DE3706497A1 - Galvanisches bad zur abscheidung von palladium oder legierungen davon - Google Patents
Galvanisches bad zur abscheidung von palladium oder legierungen davonInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein galvanisches Bad bzw. eine
Lösung zur Elektroplattierung von Palladium oder dessen
Legierungen.
In den US-PSen 42 78 514 und 44 06 755 werden galvanische
Bäder zur Abscheidung von Palladium beschrieben. Die
Lösungen enthalten Palladium in Form eines löslichen
Organo-Palladium-Komplexes, der aus einem anorganischen
Palladiumsalz und einem organischen Polyaminkomplexierungsmittel
gebildet worden ist. Beim Betrieb dieser galvanischen
Lösungen bleibt das organische Polyamin in der
Lösung frei zurück, nachdem das Palladium galvanisch abgeschieden
worden ist. Im freien Zustand neigt das organische
Polyamin dazu, Spannungen in den galvanisch aufgebrachten
Überzügen zu erhöhen. Es ist daher die übliche
Betriebspraxis, das Polyamin, so wie es gebildet wird,
dadurch zu entfernen, daß man die Lösung durch eine Aktivkohle
enthaltende Filtriervorrichtung zirkulieren läßt.
Dies hat aber den Nachteil, daß die Aktivkohle auch eine
kleine Menge von verwertbarem Organo-Palladium-Komplex
aus der Lösung entfernt, was zusätzliche Kosten mit sich
bringt.
Ein weiteres charakteristisches Merkmal der in den US-PSen
42 78 514 und 44 06 755 beschriebenen Elektroplattierungslösungen
besteht darin, daß diese für die galvanische Abscheidung
von Abscheidungen aus Palladiumlegierungen
nicht ohne weiteres anpaßbar sind. Dies ist darauf zurückzuführen,
daß die chemischen Stabilitäten der Organo-Metall-
Komplexe, die aus Polyaminen gebildet worden sind,
entsprechend der Natur des eingearbeiteten Metalls im weiten
Ausmaß variieren können. Beim galvanischen Abscheiden
von Legierungen sollten die Abscheidungsspannungen der miteinander
abzuscheidenden Metalle so eng beieinander liegen,
wie es praktizierbar ist. Dies ist dann schwierig oder unmöglich,
wenn die chemischen Stabilitäten der löslichen
Metallarten, die vorhanden sind, sich ausgeprägt voneinander
unterscheiden.
Es wird oft angestrebt, Legierungen von Palladium mit anderen
Metallen durch galvanische Abscheidung herzustellen.
Geschmiedete Legierungen von Palldium mit Silber, beispielsweise,
und sowohl geschmiedete als auch galvanisch
abgeschiedene Legierungen von Palladium mit Nickel haben
sich für elektrische und elektronische Anwendungszwecke als
geeignet erwiesen. In neuerer Zeit wurde von B. Sturzenegger
und J. Cl. Puippe: Platinum Metals Rev., 28 : 117
(1984), über die galvanische Abscheidung von Legierungen
von Palladium mit Silber unter Verwendung von ammoniakalischen
Lösungen von U. Cohen, K. R. Walton und R. Sard:
J. Electrochem. Soc., 131 : 2489 (1984), in ähnlicher Weise
von der Verwendung von sauren Lösungen, die große Chloridmengen
enthielten, zur Erzielung des gleichen Zwecks berichtet.
Die US-PSen 44 65 563 und 44 78 692 beschreiben
die galvanische Abscheidung von Legierungen von Palladium
mit Silber aus Lösungen, die einen Überschuß einer starken
organischen oder anorganischen Säure enthalten. Beim technischen
Betrieb werden Legierungen von Palladium mit Nickel
fast unveränderlich aus alkalischen ammoniakalischen Lösungen
galvanisch abgeschieden. Bezüglich dieser Praxis liegt
eine umfangreiche Patentliteratur sowohl in den USA als
auch in anderen Ländern vor.
Alle Lösungen, die für die galvanische Abscheidung von
Palladiumlegierungen beschrieben worden sind, sind aufgrund
ihrer überschüssigen Acidität, Alkalinität oder des Vorhandenseins
von großen Konzentrationen von Ammonium- oder
Chloridionen gegenüber den meisten Grundmetallen, d. h.
Nickel, Kupfer oder Kupferlegierungen, auf die die angestrebten
galvanischen Abscheidungen aus Palladiumlegierungen
üblicherweise aufgebracht werden, chemisch aggressiv.
