmte Eigenschaften der erhaltenen Niederschläge, wie beispielsweise Kristallstruktur, Farbe, Homogenität, Härte. Hochglanz. Dichte und Verteilung auf dem Substrat modifiziert oder verbessert.

In der Praxis kann das Gemisch zu den Bädern bei deren Bereitung, später während der Anwendung oder bei der Nachbeschickung zugesetzt werden.

Das Gemisch ist besonders wirksam als Zusatz zu

■50 bestimmten Typen von im sauren p!" Wertbereich arbeitenden Goldcyanidbädern, hauptsächlich bei von der Elektronikindustrie angewandten Reinvergoldungsbädern, d. h. für die Plattierung von Teilen mit komplizierter Form. z. B. Trägerelemcnten von Transi-

^ri5 stören und integrierten Schaltkreisen, wo man bestrebt

keine zu dicke Beschichtung erhalten, während andere versteckte Teile auch ausreichend plattiert v/erden. Wenn das erfindungsgemäße Gemisch zu solchen Bädern zugesetzt wird, werden dte Verteilungscigcnschaften wesentlich verbessert.

Die genannten Substiluentengrüppcn können beispielsweise aus der Gruppe —OCHj, —OH. -CIIO. -NH₂. -CN. -COOH und -SO'jH ausgewählt sein.
Wi Das Gemisch kann in Form einer Mischung :ius festen kristallisierten Produkten oder, in Verbindung mti Wasser, in Form einer wäßrigen lösung vorliegen.

Es kann auch neben den vorstehend genannten

Bestandteilen a) und b) andere Bestandteile enthalten, die üblicherweise in Goldbädern zur Anwendung gelangen. Hierfür können die folgenden Beispiele genannt werden:

c) Leitfähige Elektrolyten, wie beispielsweise organische Säuren, Organomineralsäuren oder Mineralsäuren und ihre Salze, vorzugsweise die Alkalisalze, wie Zitronensäure, Weinsäure, Borozitronensäure, Oxalsäure, Maleinsäure, Glukonsäure, Schwefelsäure. Phosphorsäure, Borsäure, Alkyl- und Arylsulfonsäure und -phosphorsäure und ihre Salze;

d) Netzmittel, beispielsweise Polyoxyalkylenverbindungen, Polyäthylenglykoie, ihre Ester und Halbester von Mineral- oder organischen Säuren, Sulfate und Phosphate von Fettalkoholen, Sulfosuccinat von Polyglykoläthern, Alkanolamide, Ester von Polyalkoxycarbonsäuren sowie, ganz allgemein, grenzflächenaktive Mittel, wie sie in Elektrolysebädem verwendet werden-,

e) Chelat- und Komplexbildner für zweiwertige unedle und; Edelmetalle mit einem pH-Wert von mehr als 3, beispielsweise Di- und Polyamine, die durch Hydroxyalkyl-, AIky!carboxyI- und AlkylphosphoniumgruppensubstituiertsindAVieAthylen- diamintetraessigsäure und Tetramethanphosphoniumsäure, Hydroxyäthylaminodiessigsäure, Hydroxyäthylidendiphosphoniumsäure;

f) Puffergemische, wie eine oder mehrere Säuren und ihre Alkalisalze mit mindestens einem fünfwertigen Phosphoratom, beispielsweise Phosphorsäure, Pyrophosphorsäu·^ und ihre ein- und zweibasischen Salze, die Puffergemische Zitrat-Zitronensäure, Phthalat-Phthalsäure;

g) Glanzmittel, wie organische Poly-.mine, beispielsweise Äthylendiamin, Triäthanoianrln, Piperazin, Triathylentetramin.

Die jeweiligen Mengen an den Komponenten a) und b) in dem Gemisch sind sehr variabel und hängen von der Natur der Bäder ab, die man zu modifizieren wünscht. Daher kann in einem wäßrigen Gemisch die Menge an der Nitroverbindung a) zwischen 10 mg/1 und der Sättigungskonzentration betragen, wobei ein Bereich zwischen 100 mg/1 und 20 g/l zu bevorzugen ist Die Menge der Metallverbindung kann zwischen 1 mg/1 und der Sättigungskonzentration betragen, vorzugsweise zwischen 10 mg/1 und 5 g/L Jedoch sind diese Konzentrationen nicht festgelegt, und in bestimmten speziellen Fallen können Werte ausgewählt werden, die auSerhalb der vorstehend genannten Bereiche liegen.

