DE3320308A1

DE3320308A1 - Waessriges bad zur stromlosen abscheidung von gold und ein verfahren zur stromlosen abscheidung von gold unter verwendung dieses bades

Info

Publication number: DE3320308A1
Application number: DE19833320308
Authority: DE
Inventors: Kenneth Derek 08807 Bridgewater N.J. Baker; Mohamed Fathy 07003 Bloomfield N.J. El-Shazly; Alan 07002 Bayonne N.J. Halecky
Original assignee: Occidental Chemical Corp
Current assignee: OMI International Corp
Priority date: 1982-06-07
Filing date: 1983-06-04
Publication date: 1983-12-08
Also published as: GB8315556D0; IT8348420A0; GB2121444A; CA1188458A; DK231783A; FR2528073B1; AU1486083A; AT380902B; ATA193183A; JPS591668A; IT1171818B; BE896977A; CH655132A5; FR2528073A1; SE8302798D0; DK231783D0; ES8407520A1; DE3320308C2; AU541923B2; GB2121444B

Description

6. ta ·· ··

Die Erfindung ist auf ein verbessertes Bad und ein verbessertes Verfahren zur stromlosen oder autokataIytischen Abscheidung von Gold auf Substraten gerichtet und insbesondere auf die Verwendung eines neuen Bades zur stromlosen Abscheidung von Gold auf metallischen und nicht-metallischen Substraten.

In den letzten Jahren ist verhältnismäßig viel Literatur auf dem Gebiet der stromlosen Abscheidung von Gold auf Oberflächen erschienen. Von besonderem Interesse hinsichtlich des Verfahrens der stromlosen Goldabscheidung sowie der Probleme, die mit dem Verfahren verbunden sind, dürften die folgenden US-PS sein: 3 300 348 (Luce); 3 589 916 (McCormack); 3 389 916 (Gostir); 3 697 296 (Bellis); 3 700 469 (Okinaka); 3 798 056 (Okinaka et" al.)-; 3 917 885 (Baker)-; sowie die darin genannten älteren Patentschriften und Arbeiten. Zu den relevanten Artikeln gehören: Rieh, D.W., Proc. American Electroplating Society, 58 (1971); Y. Okinaka, Plating 57, 914 (1970); und Y. Okinaka und C. Wolowodink, Plating, 58, 1080 (1971). Diese Literatur ist mit Bezug auf die vorliegende Erfindung insoweit einschlägig, als sie die Verwendung von Alkalimetallcyaniden als Quelle für das Gold oder das betreffende 'Metall in dem Bad sowie die Verwendung von Alkalimetall-borhydriden und Aminoboranen offenbart. So ist z.B. in dem Artikel von Okinaka aus 1970 und seiner US-^PS 3 700 469 ein Bad für die stromlose Abscheidung von Gold

— *7 mm

folgender Zusammensetzung beschrieben:

(1) löslicher A lka lime ta 11-Go ld--Komplex;

(2) überschüssiges freies Cyanid, wie Kaliumcyanid;

(3) ein alkalisches Agenz wie Kaliumhydroxid und

(4) ein Borhydrid oder Aminoboran.

In dem Artikel von Okinaka et al. aus 1971 sowie der US-PS 3 917 885 sind die Probleme aufgezeigt, die mit der Verwendung dieser besonderen Tauchbäder verbunden sind, insbesondere, wenn die Cyanidkonzentration ansteigt.-Andere Schwierigkeiten waren beim Wiederauffrischen oder Ergänzen des Bades aufgetreten und waren die Instabilität, wenn sich die Abseheidungsrate etwa 2,5 pm näherte. Auch sollte unerwünschtes Niederschlagen von Gold aus den Bädern vermieden werden.