Konsequenterweise erfordern es daher die galvanischen Abscheidungsverfahren,
daß ein Schlag, gewöhnlich von Gold,
Silber oder Palladium, auf das Werkstück aufgebracht wird,
um dieses vom Angriff durch die galvanische Lösung zu
schützen. Die Aufbringung eines derartigen Schlags erfordert
aber sowohl zusätzliche Kosten und bringt Verluste an
Prozeßfreiheit mit sich, da die Anwesenheit eines Schlagüberzugs,
der sowohl vom Grundmetall als auch von dem galvanisch
aufgebrachten Überzug verschieden ist, die Möglichkeiten
einer galvanischen Wechselwirkung im Falle einer
Porosität des galvanisch aufgebrachten Überzugs oder einer
Interdiffusion bei erhöhten Temperaturen erhöht. Es wird
daher für alle galvanischen Verfahren angestrebt, daß das
galvanische Bad gegenüber dem galvanisch zu beschichtenden
Werkstück soweit wie möglich chemisch nicht aggressiv ist,
so daß das Erfordernis der Aufbringung eines Schlags minimalisiert
oder vollständig eliminiert werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Elektroplattierungslösung
bzw. ein galvanisches Bad für die Abscheidung
von Palladium zur Verfügung zu stellen, welche Lösung bzw.
welches Bad von organischen Polyaminkomplexierungsmitteln
frei ist. Die angestrebte Elektroplattierungslösung sollte
auch nach Zugabe von geeigneten löslichen Arten eines
legierenden Metalls dazu imstande sein, eine Legierung von
Palladium mit dem genannten legierenden Metall abzuscheiden.
Die Lösung bzw. das Bad sollte imstande sein, in einem
pH-Bereich betrieben zu werden, der weder sehr stark sauer
noch alkalisch ist.
Die erfindungsgemäß hergestellten galvanischen Überzüge
sollten glänzend sein und bis zu einem größtmöglichen Ausmaß
von solchen Defekten, wie einer Porosität, einer Rißbildung
und zu starken Spannungen, frei sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch wäßrige galvanische
Lösungen gelöst, die Palladium in Form eines Reaktionsprodukts,
gebildet aus Palladiumdiaminodinitrit mit einer
Säure in Gegenwart eines Abfangsmittels für salpetrige
Säure, enthalten.
Diesen Lösungen können verschiedene Glanzbildner und verschiedene
lösliche Arten von geeigneten legierenden Metallen
zugesetzt werden, um glänzende Palladium- oder Palladiumlegierungsüberzüge
zu erhalten.
Wenn Palladium in Form des Diaminodinitrits, Pd(NH3)2(NO2)2,
mit einer Säure HA (worin A für ein einwertiges Anion, wie
ein Chlorid, Fluoborat, Sulfamat, etc. steht) umgesetzt
wird, dann wird wie folgt ein Gleichgewicht ausgebildet:
Pd(NH3)2(NO2)2 + 2 HA ⇆ Pd(NH3)2(A)2 + 2 HNO2 (I)
Im Falle einer Säure H2A′, bei der das Anion A′ zweiwertig
ist, wie es z. B. bei Schwefelsäure der Fall ist, wird die
Reaktion wie folgt angegeben:
Pd(NH3)2(NO2)2 + H2A′ ⇆ Pd(NH3)2A′ + 2 NHO2 (II)
Wenn die Reaktionen (I) oder (II) in Gegenwart eines Abfangmittels
für salpetrige Säure derart durchgeführt werden,
daß die salpetrige Säure aus dem System, so wie sie gebildet
wird, entfernt werden kann, kann die Herstellung des
Reaktionsprodukts oder der Reaktionsprodukte Pd(NH3)2(A)2
oder Pd(NH3)2A′ bis zur Vervollständigung voranschreiten.
Geeignete Abfangmittel für salpetrige Säure sind z. B.
Ammoniumsalze im allgemeinen, Amide, Harnstoff und Sulfaminsäure.
Die Verwendung der letztgenannten Abfangmittel
kann wie folgt illustriert werden:
Harnstoff, H2N - CO - NH2, reagiert quantitativ mit salpetriger
Säure (R. Q. Brewster, Organic Chemistry, 2. Auflage,
Prentice-Hall, New York, 1953, S. 249), wodurch
Stickstoff, CO2 und Wasser nach der Gleichung
H2N-CO-NH2 + 2 HNO2 → 2 N2 + CO2 + 3 H2O (III)
freigesetzt werden.
