DE2733684A1 - Nickel coating ceramics - which contain lead, by using a sensitising solution contg. potassium halide - Google Patents

Nickel coating ceramics - which contain lead, by using a sensitising solution contg. potassium halide

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Abstract

A Pb contg. ceramic substrate is provided with a chem. conversion coating which contains a large proportion of Ni and some P, Sn and Pd, by using the procedure (a) treating for a few min. with a cold concd. HNO3 soln., rinsing with de-ionised water; (b) sensitising the surface with a soln. contg. (wt.%) water 87-94, concd. HCl 0.6-1.2, KI 2.5-5, NaH2PO2.H2O 2.5-5, SnCl2.2H2O 0.6-1.2, at 70-80 degrees C; (c) activating the surface in a soln. (wt.%) water 99.6-99.8, concd. HCl 0.2-0.4, PdCl2 0.02-0.04; (d) forming a Ni-P layer using a soln. (wt.%) water 82-92, NiCl.6H2O 2.3.2, NaH2PO2.H2O 0-2.6, Na3C6H5O7.2H2O 4-5, NH4Cl 3-5, KCl 0.4-0.65 at 70 degrees C, pH 6-7, (e) rinsing in boiling deionised water for 5-10 min. Pref. the coated substrate is tempered for 20 hr. at 170 degrees C. Method is efficient and economical and does not require a baking procedure and the use of fine Ag powder. Used for the prodn. of conductor element, resistances, dielectrics or piezo elements.

Description

Verfahren zum Aufbringen einer Metall schicht auf einen Keramik-Method for applying a metal layer to a ceramic

körper aus Blei enthaltendem Material Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Metallschicht, die aus Nickel, Phosphor, Zinn und Palladium besteht, auf einen keramischen Körper aus Blei enthaltendem Material, dessen isolierende, halbleitende (kaltleitende), ferroelektrische oder piezoelektrische Eigenschaften für elektrotechnische Zwecke ausgenutzt werden; bei dem Verfahren wird der Keramikkörper an den für die Metallschicht vorgesehenen Oberflächenbereichen zunächst mit Zinn(II)-Chloridlösung sensibilisiert, danach mit Palladium(II)-Chloridlösung aktiviert (bekeimt), worauf sodann aus einer Nickel(II)-Chlorid, Natriumhypophosphat und Natriumzitrat enthaltenden wäßrigen Lösung stromlos eine Nickel-Phosphor-Legierung abgeschieden wird.body made of material containing lead The invention relates to a method for applying a metal layer consisting of nickel, phosphorus, tin and palladium consists of a ceramic body made of lead-containing material, the insulating, semiconducting (cold conducting), ferroelectric or piezoelectric properties are used for electrotechnical purposes; in the process, the ceramic body on the surface areas intended for the metal layer initially with tin (II) chloride solution sensitized, then activated (germinated) with palladium (II) chloride solution, whereupon then from a containing nickel (II) chloride, sodium hypophosphate and sodium citrate aqueous solution electroless a nickel-phosphorus alloy is deposited.