Venn das Gemisch in fester Form vorliegt, gelten die gleichen Kriterien, wie sie vorstehend erläutert wurden, mit dem Unterschied, daß, da kein Wasser vorhanden ist, die Gewichtsverhältnisse der Bestandteile a) und b) zugrunde liegen. Die Gewichtsverhältnisse bei Fe^tstoffgemischen sind natürlich so auszuwählen, daß säe den vorstehend für wäßrige Lösungen angegebenen Gewichtsverhältnissen entsprechen. Es ist auch klar, daß die Summe der Gewichtsverhältnisse an den Bestandteilen a) und b), bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches, nur dann 100% sein wird, wenn die vorstehend mit c) bis g) bezeichneten Bestandteile nicht eingesetzt werden. Im allgemeinen liegt das Verhältnis a) + b), bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches, zwischen 10 und 100%, wobei der Rest gegebenenfalls aus Anteilen, die je nach Verwendungszweck variabel sind, an einem oder mehreren der Bestandteile c) bis g) besteht.

Als Beispiele für die Nitroverbindungen a) können folgende genannt werden:

Verbindung

Synonyma

Strukturformel

4-Mitromethylphenylaceton

1 N-Nitroanilin

N-Methyl-3-nitroanilin

2-Methoxy-5-aitroanilin

p-Nitroacetophenon, p-Nitroacetylbenzol

Phenyltriamin,

Diazobenzoesäure,

Nitralid

Nitromethylpbenylamin

Nitroanisidin NO₂

COCH₃

3-Methoxy-5-nitroanilin

Nitroanisidin

NH₁

NO₂

Fortsetzung

Verbindung

Synonyma

Strukturformel

4-Methoxy-2-nitroaniIin

4-Methoxy-3-nitroanilin l-Methoxy-4-nitrobenzol

2-Amino-5-benzonitril

6-Nitro-2-aminobenzoesäure 4-Nitrobenzoesäure 3-Nitrobe izoenitril

a-HyJröXy-3-nitfutöiuoi

3-Nitro-2-butanol 4-Nitrobenzonitril

2-Nitrozimtaidehyd 2-Nitrozimtsäure

Tv-Nitroanisol

5-Nitroanthralinonitril

6-NitroanthraniIinsäure

p-Nitrobenzoesäure

m-Benzonitril

m-iiitrobeiizylaikoho!, m-NItrobsnzoJ

p-Benzonitril

o-Nitrozimtaldehyd

o-N i trozi m tsäu re

CH₃CH(NO₂)CH(OH)Ch₃

NO₂

CH = CH-CHO

NO₂ «f>-CH = CH —COOH

Fortsetzung

Verbindung

Synonyma

Strukturformel

Nitrocyciohexan

Nitroäthan

l-Hydioxy-2-nitroäthan S-Nitro^-furancarbonsäure

Nitroguanidin
4-Nitroimidazol

6-NitroindazoI

7-Nitroindazol

4-Nilro- 1-IsochinoHnalkohol

S-NitrobenzoI-l^-dicarbcnsäure

5-Nitroisochinolin

Nitrometfaan

l-Nitro-2-hydroxynaphtiiaIin

2-NitroäthanoI

5-Nitro-2-brenzschleimsäure

4-Nitro-l,3-aiazol,

4-NitrogIyoxalin,

4-Nitroiminazol

6-Nitro-l,2-benzodiazol., 6-Nitro-l,2-benzopyrazol

7-Nitro-l,2-benzodiazol, 7-Nitro-l ,2-benzopyrazoI

4-Nitroisocarbostyrit

5-Nitroisopfathalsäure

5-NitroIeukolin, 5-Nitro-2-benzazin

l-Nitro-2-naphthoI

CH₃-CH₂NO₂ CHjOH-CHjNO₂

NO₂ COOH

NO₂NH-C-NH₂