Nach der US-PS 3 917 885 werden die vorstehend aufgeführten Probleme dadurch überwunden, daß als Quelle für das Gold oder das betreffende Metall ein Alkalimetall-imidkomplex, hergestellt aus bestimmten Imiden, eingesetzt wird. Um die stromlose Abscheidung von Gold bei dem gewünschten pH-Wert im Bereich von etwa 11 bis 14 aufrechtzuerhalten, wird in der US-PS vorgeschlagen, dem Bad Alkalimetall-Puffersalze, wie Citrate oder dergleichen zuzusetzen. Es ist wirtschaftlich von Nachteil, bestimmte Imide für die Herstellung des Gold-imid-komplexes verwenden zu müssen.

In der US-Patentanmeldung, Serial Number 246 472 wird zur Überwindung der Nachteile des Standes der Technik vorgeschlagen, eine Gold-III-Komplexverbindung oder eine GoId-III-Verbindung als Quelle für das Gold zu verwenden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß unter großtechnischen Bedingungen der Ersatz von Gold-I-Verbindungen oder -komplexen durch Gold-III-Verbindungen oder -Komplexen die Probleme hinsichtlich Badstabilität, MetaHabseheidung und Badergänzung nicht ganz behoben werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Bad zur stromlosen Abscheidung von Gold zu schaffen, das die vorstehend aufgezeigten Nachteile überwindet. Mit dem Bad soll sich Gold leicht auf Gold sowie einer Vielzahl anderer metallischer und nicht-metallischer Substrate festhaftend abscheiden lassen und duktile, zitronengelbe reine Goldüberzüge auf den Substraten in für die Technik günstigen Raten und Dicken sollen erhalten werden. Das Bad zur stromlosen oder autokatalytischen Goldabscheidung soll eine bessere Stabilität aufweisen als die bekannten und zweckmäßig ergänzt werden können. Darüber hinaus soll ein Verfahren zur stromlosen Abscheidung von Gold unter Verwendung dieses Bades angegeben werden.

Die Aufgabe wird durch das Bad des Anspruchs 1 und das Verfahren des Anspruchs 24 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen

sind in den Unteransprüchen angegeben.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist gefunden worden, daß eine weitere' Verbesserung eines Bades zur stromlosen oder autokatalytischen Goldabseheidung dadurch erreicht werden kann, daß als Goldquelle in dem Bad ein Gemisch aus Iß) einer Gold-III-Komplexverbindung oder einer Gold--III-Verbindung, wie Alkalimetall-auricyanide, Alkalimetall-aurate oder Alkalimetall-aurihydroxide, und (b) einer Gold-I-Komplexverbindung oder einer Gold-I-Verbindung, wie Alkalimetall-aurocyanid eingesetzt werden. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf autokatalytische Bäder, aus denen Gold auf Gold oder andere geeignet behandelte metallische oder nich.t-metallische Substrate abgeschieden wird sowie ein Verfahren zur stromlosen Goldabseheidung unter Verwendung dieses Bades. Der Ausdruck "stromlos", wie er hierin benutzt wird, schließt die autokatalytische Abscheidung mit ein.

Die Bäder zur stromlosen Abscheidung von Gold oder zur Tauchvergoldung nach der Erfindung enthalten auch ein geeignetes Reduktionsmittel, wie ein Aminoboran oder ein Alkalimetallborhydrid, -cyanoborhydrid, Hydrazin oder Hyposulfit. Die Bäder werden einen pH-Wert im Bereich von etwa 10 bis 13 haben und können zusätzliche Bestandteile enthalten, um den pH-Wert zu erreichen und/oder aufrechtzuerhalten. Zu diesen

.../10

Bestandteilen gehören ein alkalisches Agenz, wie ein Alkalimetallhydroxid, und ein Puffermittel, wie ein Alkalimetallcitrat. Ein Alkalimetallcyanid ist ein weiterer wahlfreier Bestandteil zur Verbesserung der Badstabilität.

In den meisten Fällen wird das Bad zur Tauchvergoldung nach der Erfindung bei einer Temperatur von etwa 50 C bis-zu einer Temperatur, bei der sich das Bad zersetzt, betrieben. Typische Arbeitstemperaturen liegen im Bereich von 50 bis 95 C, vorzugsweise von etwa 60 bis 85 C.