Körper, die nach dem Verfahren der Erfindung mit einer Metallschicht versehen werden, sind solche, die aus keramischem Material auf der Basis von Perowskitstruktur besitzenden Titanaten, Zirkonaten oder Stannaten bestehen. Halbleitendes, insbesondere kaltleitendes keramisches Material auf der Basis von Bariumtitanat ist bekannt und besteht meist aus Mischtitanaten, in denen ein Teil des zweiwertigen Bariums durch Kalzium, Strontium, Magnesium und insbesondere durch Blei, und ein Teil des Titans durch Zirkonium oder Zinn ersetzt ist. Das so substituierte keramische Material auf der Basis von Bariumtitanat enthält n-Dotierung bewirkende Substanzen, wie z.B. Antimon, Niob, Wismut und/oder Seltene Erden und ggf. auch p-Dotierung bewirkende Substanzen, wie Kupfer, Eisen, Mangan oder Kobalt. Im Bereich der Curietemperatur besitzen diese Körper einen mit steigender Temperatur um mehrere Zehnerpotenzen steil zunehmenden Widerstandswert. Je nach den Erfordernissen kann die Curietemperatur auf Werte unterhalb des reinen Bariumtitanats (1200 C) oder auf Werte oberhalb dieser Temperatur verschoben werden.Body made by the method of the invention with a metal layer are made of ceramic material based on perovskite structure possessing titanates, zirconates or stannates. Semiconducting, in particular Cold conductive ceramic material based on barium titanate is known and consists mostly of mixed titanates, in which a part of the bivalent barium passes through Calcium, strontium, magnesium and especially lead, and part of titanium is replaced by zirconium or tin. The ceramic material thus substituted contains on the basis of barium titanate causing n-doping Substances such as antimony, niobium, bismuth and / or rare earths and possibly also Substances causing p-doping, such as copper, iron, manganese or cobalt. In the area the Curie temperature, these bodies have a temperature that increases by several Powers of ten sharply increasing resistance value. Depending on the requirements can the Curie temperature to values below that of pure barium titanate (1200 C) or be shifted to values above this temperature.

Die Verschiebung der Curietemperatur auf Werte von oberhalb 1200 C wird meist durch die Substitution des Bariums im Bariumtitanat mittels Blei bewirkt.The shift in the Curie temperature to values above 1200 C. is mostly caused by the substitution of barium in the barium titanate with lead.

Ähnliche Überlegungen hinsichtlich der Curietemperatur gelten auch für Keramikkörper auf der Basis von Perowskitstruktur besitzendem Material, die für Kondensatordielektriken verwendet werden. Auch diese Körper enthalten somit Blei.Similar considerations regarding the Curie temperature also apply for ceramic bodies based on a perovskite structure possessing material, the used for capacitor dielectrics. These bodies also contain Lead.

Die hinreichend bekannten keramischen Körper mit piezoelektrischen Eigenschaften bestehen aus einem Material, dessen Grund-und Hauptbestandteil Blei-Titanat-Zirkonat ist.The well-known ceramic body with piezoelectric Properties consist of a material whose basic and main component are lead-titanate-zirconate is.

Die beschriebenen Keramikkörper müssen für ihre Verwendung zu elektrotechnischen Zwecken (Kaltleiter, Widerstände, Dielektrika, Piezokörper) mit als Elektroden dienenden Belägen aus Metallschichten versehen sein.The ceramic bodies described must be electrotechnical for their use Purposes (PTC thermistors, resistors, dielectrics, piezo bodies) with serving as electrodes Coverings made of metal layers should be provided.