Somit ist es durch Umsetzung von Palladiumdiaminodinitrit
mit einer Säure in Gegenwart von Harnstoff möglich, eine
Reihe von Palladiumverbindungen der allgemeinen Formel
Pd(NH3)2(A)2 oder Pd(NH3)2A′ mit im wesentlichen quantitativer
Ausbeute zu bilden. Im allgemeinen sind Säuren mit
einer Ionisierungskonstante Ka von 1 × 10-3 oder mehr für dieses
Verfahren geeignet. Mindestens eine stöchiometrische Menge
und vorzugsweise ein Überschuß der Säure wird bei der Bildung
des Reaktionsprodukts verwendet. Bei diesen Bedingungen
schreiten die Reaktionen bei Umgebungstemperaturen
und -drücken ohne weiteres voran.
Unter den ohne weiteres verfügbaren Säuren ist die Sulfaminsäure,
H2N - SO3H, deswegen einzigartig, weil sie zusätzlich
zu ihrer Funktion als Säure ein Abfangmittel für
salpetrige Säure ist (T. Moeller, Inorganic Chemistry,
John Wiley, New York, 1952, S. 616). Die Reaktion erfolgt
gemäß folgender Gleichung:
HNO2 + H2NSO3H → N2 + H2O + H2SO4 (IV)
Es ist daher möglich, Diaminpalladium(II)disulfamat,
Pd(NH3)2(SO3NH2)2, entweder durch Umsetzung von Diaminodinitrit
mit Sulfaminsäure in Gegenwart von Harnstoff oder
durch Umsetzung des Diaminodinitrits mit Gemischen von
Ammoniumsulfamat mit Sulfaminsäure oder mit Sulfaminsäure
allein zu bilden. Beim tatsächlichen Betrieb wurde festgestellt,
daß Reaktionen von Palladiumdiaminodinitrit mit
Sulfaminsäure allein oder mit Gemischen von Ammoniumsulfamat
mit Sulfaminsäure zu Gemischen von Diaminpalladium(II)disulfamat
und Diaminpalladium(II)sulfat, Pd(NH3)2SO4, führen.
Diaminpalladium(II)disulfamat kann mit hoher Ausbeute
durch Zugabe von Sulfaminsäure zu Gemischen von Palladiumdiaminodinitrit
mit Harnstoff, wie hierin beschrieben, erhalten
werden. Diaminpalladium(II)sulfat kann in ähnlicher
Weise durch Zugabe von Schwefelsäure zu Gemischen von
Palladiumdiaminodinitrit mit Harnstoff gebildet werden.
Es wurde gefunden, daß duktile, rißfreie, galvanisch aufgebrachte
Palladiumüberzüge mit hohen Geschwindigkeiten
und mit hohen Stromleistungen, die an 100% herankommen,
aus wäßrigen galvanischen Lösungen aufgebracht werden können,
die Reaktionsprodukte, gebildet aus Palladiumdiaminodinitrit
mit verschiedenen Säuren in Gegenwart eines Abfangmittels
für Nitrit, wie hierin beschrieben, enthalten, erhalten
werden können. Die genannten Elektroplattierungslösungen
enthalten auch bestimmte Stickstoff enthaltende heterocyclische
organische Verbindungen, und sie werden bei pH-
Werten von etwa 1,5 bis 4,0, optimalerweise von etwa 2,0
bis 3,5, betrieben. Diese Lösungen erfordern nicht die
Verwendung eines Überschusses von starker Säure.
Die Konzentration von Palladium kann von etwa 1 bis 30 g
pro Liter in den erfindungsgemäßen galvanischen Lösungen
variieren. Die Konzentration an Palladium kann in den Ergänzungskonzentraten,
die zu den Elektroplattierungslösungen
zugegeben werden, höher, bis zu 50 oder 75 g/l, sein.
Es wurde weiterhin festgestellt, daß, wenn geeignete lösliche
Arten von verschiedenen legierenden Metallen, beispielsweise
von Silber, Nickel, Ruthenium und Platin, zu
den erfindungsgemäßen galvanischen Bädern zur Abscheidung
von Palladium gegeben werden, dann Legierungsabscheidungen
von Palladium mit den verschiedenen legierenden Metallen
galvanisch abgeschieden werden können. Die galvanische
Abscheidung von Palladium oder von Palladiumlegierungen
aus galvanischen Bädern, wie hierin beschrieben, wurde nach
Kenntnis der Anmelderin bislang noch nicht beschrieben.