Die Substrate, die nach dem Verfahren der Erfindung vergoldet werden können, sind vorzugsweise Metalle wie Gold, Kupfer usw. Für diese Metallsubstrate sind keine besonderen Vorbehandlungen erforderlich. Außerdem können auch metallisierte Keramiken und Nichtmetall-Substrate tauchvergoldet werden. Solche Substrate v/erden natürlich in bekannter Weise geeigneten Vorbehandlungen unterworfen.

Die Erfindung trägt auch der Ergänzung des Bades mit GoId-III in Form einer Alkalimetallaurat- oder Aurihydroxid-Lösung Rechnung'um die geeignete Goldkonzentration im Bad aufrechtzuerhalten. Dies ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, durch welches die Probleme hinsichtlich der unberechenbaren Metallzersetzungsraten, die mit der Verwendung von Gold-I-Cyanidbädern verbunden sind, behoben werden.

.../11

ι* > - ·■ ■

• t · ' ♦

- 11 -

Zusätzliches alkalisches Agenz und Reduktionsmittel können während des Ergänzens des Bades ebenfalls zugefügt werden, ohne daß irgendwelche ungünstigen Ergebnisse eintreten.

Ins Einzelne gehende Beschreibung der Erfindung.

Wie schon ausgeführt, ist das wesentliche Merkmal der Erfindung die Verwendung eines Gemisches von GoId-III und GoId-I-Komplexen oder -Verbindungen als Quelle für das Gold. Dies steht im Gegensatz zu den Lehren des Standes der Technik, wonach das Gold entweder in einwertigem Zustand, z.B. in Form von Kaliumaurocyanid, oder in dreiwertigem Zustand, z.B. in Form von Kaliumaüricyanid vorliegt. Im Bad nach der Erfindung ist der Gold-III-Komplex oder die Gold-III-Verbindung ein Alkalimetallauricyanid, ein Alkalimetallaurat oder ein Alkalimetallaurihydroxid, wovon die Alkalimetallauricyanide und die Alkalimetallaurate bevorzugt werden. Der Gold-I-Komplex ist ein Alkalimetallaurocyanid. In den meisten Fällen ist das Alkalimetall Kalium oder Natrium, wobei die Verwendung von Kalium als Alkalimetall besonders bevorzugt wird. So werden Kaliumaüricyanid, KAu(CN)₄, oder Kaliumaurat, und Kaliumaurocyanid zur Formulierung der Bäder zur stromlosen Goldabscheidung nach der Erfindung bevorzugt. Es ist jedoch zu bemerken, daß auch GoId-III- und Gold-I-Verbindungen und -Komplexe von anderen Alkalimetallen und/oder Ammonium verwendet werden können, und daß der Ausdruck "Alkalimetall"

.../12

; Ι Ϊ.Ι. · · · ;*"; * ;"";, "ϊ dozüuUö - 12 -

hierin Ammoniumverbindungen und -Komplexe einschließt.

Die Gründe, warum das Gemisch von dreiwertigem und einwertigem Gold besser als dreiwertiges oder einwertiges Gold allein in den Bädern und den autokatalytischen Verfahren arbeitet, ist z.Zt. noch nicht voll geklärt. Mögliche Erklärungen können sein, daß die Verwendung des Gemisches (1) zu besseren Abseheidungsraten durch Leichtigkeit der Reduktion der gemischten Goldionen (the mixed gold metals) führt, (2) die Stabilität des Bades erhöht und (3) die Ergänzung des Bades unter Verwendung von A1kalimeta1laurat oder Aurihydroxid erleichtert, was die Probleme des Standes der Technik behebt, die durch hohe Cyanidionenkonzentrationen in dem Bad verursacht wurden. Darüber hinaus ist das Bad außerordentlich stabil gegenüber hohen Reduktionsmittelkonzentrationen, wodurch bessere Abscheidungsraten als bisher möglich waren, erreicht werden, weil die Badstabilität aufrechterhalten bleibt.