In der US-PS 3 586 534 ist ein Verfahren zur Herstellung sperrschichtfreier Belegungen (ohmscher Kontakt) auf keramischen Kaltleitern beschrieben, bei dem zunächst eine Sensibilisierung und dann eine Aktivierung der zu metallisierenden Oberflächenbereiche und daran anschließend eine stromlose Abscheidung einer Nickel-Phosphor-Legierung erfolgt. Diese Sensibilisierung wird durch Eintauchen der Kaltleiter in eine Zinn(II)-Chlorid-Lösung und die anschließende Aktivierung durch Eintauchen in eine Palladium(II)-Chlorid-Lösung vorgenommen. Auf der sensibilisierten und aktivierten Oberfläche erfolgt dann eine stromlose Abscheidung einer Nickel-Phosphor-Legierung in einem Bad, welches Nickel(II)-Chlorid, als Reduktionsmittel Natriumhypophosphat und als Stabilisierungsmittel Natriumzitrat enthält. Als letzter Verfahrensschritt ist eine Temperung bei Temperaturen bis 6000 C in Luft vorgesehen. Für dieses Verfahren sind Zusammensetzungen für die Sensibilisierungslösung (1%ige wäßrige Zinn(II)-Chlorid-Lösung), die Aktivierungslösung (0,0001%in wäßrige Palladium-Chlorid-Lösung) und die Abscheidungslösung für die Nickel-Phosphor-Schicht angegeben. Letztere besteht aus 94,5 % Wasser, 3 % NiCl2.6R20, 1 96 NaH2P02.H20 und 1,5 % Na3C6H507.2H20 (Natriumzitrat). Die Temperatur der Abscheidungslösung muß auf 90 bis 1000 C gehalten werden und der pH-Wert dieser Lösung kann zwischen 3 und 10 , liegen. Der pH-Wert, wie in der genannten US-Patentschrift erläutert wird, ist maßgebend für die Zusammensetzung der Nickel-Phosphor-Schicht. Bei niedrigen pH-Werten liegt das Verhältnis Ni : P bei 85:15 und bei hohen pH-Werten liegt das Verhältnis Ni : P bei 96:4.In US Pat. No. 3,586,534 there is a method of making barrier layer-free Assignments (ohmic contact) on ceramic PTC thermistors described, in which initially a sensitization and then an activation of the surface areas to be metallized followed by an electroless deposition of a nickel-phosphorus alloy he follows. This sensitization is achieved by immersing the PTC thermistor in a tin (II) chloride solution and the subsequent activation by immersion in a palladium (II) chloride solution performed. A is then carried out on the sensitized and activated surface currentless Deposition of a nickel-phosphorus alloy in a bath containing nickel (II) chloride, sodium hypophosphate as reducing agent and sodium citrate as stabilizing agent contains. The last process step is tempering at temperatures up to 6000 C provided in air. For this method are compositions for the sensitizing solution (1% aqueous tin (II) chloride solution), the activation solution (0.0001% in aqueous Palladium chloride solution) and the deposition solution for the nickel-phosphorus layer specified. The latter consists of 94.5% water, 3% NiCl2.6R20, 1 96 NaH2P02.H20 and 1.5% Na3C6H507.2H20 (sodium citrate). The temperature of the deposition solution must be kept at 90 to 1000 C and the pH of this solution can be between 3 and 10, lie. The pH, as explained in the aforementioned US patent is decisive for the composition of the nickel-phosphorus layer. At low pH values the ratio Ni: P is 85:15 and at high pH values this is Ratio Ni: P at 96: 4.

In der DT-AS 24 33 458, entsprechend der GE-PS 1 470 132, ist ein keramischer elektrischer Widerstand mit positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstandswertes (üblicherweise als Ealtleiter oder PTC-Viderstand bezeichnet) beschrieben, der sperrschichtfreie Kontaktbelegungen an seiner zu kontaktierenden Oberfläche aufweist und es ist auch ein Verfahren zur Herstellung dieser derart kontaktierten Kaltleiter beschrieben. Dieses Verfahren arbeitet ebenfalls mit wäßrigen Sensibilisierungs-, Aktivierungs- und Abscheidungslösungen etwa der gleichen Zusammensetzung wie in der US-PS 3 586 534 beschrieben, jedoch mit dem Unterschied, daß nach dem Aufbringen der Aktivierungs-(Bekeimungs-)schicht ein Einbrennvorgang bei Temperaturen zwischen 300 und 5000 C während einer Zeit von 10 bis 60 Minuten erfolgt, wonach dann die stromlose Abscheidung der Nickel-Phosphor-Schicht vorgenommen wird.In the DT-AS 24 33 458, corresponding to the GE-PS 1 470 132, is a ceramic electrical resistor with positive temperature coefficient of resistance value (usually referred to as Ealtleiter or PTC resistor), the barrier-free one Has contact assignments on its surface to be contacted and it is a method for producing these PTC thermistors contacted in this way is described. This process also works with aqueous sensitization, activation and deposition solutions of about the same composition as in U.S. Patent 3,586 534, but with the difference that after the activation (seeding) layer has been applied a baking process at temperatures between 300 and 5000 C for a period of time takes place from 10 to 60 minutes, after which the electroless deposition of the nickel-phosphorus layer is made.