Verschiedene Elektrolyte sind zur Verwendung in erfindungsgemäßen
galvanischen Bädern für die Abscheidung von Palladium
oder von Palladiumlegierungen geeignet. Für die galvanische
Abscheidung von reinem Palladium wird es als
geeignet angesehen, Gemische von niedermolekularen Aminosäuren,
wie Glycin, β-Alanin, dl-Alanin oder Taurin, mit
verschiedenen Säuren zu verwenden. Solche Gemische haben
eine gute elektrische Leitfähigkeit, und sie sind deswegen
besonders vorteilhaft, weil sie im pH-Bereich von etwa
1,5 bis 4,0 gut gepuffert sind. Die Zugabe von verschiedenen
Stickstoff enthaltenden heterocyclischen organischen
Verbindungen, wie von Succinimiden, Maleimid, Pyridin,
Pyridin-3-sulfonsäure, 3-Pyridinessigsäure, Nikotinsäure,
Nikotinamid, Nikotinylalkohol, Pyridiniumethylsulfobetain,
Pyridiniumpropylsulfobetain, Pyridiniumbutylsulfobetain,
Piperidin, Piperazin und Pyrazin, entweder einzeln oder
in Kombination zu geeigneten Elektrolyten, die die verschiedenen,
wie hierin beschrieben, Reaktionsprodukte von
Palladiumdiaminodinitrit mit den beschriebenen Säuren enthalten,
führt zu einer Glanzbildung der galvanischen Niederschläge
und zur Ausdehnung des Bereichs der Stromdichten,
über den glänzende elektrische Abscheidungen erhalten werden
können.
Zum Zwecke der galvanischen Abscheidung von Legierungsniederschlägen
von Palladium mit Silber sind gepufferte Elektrolyte,
enthaltend Aminosäuren, wie hierin beschrieben,
geeignet. Das Palladium wird am vorteilhaftesten als Reaktionsprodukt,
gebildet aus Palladiumdiaminodinitrit mit
Sulfaminsäure in Gegenwart von Harnstoff, zugesetzt, obgleich
auch das Reaktionsprodukt von Palladiumdiaminodinitrit
mit Sulfaminsäure allein gleichermaßen geeignet ist.
Silber wird vorzugsweise als das Sulfamat zugesetzt, obgleich
auch das Nitrat, das Carbonat, das Methansulfonat,
das Fluoborat oder ein Succinimidkomplex, wie er in den
US-PSen 41 26 524 und 42 46 077 beschrieben wird, verwendet
werden kann. Die Zugabe von Succinimid zu dem Elektrolyten
in Mengen von etwa 1 bis 30 g/l trägt zu der Solubilisierung
von Silber bei und bewirkt teilweise die Glanzbildung
des Niederschlags. Eine weitere Glanzbildung des
Niederschlags und eine Stabilisierung der Lösung wird durch
Zugabe von einer oder mehreren Schwefel enthaltenden organischen
Verbindungen, wie Thioglykolsäure, Thiomilchsäure,
Thioäpfelsäure, Thioharnstoff, Imidazolidinthion, S-Sulfopropylthioharnstoff,
2-Mercaptobenzothiazol-S-propylsulfonat,
Kaliumethylxanthat oder Kaliumethylxanthat-S-propylsulfonat,
erhalten. Es ist auch möglich, das Silber in
diesen Elektrolyten durch Verwendung einer löslichen Silberanode
zu ergänzen.
Nickel wird durch niedermolekulare Aminosäuren stark
cheliert, so daß zum Zwecke der galvanischen Abscheidung
von Legierungsniederschlägen von Palladium mit Nickel
Lösungen von nichtchelierenden einfachen Salzen als Trägerelektrolyten
bevorzugt werden. Das Palladium kann in
verschiedenartiger Weise als Reaktionsprodukt oder als
Reaktionsprodukte, gebildet aus Palladiumdiaminodinitrit
mit Salzsäure, Schwefelsäure, Sulfaminsäure oder Fluoborsäure
in Gegenwart von Harnstoff, oder als Reaktionsprodukt
von Palladiumdiaminodinitrit mit Sulfaminsäure
allein zugesetzt werden. Das Nickel kann in verschiedenartiger
Weise als Carbonat, Chlorid, Sulfat, Sulfamat oder
Fluoborat zugesetzt werden. Die Glanzbildung der galvanischen
Abscheidungen aus diesen Lösungen kann dadurch erzielt
werden, daß man zu den Lösungen eine oder mehrere
Stickstoff enthaltende heterocyclische organische Verbindungen,
z. B. solche, wie sie oben als Glanzbildner für
reine Palladiumabscheidungen beschrieben worden sind, zusetzt.