Die Alkalimetall-Gold-I- und -Ill-cyanide, die bei der praktischen Durchführung der Erfindung verwendet werden, sind wasserlöslich. Es können jedoch viele Verbindungen, die das Gold in einwertigem oder dreiwertigem Zustand bereitstellen, bei der Formulierung der Bäder verwendet werden.

Die Menge von dreiwertigem Gold im Gemisch mit dem einwertigen Gold muß mindestens ausreichen, um dem Bad Stabilität zu

.../13

verleihen und zu verhüten, daß sich Cyanid in dem Bad aufbaut, wenn es ergänzt (regeneriert oder wieder aufgefrischt) wird. Im allgemeinen ist das Gewichtsverhältnis von GoId-III-zu GoId-I- im Bad mindestens etwa 0,2:1, beispielsweise etwa 0,5:1 bis etwa 4:1 und vorzugsweise etwa 1:1 bis etwa 3:1. Die maximale Menge GoId-III ist nicht als kritisch befunden worden. So können, obwohl Gewichtsverhältnisse bis zu etwa 4:1 typischerweise verwendet werden, auch Gewichtsverhältnisse von 10 bis 15:1 und darüber zur Anwendung kommen, ohne daß dies eine ungünstige Wirkung hätte, wenn das Bad betrieben wird.

Die Reduktionsmittel, die in Verbindung mit den Tauchbädern nach der Erfindung verwendet werden, schließen die Borhydride, Cyanoborhydride und Aminoborane ein, die in wäßriger Lösung löslich und stabil sind. So werden Alkalimetall-Borhydride, vorzugsweise Natrium- und Kalium-borhydrid verwendet, obwohl auch die verschiedenartigsten substituierten Borhydride, wie Natrium- oder Kaiium-trimethoxiborhydrid, (Na (K)B(OCH₃)₃H, ebenfalls eingesetzt werden können. Auch bevorzugt sind die Aminoborane, wie Mono- und Di-alkyl-aminoborane, z.B. mit bis zu Cg-Alkylresten, vorzugsweise Isopropyl-aminoboran und die Dimethylaminoboran. Andere Reduktionsmittel, wie Hydrazin und Hyposulfit können ebenfalls eingesetzt werden.

.../14

- 14 -

Die Bäder zur stromlosen Abscheidung von Gold nach der Erfindung, die ein Gemisch von verschiedenwertigem Gold enthalten, sollten auf einem pH-Wert zwischen etwa 10 und 13 gehalten werden, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Es wird daher bevorzugt, daß ein Alkalimetallhydroxid, wie Natrium- oder Kaliumhydroxid eingesetzt wird, um den pH-Wert in diesem Bereich zu halten. Die pH-Wert-Kontrolle ist jedoch erheblich einfacher, wenn Alkalimetall-Puffersalze zusätzlich zu dem Alkalimetallhydroxid eingesetzt werden.

Geeignete Alkalimetall-Puffersalze schließen die Alkalimetall-Phosphate, -Citrate, -Tartrate, -Borate, -Metaborate usw. ein. Genauer gesagt, können die Alkalimetall-Puffersalze Natrium- oder Kalium-Phosphat, Kalium-chlorphosphat, Natriumoder Kalium-citrat,- Natrium- oder Kalium-tartrat, Natriumoder Kalium-borat, Natrium- oder Kalium-metaborat usw. einschließen. Die bevorzugten Alkalimetall-Puffersalze sind Natrium- oder Kalium-citrat und Natrium- oder Kalium-tartrat.