Bei Versuchen, die zur vorliegenden Erfindung geführt haben, hat sich herausgestellt, daß mit diesen bisher bekannten Ver- fahren sich Blei enthaltende Keramikkörper auf chemischem Wege nicht vernickeln lassen. Auch die Abscheidung von Kupferschichten ist bei den meisten bleihaltigen Körpern wesentlich gehemmt.In attempts that have led to the present invention, has pointed out that with these previously known drive yourself Do not have lead-containing ceramic bodies chemically nickel-plated. Even the deposition of copper layers is essential for most lead-containing bodies inhibited.

Im Hinblick auf Kupfer schichten kommt für Keramikkörper der hier in Rede stehenden Art hinzu, daß unerwünscht hohe Ubergangswiderstände zwischen Keramikkörper und Metallschicht resultieren.With regard to copper layers, this is the one for ceramic bodies The type in question adds that undesirably high contact resistances between Ceramic body and metal layer result.

Bisher wurden bleihaltige Keramikkörper mit sogenanntem "Einbrennsilber" metallisiert, d.h. mit einem Präparat, das aus einer Suspension von feinpulverigem, ggf. kolloidalem Silber und Haftoxiden in einem überwiegend organischen Suspensionsmittel besteht. Abgesehen von dem relativ hohen Preis einer solchen Silber suspension bildet Silber in den Ubergangsbereichen zwischen Keramikkörper und Metall schicht sogenannte "Sperrschichten", weil Silber ein Material ist, das Sauerstoff überträgt und dem Keramikmaterial zuführt. Solche Sperrschichten, die zudem auch noch polungsabhängig sind, sind bestenfalls bei keramischen Kondensatordielektriken zulässig, während bei Piezokörpern bereits Schwierigkeiten durch den Sperrwiderstand entstehen. Für keramische Kaltleiter sind Sperrschichten überhaupt unzulässig.So far, lead-containing ceramic bodies with so-called "burn-in silver" metallized, i.e. with a preparation made from a suspension of finely powdered, possibly colloidal silver and adhesive oxides in a predominantly organic suspension medium consists. Apart from the relatively high price of such a silver suspension forms Silver in the transition areas between ceramic body and metal layer so-called "Barriers" because silver is a material that transfers oxygen and that Ceramic material feeds. Such barrier layers, which also depend on the polarity are at best allowed with ceramic capacitor dielectrics, while in the case of piezo bodies, difficulties arise due to the blocking resistance. For ceramic PTC thermistors, barrier layers are not permitted at all.

Um solche Sperrschichten zu vermeiden, ist es aus der DT-PS 1 490 713, entsprechend der GB-PS 1 056 510, bekannt, auf die Keramikoberfläche zunächst unedle Metalle, nämlich Indium oder Indium zusammen mit Gallium aufzutragen, und erst dann Einbrennsilber aufzubringen und diese so zusammengestellte Metallschicht bei höheren Temperaturen einzubrennen.In order to avoid such barrier layers, it is from DT-PS 1 490 713, according to GB-PS 1 056 510, known, on the ceramic surface first base metals, namely indium or indium together with gallium, and only then to apply stoving silver and this so composed metal layer to be burned in at higher temperatures.

Dieses Verfahren, das sich in der Praxis besonders bewährt hat, ist jedoch arbeitsaufwendig und benötigt ebenfalls die relativ teure Silbersuspension.This procedure, which has proven particularly successful in practice, is however, labor-intensive and also requires the relatively expensive silver suspension.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das es ermöglicht, Keramikkörper der eingangs beschriebenen Art, die bleihaltig sind, mit festhaftenden und die zu metallisierenden Bereiche voll und gleichmäßig überdeckenden Metallschichten zu versehen, die überwiegend Nickel enthalten.The present invention is based on the object of a method indicate that it allows the ceramic body of the opening described Kind that contain lead, with firmly adhering areas and areas to be metallized to provide fully and evenly covering metal layers, the predominantly Contain nickel.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Verfahrensschritte gekennzeichnet.To solve this problem, the method is that given at the beginning Art according to the invention by the method steps specified in the characterizing part of claim 1 marked.