Alternativ sind Schwefel enthaltende organische
Verbindungen, z. B. Saccharin und seine Derivate oder Natriumallylsulfonat,
als Glanzbildner geeignet. Diese
Stoffe können entweder für sich oder in Kombination miteinander
oder in Kombination mit den oben beschriebenen Stickstoff
enthaltenden heterocyclischen organischen Verbindungen
verwendet werden.
Zum Zwecke der galvanischen Abscheidung von Legierungsniederschlägen
aus Palladium mit Ruthenium sind gepufferte
Elektrolyte, die Aminosäuren enthalten, geeignet. Das Palladium
wird am vorteilhaftesten als Reaktionsprodukt, gebildet
aus Palladiumdiaminodinitrit mit Sulfaminsäure in Gegenwart
von Harnstoff, zugesetzt, obgleich auch das Reaktionsprodukt,
gebildet aus Palladiumdiaminodinitrit mit
Sulfaminsäure allein, gleichermaßen geeignet ist. Das Ruthenium
kann in Form eines stickstoffüberbrückten anionischen Komplexes,
[Ru2NCl8(H2O2)2]-3, zugesetzt werden. Die Glanzbildung
der aus diesen Lösungen erhaltenen galvanischen
Niederschläge kann dadurch erzielt werden, daß man zu der
Lösung ein oder mehrere Stickstoff enthaltende heterocyclische
organische Verbindungen, wie oben als Glanzbildner
für reine Palladiumüberzüge beschrieben, zusetzt.
Zum Zwecke der galvanischen Abscheidung von Legierungsniederschlägen
aus Palladium mit Platin sind gepufferte Elektrolyte,
die Aminosäuren enthalten, geeignet. Das Palladium
kann in verschiedener Weise als Reaktionsprodukt, gebildet
aus Palladiumdiaminodinitrit mit Salzsäure, Schwefelsäure
oder Sulfaminsäure in Gegenwart von Harnstoff,
oder als Reaktionsprodukt, gebildet aus Palladiumdiaminodinitrit
mit Sulfaminsäure allein, zugesetzt werden. Das
Platin kann vorteilhafterweise als Aminosäurekomplex eines
geeigneten löslichen Platin(II)-Salzes, z. B. Diglycinplatin(II)chlorid
oder Bis(β-alanin)platin(II)chlorid, verwendet
werden. Die Glanzbildung der aus diesen Lösungen
abgeschiedenen galvanischen Niederschläge kann dadurch erzielt
werden, daß man zu der Lösung ein oder mehrere Stickstoff
enthaltende heterocyclische organische Verbindungen,
wie oben als Glanzbildner für reine Palladiumniederschläge
beschrieben, zusetzt.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert.
Es wurde genügend Wasser verwendet, um 1 l eines galvanischen
Palladiumbads herzustellen, das das Folgende enthielt:
8 gPalladium in Form des Reaktionsprodukts
aus Palladiumdiaminodinitrit mit Sulfaminsäure;
90 gSulfaminsäure;
90 gGlycin.
Der pH der Lösung wurde auf einen Wert von 2,5 mit Ammoniumhydroxid
eingestellt. Eine Testplatte wurde aus dieser
Lösung in einer Hull-Zelle 2 Minuten lang bei 1 A und
bei 55°C galvanisiert. Bei Stromdichten von nahezu Null
bis etwa 12 mA/cm2 wurde ein halbglänzender bis glänzender
Niederschlag von Palladium erhalten.
Ein galvanisches Palladiumbad wurde wie in Beispiel 1 hergestellt,
das jedoch zusätzlich noch 15 g Succinimid enthielt.
Eine Testplatte wurde aus dieser Lösung in einer
Hull-Zelle 2 min lang bei 1 A und bei 55°C galvanisiert.