Um die Tauchabscheidungsbäder nach der Erfindung noch weiter zu verbessern ist es in manchen Fällen zweckmäßig, eine v/eitere Komplexbindungskapazität durch Zusatz eines organischen Chelatbildners bereitzustellen, wie Ethylendiamin-tetraessigsäure, Di-, Tri- und Tetra-Natrium- und Kalium-salze von Ethylendiamintetraessigsäure, Di-ethylen-triamin-pentaessigsäure und Nitrilotriessigsäure. Die Ethylendiamin-tetraessig-

.../15

- 15 -

säure"und ihre Di-, Tri- und Tetranatriumsalze sind die bevorzugten Chelatbildner, wovon die Tri- und Tetra-Natriumsalze besonders bevorzugt werden.

Zusätzlich zu den vorstehend aufgeführten Bestandteilen können die Bäder nach der Erfindung' auch Alkalimetallcyanide und insbesondere Kalium- und Natrium-cyanid enthalten. Diese Komponenten werden zugegeben, wenn bei dem autokataIytischen Verfahren größere Stabilität erforderlich ist. Wenn Alkalimetallcyanide eingesetzt werden, dann in Mengen im Bereich von etwa 1 bis 20 g/l, was erheblich mehr ist als die kleinen kritischen Mengen, die nach den Lehren der US-PS 3 589 (McCormack) verwendet werden und die maximal 500 mg/1 betragen,

In dem Tauchabseheidungsbad nach der Erfindung liegen die Gold-Verbindungen oder -komplexe in einer Menge von mindestens der, die ausreicht Gold auf dem zu beschichtenden Substrat abzuscheiden, bis zur Löslichkeitsgrenze im Bad vor. Das Reduktionsmittel liegt in einer Menge von mindestens der, die ausreicht das Gold zu reduzieren, bis zur Löslichkeitsgrenze in dem Bad vor. Das alkalische Agenz und der Puffer liegen jeweils in einer Menge vor, die ausreicht, den gewünschten pü-Wert des Bades einzustellen und aufrechtzuerhalten.

Die Komponenten der Bäder zur stromlosen Abscheidung von Gold nach der Erfindung liegen, noch genauer gesagt, in den

.../16

nachstehend angegebenen Mengenbereichen vor. Komponenten g/l

(1) GoId-(III) als das Alkaliitetallauricyanid_r -aurat oder Aurihydroxid

(2) GoId-(I) als das Alkalittetallaurocyanid

(3) Reduktionsmittel/ als Aminoboran, Alkalircetollborhydrid, Cyanoborhydrid und dergleichen

(4) Alkalisches Agenz

(5) Puffermittel, als Alkalimetal lsalz

(6) Alkalinetallcyanid (wenn vorhanden)

(7) Organischer Chelatbildner (wenn vorhanden)

(8) Wasser

Wie vorstehend dargelegt, wird der pH-Wert des Bades im Bereich von etwa 10 bis 13, und in manchen Fällen zwischen etwa 11 und 13 gehalten. Die typische Betriebstemperatur wahrend der Abscheidung liegt im Bereich von etwa 50 bis 95°C, vorzugsweise von 6 0 bis 85°C. Für die meisten Zwecke betragen die Abseheidungsraten bis zu 8yum pro Stunde, vorzugsweise mindestens etwa 2 yum pro Stunde.

Obwohl die Erfindung vorstehend hauptsächlich in Verbindung mit Bädern zur stromlosen Abscheidung von Gold beschrieben

.../17

typisch	bevorzugt
0,5 - 4	1-4
0,5 - 3	1-2
1-15	2-10
10 - 50 "	20 - 40
10 - 40	20 - 30
1-20	1-10
2-25	3-15
auf 1 Liter

- 17 -

ist, ist darauf hinzuweisen, daß dem Bad auch eins oder mehrere Legierungsmetalle, wie Kupfer, Zink, Indium, Zinn usw. zugesetzt werden können. Wenn Legierungsmetalle verwendet werden, werden sie dem Bad als geeignetes lösliches Salz in Mengen zugesetzt, die ausreichen, daß ein Überzug erhalten wird, der bis zu etwa 20 Gew.-% des oder der legierenden Metalle aufweist.