Sollen die Nickel schichten auf sehr harte und glatte keramische Oberflächen aufgetragen werden, so ist ein 20-stündiges Tempern bei 1700 C vorteilhaft, weil dadurch die Leitfähigkeit und die Haftfestigkeit der Nickel schicht auf der Keramik verbessert wird.Should the nickel layers on very hard and smooth ceramic surfaces are applied, tempering at 1700 C for 20 hours is advantageous because thereby the conductivity and the adhesive strength of the nickel layer on the ceramic is improved.

Die Erfindung basiert auf einer zufälligen Beobachtung bei den Vernickelungsprozessen, die darin bestand, daß an einer Stelle der Vernickelungseinrichtung KCl in das Bad gelangte und dort eine Nickelabscheidung erfolgte, ohne daß an dieser Stelle Palladiumkeime vorlagen. Es wurde deshalb bei den Versuchen, die zur vorliegenden Erfindung geführt haben, eine entsprechende Vorbehandlung der Keramikkörper vorgenommen und zu diesem Zweck ein Vernickelungsbad mit einer hohen Konzentration an KCI versetzt. Der Keramikkörper wurde in dem Vorbehandlungsbad wenige Grad Celsius über die sonst übliche Vernickelungstemperatur erhitzt. Das Vorbehandlungsbad zerfiel sehr bald, das vorbehandelte Substrat ließ sich jedoch, wie bei nicht Blei enthaltenden Keramikkörpern üblich, aktivieren und vernickeln.The invention is based on a chance observation during the nickel plating processes, which consisted in the fact that at one point the nickel plating device KCl in the bath reached and nickel was deposited there without any palladium nuclei at this point templates. It was therefore carried out in the experiments leading to the present invention have made a corresponding pretreatment of the ceramic body and to this Purpose a nickel-plating bath with a high concentration of KCI added. The ceramic body was a few degrees Celsius above the usual nickel-plating temperature in the pretreatment bath heated. The pretreatment bath soon disintegrated, leaving the pretreated substrate however, as is usual with non-lead-containing ceramic bodies, activate and nickel-plating.

Auf diesen Erkenntnissen aufbauend wurden dann ein Sensibilisierungsbad entwickelt, das KCL - oder mit besserem Ergebnis -KJ enthielt. Ein sehr geringer Zusatz von KClX zum Vernickelungsbad, der so bemessen ist, daß noch kein Zerfall dieses Bades eintritt, hat sich als sehr günstig erwiesen.A sensitization bath was then based on this knowledge developed that contained KCL - or, with a better result, -KJ. A very small one Addition of KClX to the nickel-plating bath, which is dimensioned in such a way that it does not yet disintegrate this bath occurs has proven to be very favorable.

Die Erfindung wird anhand des folgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail with the aid of the following exemplary embodiment explained.

Für die Herstellung einer Nickel-Phosphor-Schicht auf Blei enthaltenden Keramikkörpern sind folgende Arbeitsgänge erforderlich: 1) Behandlung mit Salpetersäure (HN03) 2) Sensibilisierung mit Zinn(II)-Ionen 3) Aktivierung (Bekeimung) mit Palladium(II)-Ionen 4) Abscheidung der Nickel-Phosphor-Schicht 5) Auskochen der metallisierten Keramikkörper in Wasser 6) ggf. Tempern der Körper Zwischen den Arbeitsgängen empfiehlt sich ein gutes Spülen in Leitungswasser oder vorzugsweise in entionisiertem Wasser.For the production of a nickel-phosphorus layer containing lead Ceramic bodies require the following operations: 1) Treatment with nitric acid (HN03) 2) Sensitization with tin (II) ions 3) Activation (germination) with palladium (II) ions 4) Deposition of the nickel-phosphorus layer 5) Boiling out the metallized ceramic body in water 6) if necessary tempering the body between the work steps is recommended good rinsing in tap water or preferably in deionized water.