NH

NO,

-N

COOH

NO

OH

Fortsetzung

Verbindung

Synonyma

Strukturformel

Kalium<5-nitroorotat

2-Hydroxy-3-nitropentan 4-Nitrophenol

2-Nitrophenylessigsäiire

l,2-Dihydroxy-4-(p-nitrophenylazo)-benzol

4-(p-Nitrophenyl)-bu1.tersäure l,4-Diamino-2-nitrobänzoI

4-Nitro-I,2-diaminobenzo[

N-(p-NitrophenyJ)-morpholin 4-Nitrobenzol-l,2-di(:arbonsäure

6-Nitro-3,4-methylendioxybenzaldehyd

3-Nitropropionsäure 6-NitrochinoIin COOK

Kaliurrisalz der 5-Nitroorotinsäure

3-Nitro-2-pentanol
p-Nitrophenol

4-p-Nitrophenylazocatechol

NO

OHO C₂H₅CH(NO₂)CH(OH)CK₃

HO—</~V-N0₂

CH₂COOH NO₂ HO OH

Ν0₂-/~\-Ν=Ν-/Λ

NO₂

2-Nitro-p-phenylendiamin NH₂—<ζ~ \—NH₂

NO₂

4-Nitro-o-phenylendiamin NH₂—^ S—NO₂

NH₂

N O/~ 4-Nitrophthalsäure

COOH-/ N-NO₂

COOH

CHO

NO

6-Nitropiperonal

NO₂-CH₂-CH₂-COOH NO₂

6-Nitro-l-benzazin

Il

12

Fortsetzung

Verbindung

Synonyma

2-Nitrobenzol-l,4-d!carbonsäure 2-Nitroterephthalsäure

l-Merkapto-4-nitrobenzoi

1-Nitroharnstoff

6-Nitro-3,4-dimethoxybenzaldehyd

S-Nitro^-hydroxy-S-methoxybenzaldehyd

Natrium-3-nitrobenzolsulfonat 2-Nitrophenylamidoacetat

4-Ammo-3-nitropyridin

4-Nitrophenylhydrazin

4-Nitrophenyl-dinatrium-ophosphat

2,6-Dinitrobenzaldehyd

2,4-DinitrophenoI 2,4-Dinitropheiiylb.ydrazin

4-NitrothiophenoI

5-Nitrovanillin

2-Nitroacetanilid

Strukf jrforme'r

NO₂ COOH—/ >—COOH

NO,

NO₂
/^V-SO₃Na

NH₂NH

NO,

C₆H₄NO₂ - NaPO₄ - 6H₂O NO₂

J-

CHO

Fortsetzung

Verbindung

Synonyma

Strukturformel

NO,

2,6-Dinitrophenol

NOj

OH

NO₂

2,4,6-Dinitrophenol

Pikrinsäure

Natrium-2 4,6-trinitrobenzolsulfonat

Als Beispiele für die auszuwählenden Verbindungen der Elemente As, Sb, Bi, TI und Se können folgende genannt werden:

NO

SO₃Na

NO₂

AsCl₃

As₂O₃

KAsO₂

Bi₂(CO₃J₃

C₆H₅BiO₇

C₈HoAsBiNO₆

Bi(NO₃J₃ ■ 5 H₂O

Bi₂O₃

Ct₂H!oBi(NH₄)₃0

SbCI₃
Sb₂O₃
K(SbO)C₄H₄O₆ - 0,5 H₂O

CH₃COOTI

Tl₂CO₃

TlNO₃

Tl₂O₃

TI₂SO₄

SeCI₄

Anen(III)-chlorid

Arsei.(III)-oxid

Kaliumarsenit

Wismut(l I l)-carbonat

Wismut(III)-chlorid

Wismutzitrat

Wismut(III)-glyko!yl-

arsanilat

Wismutnitrat

Wismut(II I)-oxid

Ammonium- Wismut(l H)-

Doppelzitrat

Antimon(III)-chIorid

Antimonoxid

Antimon(III)-

Kalium-Doppeltartrat

Thallium(IH)-acetat

ThaIlium(I)-carbonat

Tha!lium(I)-chIorid

Thallium(III)-chlorid

ThaIIium(I)-nitrat

ThaIIium(III)-oxid

ThaIlium(I)-su!fat

Selentetrachlorid

zwischen 0.1 mg/i und 10 g/I, vorzugsweise zwischen 10 mg/1 und 5/1 liegt. Diese Werte sind indessen nicht verbindlich, da in bestimmten speziellen Fällen auch größere oder kleinere Mengen als die vorstehend angegebenen eingesetzt werden können.