In Übereinstimmung mit den bevorzugten Merkmalen der Erfindung sind die Substrate, die mit dem Bad nach der Erfindung beschichtet werden, Metalle wie Gold, Kupfer, Kupferlegierungen, stromlos abgeschiedenes Kupfer, Nickel, stromlos abgeschiedenes Nickel, Nickellegierungen und dergleichen. Wo ein metallisches Substrat eingesetzt wird, schließen die Oberflächen alle Metalle ein, welche die Reduktion der in den beschriebenen Bädern gelösten Metallkationen katalysieren. In manchen Fällen wird es bevorzugt, das Substrat durch dem Fachmman bekannte Behandlungen weiter zu sensibilisieren. Darüber hinaus ist es möglich, Nickel·, Kobalt, Eisen, Stahl, Palladium, Platin, Kupfer, Messing, Mangan, Chrom, Molybdän, Wolfram, Titan, Zinn, Silber usw. als Metallsubstrat, aufwelchem Gold abgeschieden wird, zu verwenden.

Bei Verwendung von nicht-metallischen Substraten jedoch müssen die Oberflächen durch Erzeugung eines Films katalytisch wirkender Partikel katalytisch aktiv gemacht werden.

.../18

Dies kann auf solchen Oberflächen wie Glas, Keramiken, verschiedene Kunststoffe usw. nach den in der US-PS 3 589 916 beschriebenen Verfahren vorgenommen werden. Wenn ein Kunststoffsubstrat nach der Erfindung stromlos vergoldet werden soll, wird es zunächst geätzt, vorzugsweise in einer Lösung von Chromsäure und Schwefelsäure. Nach dem Spülen wird das Substrat in eine saure Zinnchloridlösung getaucht, wie eine Zinnchlorid-Salzsäure-Lösung, mit Wasser gespült und dann mit einer sauren Lösung eines Edelmetalls, wie Palladiumchlorid in Salzsäure, in Kontakt gebracht. Danach kann das nun katalytisch aktive nicht-metallische Substrat mit den Bädern nach der Erfindung zur stromlosen Beschichtung in Kontakt gebracht werden.

Das Verfahren nach der Erfindung schließt primär das Eintauchen der metallischen oder nicht-metallischen Substrate in die Bäder nach' der Erfindung ein. Diese Bäder werden bei dem weiter vorn angegebenen pH-Wert gehalten, während die Beschichtung bei den ebenfalls weiter vorn angegebenen Temperaturen vorgenommen wird. Goldmetallüberzüge kommerziell erwünschter Dicke sind erhalten worden,ohne daß die Schwierigkeiten wie bei den bekannten Bädern, wie Instabilität auf traten. Die erforderlichen Haftfestigkeitseigenschaften wurden bei der praktischen Durchführung der Erfindung ebenfalls leicht erreicht.

.../19

19 -

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Möglichkeit das Bad ohne Schwierigkeiten wieder auffrischen oder ergänzen zu können. So ist z.B. gefunden worden, daß neben dem Zusatz von zusätzlichem alkalischem Agenz, wie Kaliumhydroxid, und Reduktionsmittel die Ergänzung des Goldgehaltes durch Zusatz eines Alkalimetall-aurihydroxids oder Alkalimetallaurats zum Bad vorgenommen werden kann. Diese Ergänzung oder Regenerierung des Bades mit wasserlöslichen Komponenten hat keinen ungünstigen Einfluß auf die Abseheidungsrate oder die Badstabilität.

Die Erfindung wird nun noch anhand von Beispielen, die bevorzugte Ausführungsformen darstellen, veranschaulicht.