Es wurde ein glänzender rißfreier Niederschlag von Palladium
bei Stromdichten von nahezu Null bis etwa 20 mA/cm2
erhalten.
Wie im Beispiel 2 wurde ein galvanisches Palladiumbad, jedoch
mit der Ausnahme hergestellt, daß anstelle von Succinimid
0,2 g Pyridin-3-sulfonsäure verwendet wurde. Eine Testplatte
wurde aus dieser Lösung in einer Hull-Zelle 2 min
bei 1 A und 55°C galvanisiert. Es wurde ein glänzender rißfreier
Niederschlag von Palladium bei Stromdichten von
nahezu Null bis etwa 30 mA/cm2 erhalten.
Wie in Beispiel 3 wurde ein galvanisches Palladiumbad, jedoch
mit der Ausnahme hergestellt, daß anstelle von Glycin
90 g dl-Alanin verwendet wurden. Eine Testplatte wurde aus
dieser Lösung in einer Hull-Zelle 2 min lang bei 1 A und
bei 55°C galvanisiert. Es wurde ein glänzender rißfreier
Niederschlag von Palladium bei Stromdichten von nahezu
Null bis etwa 30 mA/cm2 erhalten.
Wie in Beispiel 3 wurde ein galvanisches Palladiumbad, jedoch
mit der Ausnahme hergestellt, daß das Palladium in
Form des Reaktionsprodukts aus Palladiumdiaminodinitrit
mit Sulfaminsäure in Gegenwart von Harnstoff zugesetzt wurde.
Eine Testplatte wurde in dieser Lösung in einer Hull-
Zelle 2 min lang bei 1 A und 55°C galvanisiert. Es wurde
eine glänzende bzw. brillante rißfreie Abscheidung von
Palladium bei Stromdichten von nahezu Null bis etwa
40 mA/cm2 erhalten.
Es wurde genügend Wasser verwendet, um 1 l eines galvanischen
Palladiumbads herzustellen, das folgendes enthielt:
8 gPalladium in Form des Reaktionsprodukts,
gebildet aus Palladiumdiaminodinitrit mit
Schwefelsäure in Gegenwart von Harnstoff;
65 mlSchwefelsäure, 96%;
90 gGlycin;
15 gSuccinimid;
0,1 gPyridin-3-sulfonsäure.
Der pH-Wert der Lösung war ungefähr 2,5. Eine Testplatte
wurde in dieser Lösung in einer Hull-Zelle 2 min lang bei
1 A und 55°C galvanisiert. Es wurde eine glänzende rißfreie
Abscheidung von Palladium bei Stromdichten von nahezu
Null bis etwa 20 mA/cm2 erhalten.
Es wurde genügend Wasser verwendet, um 1 l eines galvanischen
Palladiumbads herzustellen, das folgendes enthielt:
8 gPalladium in Form des Reaktionsprodukts
aus Palladiumdiaminodinitrit mit Methansulfonsäure
in Gegenwart von Harnstoff;
150 mlMethansulfonsäure, 70%
90 gGlycin;
0,1 gNikotinamid.
Der pH-Wert der Lösung war ungefähr 2,5. Eine Testplatte
wurde in dieser Lösung in einer Hull-Zelle 2 min lang bei
1 A und 55°C galvanisiert. Es wurde ein glänzender rißfreier
Niederschlag von Palladium bei Stromdichten von nahezu
Null bis etwa 15 mA/cm2 erhalten.
Es wurde genügend Wasser verwendet, um 1 l eines galvanischen
Bads zur Abscheidung von Palladiumlegierungen mit
Silber zu bilden. Das Bad enthielt folgendes:
5 gPalladium in Form des Reaktionsprodukts
aus Palladiumdiaminodinitrit mit Sulfaminsäure
in Gegenwart von Harnstoff;
90 gSulfaminsäure;
90 gdl-Alanin;
15 gSuccinimid;
0,15 gKaliumethylxanthat-s-propylsulfonat;
0,15 gp-Phenolsulfonsäure, Natriumsalz
0,25 gSilber in Form von Silbersulfamat.
Der pH-Wert der Lösung wurde auf etwa 2,5 mit Ammoniumhydroxid
eingestellt. Eine Testplatte wurde aus dieser
Lösung in einer Hull-Zelle 2 min lang bei 1 A und 55°C galvanisiert.