Die Bäder von Gold oder Goldlegierungen, in denen das Gemisch nach der Erfindung eingesetzt wird, sind vielfacher Art. Zu solchen Bädern zählen beispielsweise die sauren, neutralen und alkalischen Goldcyanidbäder, wobei die letzteren eine erhebliche Menge Alkalicyanid enthalten. Auch gehören dazu die Bäder auf Basis von Goldsutfii, die im alkalischen pH-Wertbereich arbeiten, und die auf Basis von Amin-Goldsulfit-Komplex, die im neutralen oder sauren pH-Wertbereich arbeiten.

Nachstehend sind beispielsweise die Zusammensetzungen einiger solcher Bäder angegeben:

!.Saures Bad zur Reinvergoldung

Borsäure
Zitronensäure
Trikaliumzitrat
Dikaliumphosphat
Gold (in Form von KAu(CN)₂)

40 g/I

25 g/l

120 g/I

50 g/l

Das Gemisch nach der Erfindung wird angewendet, indem man es dem zu modifizierenden Bad zusetzt und in diesem löst und dann dieses der Elektrolyse unterzieht, um verbesserte galvanische Niederschläge von Gold oder Goldlegierungen zu erhalten.

Die Menge an Gemisch, die man zusetzen kann, ist variabel und abhängig von der Natur des zu modifizierenden Bades und dem angestrebten Effekt Im allgemeinen wird man eine solche Menge an Gemisch zusetzen, daß die Konzentration an der Nitroverbindupg a) in dem zu modifiziere! len Bad zwischen 1 mg/I und 50 g/l, vorzugsweise zwis. en 10 mg/I und 5 g/I liegt, und daß die Konzentration der Metallverbindung

Dar pH-Wert wird mit H₃PO₄ oder KOH auf 6,5 eingestellt.

H. Neutrales Bad zur Reinvergo'd, ^-

Phosphorsäure 20 g/l

Äthylendiamintetraphosphorsäure 70 g/l

Der pH-Wert wird mit KOH auf 6.9 bis 7,0 eingestellt Gold (in Form von KAu(CN)₂) 8 g/l

Der pH-Wert wird mit H₃PO₄ auf 7,0 eingestellt.
IH. Alkalisches Cyanidbad für Goldlegierung

Kaliumcyanid 140 g/!

Kupfercyanid 70 g/i

Kaliumhydroxid 5 g/I

DikaJiumsalz der Äthylendiarnintetraessigsäure

Cadmhimcyanid

Kaliumcarbonat

DLkaliumphosphat

Grenzflächenaktives Mittel

(Netzmittel)

Goid {in Form von KAu(CN)₂)

IV. Sulfitbad für Goldlegierung

Natriumsulfit

Natriumsulfat

Äthylendiaminsulfat

Kupfersalz der Äthylendiaminletr&essigsäure

Kalium-Natrium-Doppeltartrat Äthylendiamintetraessigsäure

2 g/l 2g/I 5 g/l 8 g/l

2g/l 4 g/l

10

50 g/l 18 g/l 30 g/I

10 g/l is 10 g/I 4 g/l

Jedes dieser Bader weist gegenüber anderen bestimmte Vor- und Nachteile auf. Die Cyanidbäder beispielsweise sind nicht nur giftig, sondern erlauben auch nur eine begrenzte Anzahl von Kombinationen mit anderen Legierungsmetallen. Außerdem führt das Vorhandensein im Inneren des Elektrolyten zu örtlichen Änderungen de^r Stromdichte, so daß außer einer unregelmäßigen Dicke die Niederschläge in Zusammensetzung. Knstalibiidung. Farbe. Brillanz und anderen physikalischen Eigenschaften uneinheitlich sind. Die saure.! Bäder wiederum sind nachteilig, weil sie nicht nui bestimmte zu beschichtende Metalle angreifen, sondern wen sie durch ihre Trägheit auch eine niedrige Leistung erbringen. Wenn man andererseits die Stromdichte erhöht, um dieses Problem zu beheben, so führt dies rasch zu einer starken Freisetzung von Wasserstoff, zu porösen N iederschlägen, Hochglanzverfust, verbrannten Niederschlagen und Verschlechterung der angestrebten physikalischen Eigenschaften. Die Vergoldungsbäder auf Basis von Sulfitkomplexen sind ihrerseits nachteilig, weil sie im Betrieb empfindlicher sind, denn sie sind mit der Zeit und während der Verwendung weniger stabil als die der vorstehend genannten Verbindungen. Sie weisen auch eine größere Empfindlichkeit gegenüber eventuellen Verschmutzungen auf. was wiederum zu Hochglanzverlust der Niederschläge oder Verschlechterung der angestrebten Eigenschaften führt

Das Gemisch nach der Erfindung ermöglicht die Oberwindung bestimmter der vorstehend erläuterten Nachteile, insbesondere, konstante Eigenschaften der Niederschläge bei einem größeren Bereich von Arbeitsbedingungen zu erhalten, glänzendere Niederschläge auch bei höheren Stromdichten zu erzeugen, die Niederschlagsgeschwindigkeit zu verbessern, die Stabiiität der Bäder zu erhöhen und ganz allgemein den Betrieb leichter und wirtschaftlicher zu gestalten.