Der Keramikkörper wird vorteilhafterweise in eine Halterung aus Wolframdraht eingehängt und durchläuft so die einzelnen Arbeitsgange.The ceramic body is advantageously in a holder made of tungsten wire hooked in and runs through the individual work processes.

1. Arbeitsgang Die Behandlung in kalter konzentrierter Salpetersäure erfolgt für etwa 2 Minuten. Nach dem Spülen mit Wasser wird der Keramikkörper etwa 5 Minuten in entionisiertem Wasser ausgekocht.1st step The treatment in cold concentrated nitric acid takes place for about 2 minutes. After rinsing with water, the ceramic body is about Boiled in deionized water for 5 minutes.

2. Arbeitsgang Die Sensibilisierungslösung ist wie folgt zusammengesetzt 100 ml H2O 91,94 % 1 ml HCl (konz.) 0,9 % 4 g KJ 3,63 % 4 g Na2PO2.H2O 3,63 % 1 g SnCl2.2H2O 0,9 % Die Behandlungsdauer beträgt bei einer Temperatur zwischen 70 und 800 C etwa 5 Minuten. Die Lösung ist im allgemeinen mehrere Tage verwendbar.Step 2 The sensitization solution is composed as follows 100 ml H2O 91.94% 1 ml HCl (conc.) 0.9% 4 g KJ 3.63% 4 g Na2PO2.H2O 3.63% 1 g SnCl2.2H2O 0.9% The treatment time is at a temperature between 70 and 800 C about 5 minutes. The solution can generally be used for several days.

3. Arbeitsgang Die Bekeimung erfolgt in einem Bad, das 0,3 g PdC12 und 3 ml HCl (konz.) in 1000 ml entionisiertem Wasser enthält. Die Bekeimungszeit beträgt 3 bis 5 Minuten bei Zimmertemperatur.3. Operation The germination takes place in a bath containing 0.3 g of PdC12 and 3 ml of HCl (conc.) in 1000 ml of deionized water. The germination time is 3 to 5 minutes at room temperature.

4. Arbeitsgang Das Nickelbad enthält 500 ml Wasser 87,66 % 15,0 g NiCl2. 6H2O 2,63 , 7,5 g NaH2P02.H20 1,31 , 25,0 g Na3C6H507.2H20 4,38 X 20,0 g NH4Cl 3,50 , 3,0 g KCl 0,52 , Die Badtemperatur soll 700 C, der pH-Wert 6,5 betragen. Der pH-Wert wird im aufgeheizten Bad mit NH4OH eingestellt und während der Vernickelung durch Zutropfen von verdünntem NH40H auf dem Sollwert gehalten (1 Volumenanteil NH40H mit 2 Vol.Teilen H20).4th step The nickel bath contains 500 ml of water 87.66% 15.0 g NiCl2. 6H2O 2.63, 7.5 g NaH2P02.H20 1.31, 25.0 g Na3C6H507.2H20 4.38 X 20.0 g NH4Cl 3.50, 3.0 g KCl 0.52, the bath temperature should be 700 C, the pH value 6.5. The pH value is adjusted in the heated bath with NH4OH and during the nickel plating kept at the nominal value by adding diluted NH40H (1 volume fraction NH40H with 2 parts by volume of H20).