Es wurde eine glänzende Abscheidung aus einer
Palladiumlegierung mit etwa 10 bis 20% Silber bei Stromdichten
von nahezu Null bis etwa 20 mA/cm2 erhalten.
Es wurde genügend Wasser verwendet, um 1 l eines galvanischen
Bads zur Abscheidung von Legierungen von Palladium
mit Silber herzustellen. Das Bad enthielt folgendes:
5 gPalladium in Form des Reaktionsprodukts
aus Palladiumdiaminodinitrit mit Sulfaminsäure
in Gegenwart von Harnstoff;
90 gSulfaminsäure;
90 gGlycin;
15 gSuccinimid;
0,025 g2-Mercaptobenzothiazol-s-propylsulfonat;
0,15 gp-Phenolsulfonsäure, Natriumsalz;
0,25 gSilber in Form von Silbersulfamat.
Der pH-Wert der Lösung wurde auf etwa 2,5 mit Ammoniumhydroxid
eingestellt. Eine Testplatte wurde in dieser Lösung
in einer Hull-Zelle 2 min lang bei 1 A und 55°C galvanisiert.
Es wurde eine glänzende Abscheidung einer Palladiumlegierung
mit etwa 10 bis 20% Silber bei Stromdichten von
nahezu Null bis etwa 20 mA/cm2 erhalten.
Es wurde genügend Wasser verwendet, um 1 l eines galvanischen
Bads zur Abscheidung von Legierungen von Palladium
mit Nickel zu bilden. Das Bad enthielt folgendes:
5 gPalladium in Form des Reaktionsprodukts
aus Palladiumdiaminodinitrit mit Fluoborsäure
in Gegenwart von Harnstoff;
50 mlFluoborsäure, 48%
30 gBorsäure;
30 mlAmmoniumhydroxid, 30%;
5 gNickel in Form von Nickelfluoborat;
0,15 gPyridin-3-sulfonsäure.
Der pH-Wert der Lösung wurde auf etwa 1,8 eingestellt. Eine
Testplatte wurde in dieser Lösung in einer Hull-Zelle
2 min lang bei 1 A und 55°C galvanisiert. Es wurde eine
glänzende Abscheidung einer Legierung von Palladium mit
etwa 20% Nickel bei Stromdichten von nahezu Null bis etwa
30 mA/cm2 erhalten.
Es wurde genügend Wasser verwendet, um 1 l eines galvanischen
Bads zur Abscheidung von Legierungen von Palladium
mit Nickel zu bilden. Das Bad enthielt folgendes:
5 gPalladium in Form des Reaktionsprodukts
von Palladiumdiaminodinitrit mit Sulfaminsäure
in Gegenwart von Harnstoff;
90 gSulfaminsäure;
60 mlAmmoniumhydroxid, 30%
5 gNickel als Nickelsulfamat;
0,35 gNatriumsaccharin;
0,20 gNatriumallylsulfonat.
Der pH-Wert der Lösung wurde auf etwa 2,5 mit Ammoniumhydroxid
eingestellt. Eine Testplatte wurde in dieser
Lösung in einer Hull-Zelle 2 min lang bei 1 A und 55°C galvanisiert.
Es wurde eine glänzende Abscheidung einer Legierung
von Palladium mit etwa 30% Nickel bei Stromdichten
von nahezu Null bis etwa 25 mA/cm2 erhalten.
Es wurde genügend Wasser verwendet, um 1 l eines galvanischen
Bads zur Abscheidung von Legierungen von Palladium
mit Ruthenium zu bilden. Das Bad enthielt folgendes:
2,5 gPalladium in Form des Reaktionsprodukts
aus Palladiumdiaminodinitrit mit Sulfaminsäure
in Gegenwart von Harnstoff;
45 gSulfaminsäure;
60 gTaurin;
5,0 gRuthenium in Form von (NH4)3[Ru2NCl8(H2O)2];
30 gSuccinimid.
Der pH-Wert der Lösung betrug etwa 1,8. Eine Testplatte
wurde in dieser Lösung in einer Hull-Zelle 2 min lang bei
1 A und 65°C galvanisiert. Es wurde eine halbglänzende bis
glänzende Abscheidung einer Legierung von Palladium mit etwa
10% Ruthenium bei Stromdichten von nahezu Null bis etwa
15 mA/cm2 erhalten.