-"-1"B

nachstehend einige Beispiele für erfindungsgemäße Gemische angeführt, die mit Vorteil zu den vorstehend erwähnten Badtypen zugesetzt werden können. Auch die durch diese Modifizierungen erzielbaren Vorteile werden erläutert.

Gemisch A	Arsenchlorid	5 g/l
(Wäßrige Lösung)	Natrium-3-nitrobenzoIsulfonat	15 g/l

60

65

Gemisch B

(Wäßrige Lösung zum Modifizieren
eines neutralen Goldcyanidbades)

Arsen(IH)-oxid 2 g/I

1-Nitroguanidin 50 g/l

Gemisch C
(Feste Mischung)

Antimon-Kalium-Doppeltartrat 60 Gew.-%
23,4,6-TetranitrophenoI 4OGew.-°/o

Gemisch D

(Wäßrige Lösung zum Modifizieren eines
sauren Reinvergoldungsbades)

Thalliumsulfat 5 g/l

Natriumtrinitrobenzolsulfonal 30 g/i

Gemisch E

(Wäßrige Lösung zum Modifizieren eines
alkalischen Cyanidbactes für Gofdlegierungen)

Wismutlactat
5-Nitro vanillin
Kalium-nitrilotriacetai

20 g/l

10 g/I

100 g/l

Gemisch F

(Zusatz für saure Bäder, um seidenglänzende.

kompakte, korrosions- und wärmeschock-

beständige Reingoldniederschläge für

elektronische Zwecke zu erhalten)

3-Nitro-p-phenylendiamin
Antimon-Kalium- Doppeltartrat
Nitrilotriessigsäure
Kaliumtartrat

12 g/I

Gemisch G
(Für Bäder auf Basis von Amin-Goldsulfit-Komplex)

2,4-Dinitrophenol

Thalliumnitrat

Diäthvieniriamin

Gemisch H

(Zusatzgemisch für saure Vergoldungsbäder zur

Erzeugung von hochglänzenden, verschleißfesten

Niederschlagen bei Kontakten und gedruckten

Schaltungen)

Natrium-2,4,8-trinitrobenzo!suIfonat

Ar3en(III)-oxid

Natriumsalz der Äthylendiamin-

15 g/I 10 g/I

Natriumzitrat 5 g/i

Hydroxyäthan-lJ-diphosphoniumsäure 3 g/I

Gemisch I

(Zusatzgemisch für Cyanidbäder von Goldlegierungen zur Erzielung von Goid-Kupfer-Cadmium-Legierungsüberzügen für
Verzierungszweckc)

S-Nitro-d-hydroxy-S-methoxybenzaldehyd 8 g/l Wismut(IIs)-gIykoloyIarsenat 8 g/i

Äthylendiaminsulfat 5 g/l

ί7

15 —

25 —

Äthylendiamintetra(methylphosphonium)-

säure 5 g/l

Natriumlaurylsulfonat 2 g/l

Beispiel 1

Zu dem Bad I werden pro Liier Badflüssigkeit 10 ml des Gemisches D zugesetzt.

Man elektroiysiert bei 50⁰C bei einer Stromdichte von 1 A/dm². Man erhält einen se^:denglänzenden, homogenen, feinkörnigen Reingoldniederschlag, dessen Schweißbarkeitseijenschaften (Gold-Silicium-Eutektikum) ihn zu einem idealen Niederschlag für Halbleiterzweck e machen. Der erhaltene Niederschlag ist über einen weiten Stromdichtebereich (bis zu Z5 A/dm²) ausgezeichnet, so daß er für den Hochleist <ngsbetrieb besonders interessant ist (selektive Plattierung, zusammenhängende Plattierung, Plattierung von Leitungszügen).

