DE4105272A1

DE4105272A1 - Zusammensetzung und verfahren zur herstellung eines galvanischen ueberzuges

Info

Publication number: DE4105272A1
Application number: DE4105272A
Authority: DE
Inventors: Jan J M Hendriks; Gerardus A Somers; Henrica M H Von Der Steen
Original assignee: Enthone OMI Inc
Current assignee: MacDermid Enthone Inc
Priority date: 1990-02-20
Filing date: 1991-02-20
Publication date: 1991-08-22
Also published as: ITTO910114A1; SE9100503D0; IT1245514B; DE4105272C2; GB2242200A; JPH086195B2; CA2036222A1; SE506531C2; US5169514A; ITTO910114A0; GB9003762D0; SE9100503L; FR2658536B1; GB2242200B; FR2658536A1; CH682823A5; JPH06184788A; CA2036222C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Gold- oder Goldlegie rungszusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung von galvanischen Überzügen sowie mit diesen Zusammensetzungen bzw. Verfahren galvanisierte Gegenstände. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Gold- oder Goldlegierungszu sammensetzungen zur Herstellung von galvanischen Überzügen, die ein oder mehrere Additive enthalten, die den Wirkungs grad verbessern. Solche Mittel sind wünschenswert, um den galvanischen Stromdichtebereich der Zusammensetzung zu erweitern, insbesondere durch Herabsetzung oder Verhinderung von Verbrennungen bei hohen Stromdichten, und um einen Anstieg der Plattierungsgeschwindigkeit zum Erhalt einer glänzenden Abscheidung zu erhöhen.

Gold wird aus einer Vielzahl von funktionellen und dekora tiven Gründen elektroplattiert. Die Härte der Plattierung kann durch Einarbeitung eines Basismetall-Legierungsmetalls in die Abscheidung erhöht werden. Typische Legierungsmetalle umfassen Kobalt, Nickel, Eisen und Natrium. In Verbindung mit derartigen Zusammensetzungen für die galvanische Ab scheidung von Goldlegierungen sind diverse Mittel zur Erhöhung des Wirkungsgrades bekanntgeworden, wie aus den nachfolgenden Absätzen hervorgeht.

In der US-PS 40 69 113 sind galvanische Goldlegierungsbäder beschrieben, die Aluminiumionen und Ameisensäure als Mittel zur Erhöhung des Wirkungsgrades enthalten.

Die US-PS 46 15 774 beschreibt Zusammensetzungen für die galvanische Abscheidung von Goldlegierungen, bei denen höhere Plattierungsgeschwindigkeiten erhalten werden, indem man die Verwendung von Citraten vermeidet.

In der US-PS 46 70 107 sind Zusammensetzungen für die galvanische Abscheidung von Goldlegierungen offenbart, mit denen hohe Plattierungsgeschwindigkeiten erzielt werden können und die Ameisensäure sowie einen Phosphonsäure- Chelatbildner enthalten.

Die US-PS 47 44 871 beschreibt Goldlegierungsplattierungs zusammensetzungen, die Kombinationen aus bestimmten Monokar bon- und Dikarbonsäuren mit niedrigem Molekulargewicht ent halten und den Einsatz von hohen Stromdichten ermöglichen.

In der EP-A 01 50 439 sind Bäder für die galvanische Abscheidung von Goldlegierungen beschrieben, die Mittel zur Erhöhung des Wirkungsgrades besitzen, bei denen es sich um substituierte Pyridinverbindungen handelt, insbesondere Pyridinkarbonsäuren, Pyridinsulphonsäuren, Pyridinthiole und ihre Derivate, oder um Chinolinderivate.

Aus der US-PS 39 29 595 gehen Pyridin-3-Sulphonsäuren, Picolinsulphonsäuren und Chinolinsulphonsäuren als Additive für galvanische Gold- und Goldlegierungbäder hervor.