Es wurde genügend Wasser verwendet, um 1 l eines galvanischen
Bads zur Abscheidung von Legierungen von Palladium
mit Platin zu bilden. Das Bad enthielt folgendes:
5 gPalladium in Form des Reaktionsprodukts
aus Palladiumdiaminodinitrit mit Sulfaminsäure
in Gegenwart von Harnstoff;
45 gSulfaminsäure;
45 gGlycin;
15 gSuccinimid;
5 gPlatin in Form von Diglycinplatin(II)chlorid.
Der pH-Wert der Lösung betrug etwa 2,2. Eine Testplatte
wurde aus dieser Lösung in einer Hull-Zelle 2 min lang bei
1 A und 65°C galvanisiert. Es wurde eine halbglänzende bis
glänzende Abscheidung von Palladium mit etwa 20% Platin
bei Stromdichten von nahezu Null bis etwa 10 mA/cm2 erhalten.
Claims (12)
1. Galvanisches Bad zur Abscheidung von Palladium oder
dessen Legierungen mit einem pH-Wert zwischen etwa 1,5 und
4,0, dadurch gekennzeichnet, daß es Palladium
in der Form eines Reaktionsprodukts enthält, welches
aus Palladiumdiaminodinitrit mit einer Säure in
Gegenwart eines Abfangmittels für Nitrit gebildet worden
ist, wobei die Säure aus der Gruppe Sulfaminsäure, Schwefelsäure,
Methansulfonsäure, Fluoborsäure und Salpetersäure
ausgewählt worden ist.
2. Galvanisches Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es das Palladium in Form
des Reaktionsprodukts von Palladiumdiaminodinitrit und
Sulfaminsäure oder Schwefelsäure enthält.
3. Galvanisches Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es weiterhin mindestens
einen Stickstoff enthaltenden heterocyclischen organischen
Glanzbildner, durch den ein glänzender galvanischer
Niederschlag erhalten werden kann, enthält.
4. Galvanisches Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es eine lösliche Verbindung
eines mit Palladium legierbaren Metalls aus der
Gruppe Silber, Nickel, Ruthenium und Platin enthält.
5. Galvanisches Bad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das mit Palladium legierbare
Metall Silber ist und daß das galvanische Bad mindestens
eine Verbindung, ausgewählt aus Succinimid, Thioessigsäure,
Thioglykolsäure, Thiomilchsäure, Thioäpfelsäure,
Thioharnstoff, Imidazolidinthion, s-Sulfopropylthioharnstoff,
2-Mercaptobenzothiazol, 2-Mercaptobenzothiazol-
s-propylsulfonat, Kaliumethylxanthat und Kaliumethylxanthat-
s-propylsulfonat, enthält.
6. Galvanisches Bad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das mit Palladium legierbare
Metall Nickel, Ruthenium oder Platin ist und daß das
galvanische Bad mindestens einen Stickstoff enthaltenden
heterocyclischen organischen Glanzbildner enthält.
7. Galvanisches Bad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das mit Palladium legierbare
Metall Nickel ist und daß das galvanische Bad mindestens
eine Schwefel enthaltende organische Verbindung,
ausgewählt aus Saccharin, Kalium-, Natrium- und Ammoniumsalzen
von Saccharin und Kalium-, Natrium- und Ammoniumsalzen
der Allylsulfonsäure, enthält.
8. Galvanisches Bad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die zugesetzte lösliche
Verbindung ein Kalium-, Natrium- oder Ammoniumsalz des
komplexen Anions [RU2NCl8(H2O)2]-3 ist.
9. Verfahren zur galvanischen Aufbringung einer Palladiumabscheidung
auf einem Substrat unter Verwendung eines
Palladium enthaltenden Elektrolyten, dadurch gekennzeichnet,
daß der Elektrolyt Palladium
in Form eines Reaktionsprodukts enthält, welches aus
Palladiumdiaminodinitrit mit einer Säure, ausgewählt aus
Sulfaminsäure, Schwefelsäure, Methansulfonsäure, Fluoborsäure
und Salpetersäure, in Gegenwart eines Abfangmittels
für Nitrit gebildet worden ist, und daß der Elektrolyt
einen pH-Wert von etwa 1,5 bis 4,0 hat.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der pH-Wert etwa 2 bis 3,5 ist.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Elektrolyt eine lösliche Verbindung
eines mit Palladium legierbaren Metalls aus der
Gruppe Silber, Nickel, Ruthenium und Platin enthält.
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Säure Sulfaminsäure oder Schwefelsäure
ist.
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