Beispiel I

Es wurde ein Bad zur stromlosen Abscheidung von Gold aus den nachstehenden Bestandteilen hergestellt:

Bestandteile g/l

Gold, als KAu(CN)₄ 2

Gold, als KAu(CN)₂ 2

Kaliumhydroxid' 35

Tri-Kaliumcitrat ' 30

Dimethy1-aminoboran 6

Der pH-Wert des resultierenden Bades war etwa 11 bis

.../20

Das Bad wurde zur Abscheidung von Gold auf Gold, Kupfer und Kupferlegierungen (310 cm /1) bei 80⁰C verwendet. Die Absehe idungs rate war 5 jum/h. Die aus diesem Bad erhaltenen überzüge waren duktiles zitronengelbes porenfreies reines Gold, das ausgezeichnet am Substrat haftete.

Während vieler Versuche kann das Bad durch Zugabe von Gold als ein Gold-III-Komplex mit Alkalimetallhydroxid oder Aurat ergänzt werden. Es wurde kein Cyanidaufbau im Bad festgestellt und eine gleichbleibende Abseheidungsrate aufrechterhalten. Im Vergleich zu den bekannten Bädern wurde ausgezeichnete Stabilität erreicht, was durch den Verbrauch von etwa 100 % des Goldmetallgehaltes im Bad bei 5 bis 6 Ergänzungen, ohne daß unberechenbare Metallabscheidung oder Badinstabilität auftrat, bewiesen wurde.

Beispiel II

Bestandteile g/l

Gold, als KAu(CN)₄ 3

Gold, als KAu(CN)₂ · 1

Trikalium-citrat 3 0

Kaliumhydroxid 35

Dimethylaminboran 15

.../21

- 21 -

Es wurden Überzüge auf Kupfer und Kupferlegierungen bei einer Abseheidungsrate von etwa 2 bis 8 yum/h bei einem pH-Wert des Bades von 11 bis 12 und einer Temperatur von 80 bis 85°C erhalten. Das Ergänzen des Bades wurde,wie in Beispiel 1 beschrieben^ vorgenommen und es wurden gleichgute Ergebnisse erhalten.

Beispiel III

Es wurde ein weiteres Bad nachstehender Zusammensetzung hergestellt:

Bestandteile g/l Gold, als KAuO₂ 3

Gold, als KAu(CN)₂ 1

Kaliumcyanid 10

Ka1iumhydrox id 3 0 Dimethylaminboran 4

Es wurden Überzüge auf Gold bei einer Badtemperatur von 82 C, einem pH-Wert von 12 bis 13 mit einer Abseheidungsrate von 3 Aim/h erhalten. Die Ergänzung des Bades wurde wie in Beispiel I vorgenommen unter Verwendung von Gold-III~Hydroxid, um eine gleichbleibende Abseheidungsrate zu erhalten und einen unerwünschten Cyanidionenaufbau zu vermeiden.

Die vorstehenden Daten zeigen, daß das Bad nach der Erfindung zur stromlosen Goldabscheidung zu besseren Ergebnissen führt und die Probleme oder technischen Nachteile, die mit den bekannten Bädern verbunden sind, nicht auftreten.

Selbstverständlich dienen die vorstehenden Beispiele nur zur Veranschaulichung, und Änderungen und Modifikationen an ihnen sind möglich ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann z.B. das Bad anfangs mit GoId-I, d.h.. Alkalimetall-aurocyanid hergestellt werden und dann mit einem Alkalimetallaurat oder Aurihydroxid ergänzt werden, wodurch ein Bad erhalten wird, das einwertiges und dreiwertiges Gold enthält.

Claims

Ansprüche

I. Wäßriges Bad zur stromlosen Abscheidung von Gold,gekennzeichnet durch eine wasserlösliche Gold-III-Komponente aus der Gruppe: Alkalimetall-auricyanide, Alkalimetall-aurate und Alkalimetall-aurihydroxide; eine wasserlösliche GoId-I-Komponente aus der Gruppe der Alkalimetall-aurocyanide; und ein Reduktionsmittel aus der Gruppe: Alkylaminoborane, Alkalimetall-borhydride, Alkalimetall-cyanoborhydride, Hydrazin und Hyposulfit; wobei die Goldkomponenten in einer Menge vorliegen, die mindestens ausreicht Gold auf dem