Bei Abwesenheit des Gemisches D werdtn die Niederschläge sehr rasch »verbrannt«, wenn man über 0,5 A/dm² hinausgeht, was die Produktion beträchtlich einschränkt und das Basisbad für den Hochleistungsbetrieb ungeeignet macht Außerdem sind die Niederschläge grob, sehr porös und Sitz von zahlreichen Gitterstöningen.

Beispiel 2

Zu dem Bad II werden pro Liter Badflüssigkeit 10 ml des Gemisches B zugesetzt.

Nachdem man das so modifizierte Bad bei 55° C und einer Stromdichte von 1 A/dm² der Elektrolyse unterzogen hat, erhält man glänzende bis hcchglänzende Niederschläge, deren Glanz proportional zu der Menge ^n Gemisch B zunimmt. Die Niederschläge sind kompakt hart sehr homogen und zeichnen sich durch eine ausgezeichnete Verteilung ius, was ein wirtschaftlich sehr wichtiger Faktor ist. Bei Abwesenheit des Zusatzes sind die Niederschläge »rot« und glanzlos, und zwar schon bei 0,5 A/dm².

Beispiel 3

Zu dem Bad III setzt man 50 ml/I der Lösung des Gemisches E zu. Die nach Elektrolyse bei 60° C erhaltenen Niederschläge haben dann einen sehr viel besseren Hochglanz als bei Abwesenheit des Gemisches R, und dies über einen weiten Bereich von Arbeitsbedingungen und sehr viel größeren Elektrolyseparametern.

Beispiel 4

Zu dem Bad IV setzt man pro Liter Badflüssigkeit 3 g des festen Gemisches C zu.

Die erhaltenen Niederschläge {55° C 0,5 A/dm¹) sind dann kompaxier als die mit einem nicht modifizierten Bad erhaltenen, was einen großen Vorzug darstellt und vor allen Dingen ist ihre Beständigkeit gegenüber Korrosion und Oxydation durch atmosphärische und technische korrosive Mittel beträchtlich erhöht

Ganz allgemein erbringt der Zusatz des Gemisches nach der Erfindung zu Bädern von Gold oder Goldlegierungen Verbesserungen in bezug auf folgende Faktoren, Eigenschaften urd Bereiche:

40

45 Gold- oder Goldlegierungsniederschläge von hoher Qualität auf einem metallischen oder leitfähig gemachten Träger,

Reinheit der Körper (kleinere Kristalle) in den Reingoldniederschiägen für die Plaitierung von elektronischen Bauteilen für die I falbleitenechnik (Vergoldung von Gehäuseinnen- und --ddßenflächen, selektive Vergoldung von Leitungszügen von Substraten integrierter Schaltkreise usw.), besserer Zusammenhalt der Körner des Kristallgitters des Niederschlages und dadurch Erzeugung von kompakten und sehr hochglänzenden Niederschlagen selbst bei erhöhten Stromdichten, Erzeugung von Niederschlägen mit größerer Beständigkeit gegenüber atmosphärischen und technischen korrosiven Mitteln, mit besserer Duktibilität, Leitfähigkeit oder Reflektivität, denn es sind weniger Gitterstörungen, Poren und andere die Homogenität beeinträchtigende Fehler vorhanden,

weniger große Empfindlichkeit gegenüber Änderungen der Arbeitsbedingungen, was zur Erzeugung regelmäßigerer und homogenerer Niederschläge führt mit der Möglichkeit weitere Bereiche von Elektrolyseparametern anzuwenden und so eine bessere Anpassung an jeden Bedarf und an jeden spezifischen Zweck zu erreichen, Anwendung von höheren i>tromdichten mit besseren Leistungen (die Freisetzung von Wasserstoff wird durch die oxydierende Wirkung der Gemische unterdrückt), und dies, ohne die Güte der Niederschläge zu beeinträchtigen. Erzeugung einer besseren Besdvchtbarkesl und einer besseren Verteilung des Niederschlages süf kompliziert geformten Stücken, größere Stabilität und längere Lebensdauer der Bäder dank einer besseren Toleranz gegenüber äußeren Einflüssen (Verschmutzungen, Oxydation-Reduktion u. dgl.).

Claims

Patentansprüche:

1. Zusatzgemisch für Bäder zur elektrolytischen Abscheidung von Gold oder Goldlegierung«!, welches mindestens eine organische wasserlösliche Nitroverbindung und mindestens eine Metallverbindung enthält dadurch gekennzeichnet, daß