Das Nickelbad wird beim Vernickeln aus dem Reaktionsgefäß mit einer Schlauchpumpe über eine pH-Meßstelle und durch einen Thermostaten wieder zurück in das Reaktionsgefäß umgepumpt. Die Arbeitstemperatur und der pH-Wert sind für die Zusammensetzung der Schicht wesentlich. Bei tieferem pH-Wert wird mehr Phosphor in die Schicht eingebaut, was eine schlechtere Leitfähigkeit zur Folge haben kann und evtl. zu Ubergangswiderstandsschichten führt.The nickel bath is removed from the reaction vessel with a Peristaltic pump via a pH measuring point and back again through a thermostat pumped into the reaction vessel. The working temperature and pH are for the composition of the layer is essential. When the pH value is lower, there is more phosphorus built into the layer, which can result in poor conductivity and possibly leads to transition resistance layers.

Die Vernickelung sollte unter einem Abzug, zumindest aber in einem belüfteten Raum ausgeführt werden, weil sich eventuell giftiger Phosphorwasserstoff entwickeln kann.The nickel plating should be under a hood, but at least in one ventilated room, because there may be poisonous hydrogen phosphide can develop.

5. Arbeitsgang Der vernickelte und gut mit Wasser gespülte Keramikkörper wird 5 bis 10 Minuten lang in entionisiertem Wasser ausgekocht. Dabei entsteht auf der Nickeloberfläche eine dünne Oxidschicht, die passivierend wirkt und die gute Lötbarkeit der Metallschicht über lange Lagerzeiten beibehält.5th step The nickel-plated ceramic body rinsed well with water is boiled in deionized water for 5 to 10 minutes. This arises on the nickel surface has a thin oxide layer which has a passivating effect and which is good Maintains solderability of the metal layer over long storage times.

6. Arbeits.ran2 Durch 20-stündiges Tempern bei 1700 C werden die Leitfähigkeit und die Haftfestigkeit der Nickel schicht auf der Keramik verbessert. Diese Temperung ist aber nur erforderlich, wenn Nickelschichten auf harte und glatte Keramikoberflächen aufgetragen werden sollen.6. Work.ran2 By tempering for 20 hours at 1700 C, the conductivity and the adhesive strength of the nickel layer on the ceramic is improved. This tempering but is only required when nickel layers on hard and smooth ceramic surfaces should be applied.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch für das Aufbringen von Metallschichten, die Nickel als hauptsächlichsten Bestandteil enthalten, auf bleihaltige Körper aus Glas zu empfehlen.The method according to the present invention is also for application of metal layers containing nickel as the main component lead-containing glass bodies are recommended.

3 Patentansprüche3 claims

Claims (3)