Kui'opocm Patent Attorneys Zugelassene Vortretor holm RuiOpi'iisohon Patentamt

Deutsche Uuivk AG Hamburg, Nr. 05/28407 (BLZ 20070000) · Postscheck Hamburg 2842-200

Dresdner Bank AG Hamburg, Nr. 033(50 35 (BLZ 200 80000)

zu vergoldenden Substrat abzuscheiden, und das Reduktionsmittel in einer Menge vorliegt, die mindestens ausreicht, das Gold in dem Bad zu reduzieren; und das Bad einen pH-Wert im Bereich von etwa 10 bis 13 hat.
2. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem ein alkalisches Agenz und einen alkalischen Puffer in einer Menge enthält, die ausreicht, den pH-Wert des Bades innerhalb des angegebenen Bereiches zu halten.
3. Bad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert in dem Bereich von etwa 11 bis 12 gehalten wird.
4. Bad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduktionsmittel ein Dialkylaminoboran ist.
5. Bad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Di- ■ alkylaminoboran Dimethylaminoboran ist.
6. Bad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduktionsmittel ein Alkalimetallborhydrid ist.
7. Bad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetall -borhydr id Kaliumborhydrid ist.
8. Bad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduktionsmittel ein Alkalimetall-cyanoborhydrid ist.
9. Bad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetall-cyanoborhydrid Kaiiumcyanoborhydrid ist.
10. Bad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das.alkalische Agenz Natriumhydroxid oder Ka1iumhydroxid ist.
11. Bad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der alkalische Puffer aus der Gruppe: Alkalimetal!-phosphate, -citrate, -tartrate, -borate, -metaborate und Gemische davon ausgewählt ist.
12. Bad nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß es 1 bis 20 g/l eines Alkalimetallcyanids als zusätzlichem Bestandteil enthält.
13. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die GoId-III-Komponente ein Alkalimetall-auricyanid ist.
14. Bad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetall-auricyanid Kaliumauricyanxd ist.
15. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die GoId-III-Komponente ein Alkalimetall-aurat ist.
16. Bad nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetall-aurat Kaliumaurat ist.
17. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die GoId-III-Komponente ein Alkalimetall-aurihydroxid ist.
18. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die GoId-I-Komponente ein Alkalimetall-aurocyanid ist.
19. Bad nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetall-aurocyanid Kaiiuraaurocyanid ist.
20. Ein wäßriges Bad zur stromlosen Abscheidung von Gold, dadurch gekennzeichnet, daß es einen pH-Wert im Bereich von etwa 10 bis 13 hat und folgende Bestandteile in den angegebenen Mengen enthält:

Komponente

(a) Gold-HI-, als ein Alkalimatall-

auricyanid, -aurat oder-aurihydroxid 0,5 bis 4

(b) GoId-I-, als ein Alkalimatall-auro-

cyanid 0,5 bis 3

(c) ein-AlkalJiiBtall-hydroxid 10 bis 50

(d) ein AlkalinBtall-Puffermittel 10 bis 40

(e) ein Aminoboran, ein AlkalinEtallborhydrid oder ein Alkaline tall-

cyanoborhydrid " 1 bis 15

. ...... _4< _t _t _tm .

. - 5 —
21. Bad nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetall Natrium oder Kalium ist.
22. Bad nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetall Kalium ist.
23. Bad nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (a) Kalxumauricyanid, die Komponente (b) Ka1iumaurocyanid, die Komponente (c) Ka1iumhydrox id, die Komponente (d) Tri-Kalium-citrat und die Komponente (e) Dimethylaminoboran ist.
24. Verfahren zur stromlosen Abscheidung von Gold auf einem Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat in ein Bad nach einem der Ansprüche 1 bis 23 eingetaucht und solange darin belassen wird, bis sich Gold auf dem Substrat in der gewünschten Menge abgeschieden hat.