Patentansprücho Verfahren zum Aufbringen einer Metallschicht, die aus Nickel 9 ei), Phosphor (P), Zinn (Sn) und Palladium (Pd) besteht, auf einen Keramikkörper aus Blei enthaltendem Material, dessen isolierende, halbleitende (kaltleitende) ferroelektrische oder piezoelektrische Eigenschaften für elektrotechnische Zwecke ausgenutzt werden, indem der Keramikkörper an den für die Metallschicht vorgesehenen Oberfldchenbereichen zunächst mit Zinn(II)-Chloridlösung sensibilisiert, danach mit Palladium(II)-Chloridlösung aktiviert (bekeimt) wird, worauf sodann aus einer Nickel(II)-Chlorid, Natrium-Phosphat und Natriumzitrat enthaltenden Lösung stromlos eine Nickel-Phosphor-Legierung abgeschieden wird, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Verfahrensschritte: a) Behandlung des Körpers in kalter konzentrierter Salpetersäure (HNO) für wenige Minuten und Spülen in entionisiertem Wasser, b) Sensibilisierung in einer Lösung aus (Gew%) Wasser 87 bis 94 HCl (konz.) 0,6 bis 1,2 KJ 2,5 bis 5 NaH2PO2.HO 2,5 bis 5 SnCl2.2H20 O,6 bis 1,2 bei 70 bis 800 C für ca. Minuten, c) Bekeimung in einer Lösung aus (Gew%) Wasser 99,6 bis 99,8 HC1 (konz.) 0,2 bis 0,4 PdCl2 0,02 bis 0,004 d) Stromlose Abscheidung der Nickel-Phosphor.Schicht in einer Lösung aus (Gew%) Wasser 82 bis 92 NiCl.6H20 2 bis 3,2 NaH2P02.H20 1 bis 2,5 Na3C6Hso7 2H2o 4 bis 5 hH4Cl 3 bis 5 KCl 0,4 bis 0,65 bei ca. 700 C, einem pH-Wert von 6 bis 7 und in einer für die gewünschte Stärke der Schicht notwendigen Zeit, e) Spülen der Körper und Behandeln mit kochendem entionisiertem Wasser für 5 bis 10 Minuten. Method for applying a metal layer that consists of nickel 9 ei), phosphorus (P), tin (Sn) and palladium (Pd), on one Ceramic body made of lead-containing material, its insulating, semiconducting (PTC) ferroelectric or piezoelectric properties for electrotechnical purposes be exploited by the ceramic body to the intended for the metal layer First sensitize surface areas with tin (II) chloride solution, then is activated (seeded) with palladium (II) chloride solution, whereupon from a Electroless solution containing nickel (II) chloride, sodium phosphate and sodium citrate a nickel-phosphorus alloy is deposited, g e k e n n n z e i c h n e t by the following procedural steps: a) Treatment of the body in cold concentrated Nitric acid (ENT) for a few minutes and rinsing in deionized water, b) sensitization in a solution of (% by weight) water 87 to 94 HCl (conc.) 0.6 to 1.2 KJ 2.5 to 5 NaH2PO2.HO 2.5 to 5 SnCl2.2H20 O, 6 to 1.2 at 70 to 800 C for approx. Minutes, c) Germination in a solution of (% by weight) water 99.6 to 99.8 HCl (conc.) 0.2 to 0.4 PdCl2 0.02 to 0.004 d) Electroless deposition of the nickel-phosphorus layer in one Solution of (wt%) Water 82 to 92 NiCl.6H20 2 to 3.2 NaH2P02.H20 1 to 2.5 Na3C6Hso7 2H2o 4 to 5 hH4Cl 3 to 5 KCl 0.4 to 0.65 at approx. 700 C, a pH from 6 to 7 and at a level necessary for the desired thickness of the layer Time, e) rinsing the body and treating with boiling deionized water for 5 to 10 minutes. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper zusätzlich für 20 Stunden bei 1700 C getempert werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the body additionally be tempered for 20 hours at 1700 C. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung folgender Lösungen: a) Sensibilisierungslösung (Gew%) Wasser 91,94 HCl (konz.) 0,9 KJ 3,63 NaH2P02.H20 3,63 SnC12.2H20 0,9 b) Bekeimungslösung (Gew%) Wasser 99,67 HCl (konz.) 0,3 PdCl2 0,03 c) Abscheidungslösung für die Nickel-Phosphorschicht (Gew%) Wasser 87,66 NiCl2.6H20 2,63 NaH2P02.H20 6,31 Na3C6H507.2H20 4,38 NH4Cl 3,50 KCl 0,52.3. The method according to claim 1 or 2, characterized by the use the following solutions: a) Sensitization solution (% by weight) water 91.94 HCl (conc.) 0.9 KJ 3.63 NaH2P02.H20 3.63 SnC12.2H20 0.9 b) Seed solution (% by weight) water 99.67 HCl (conc.) 0.3 PdCl2 0.03 c) Deposition solution for the nickel-phosphor layer (% By weight) water 87.66 NiCl2.6H20 2.63 NaH2P02.H20 6.31 Na3C6H507.2H20 4.38 NH4Cl 3.50 KCl 0.52.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0128476A2 (en) * 1983-06-09 1984-12-19 Kollmorgen Technologies Corporation Metallization of ceramics
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CN118221443A (en) * 2024-05-24 2024-06-21 西安邮电大学 Quick preparation method of PZT-based ceramic

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