Die EP-A 01 88 386 offenbart galvanische Goldlegierungs bäder, die Mittel zur Erhöhung des Wirkungsgrades besitzen, bei denen es sich um Pyridin- oder Piperazinderivate handelt und die mit Pyridin-3-Sulphonsäure verglichen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, galvanische Gold- oder Goldlegierungszusammensetzungen zu schaffen, die wirk same Mittel zur Erhöhung des Wirkungsgrades besitzen, die sich von den vorstehend beschriebenen Mitteln unterscheiden und demgegenüber Verbesserungen darstellen. Es wurde festge stellt, daß eine ausgezeichnete Erhöhung des Wirkungsgrades erreicht werden kann, indem in galvanische Goldlegierungszu sammensetzungen ein oder mehrer Pyridin- oder Isochinolin- Betaine eingearbeitet werden, die beispielsweise im Ver gleich zu Pyridin-3-Sulphonsäure zu verbesserten Ergebnissen führen.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Gold- oder Goldlegierungsplattierungszusammensetzung vorgeschlagen, die umfaßt: Eine Quelle von Goldionen, wahl weise eine Quelle von Legierungsmetallionen, wahlweise einen Komplexbildner für die Legierungsmetallionen, falls solche vorhanden sind, und mindestens eine Additivverbindung der allgemeinen Formel IA oder IB:

worin bedeuten
R¹ und R² jeweils ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine Formyl-, Carbamoyl-, eine C₁-C₄-Alkyl-, eine Amino-, eine Phenyl- oder Benzylgruppe, wobei die Alkyl-, Phenyl- und Benzyl-Anteile wahlweise durch eine oder mehrere Hydroxyl- oder Aminogruppen oder Halogenatome ersetzt werden können
R³ einen C_1-6 Alkylen-Rest, der wahlweise hydroxyliert sein kann; und
Q -SO₂- oder -CO-.

Die Quelle der Goldionen ist allgemein badlöslich und vor zugsweise ein Gold (I) Salz, bei dem es sich beispielsweise um ein Alkalimetallgold (I) Cyanid oder Ammoniumgold (I) Cyanid handeln kann. Das Gold kann in einer Menge von 1 bis 30 g/l, vorzugsweise von 2 bis 20 g/l, beispielsweise von 4 bis 12 g/l, vorliegen.

Bei den Legierungsmetallionen, falls solche vorhanden sind, kann es sich um irgendein geeignetes Legierungsmetall handeln. Typischerweise verwendete Legierungsmetallionen um fassen Nickel, Kobalt und Eisen, obwohl Eisen weniger bevor zugt wird, da es die Neigung zur Erzeugung von spröden Abscheidungen besitzt. Bei Nickel handelt es sich um das am meisten bevorzugte Legierungsmetall, da hierbei die durch die Additive der Erfindung erreichten Verbesserungen beson ders augenfällig sind. Die Quelle der Legierungsmetallionen ist normalerweise badlöslich und kann irgendein badlösliches und verträgliches Salz des Legierungsmetalls umfassen. Sulfate sind besonders geeignete Salze und werden bevorzugt. Das Legierungsmetall kann in einer Menge von 0 bis 20 g/l, vorzugsweise von 0,05 oder 0,5 bis 5 g/l, beispielsweise von 1 bis 3 g/l, vorliegen.

Die erfindungsgemäßen Goldlegierungsplattierungszusammen setzungen können einen oder mehrere Komplexbildner für die Legierungsmetallionen umfassen. Es wird davon ausgegangen, daß die Art des Komplexbildners nicht kritisch ist, so daß irgendein geeigneter Komplexbildner in geeigneten Mengen verwendet werden kann. Schwache organische Säuren, wie bei spielsweise Citrate und Oxalate, können verwendet werden. Hierfür sind auch DEQUEST-Zusammensetzungen geeignet (bei DEQUEST handelt es sich um ein Warenzeichen). Wenn eine oder mehrere schwache organische Säuren als Komplexbildner ver wendet werden, wie dies bevorzugt wird, können sie auch die zusätzliche Funktion der Pufferung der wäßrigen Plat tierungszusammensetzung übernehmen. Daher können Verbindungen, die die Fähigkeit der Komplexierung eines Legierungs metallions besitzen, in einem reinen Goldplattierungsbad vorhanden sein, in dem keine merkbaren Mengen an Legierungs ionen vorhanden sind. In der vorliegenden Beschreibung wird in austauschbarer Weise auf eine schwache organische Säure und deren Anion bezug genommen; die Art der eingesetzten Substanz hängt vom pH-Wert des Bades ab. Bei Zitronensäure handelt es sich um einen geeigneten Komplexbildner. Auch Oxalsäure ist hierfür geeignet, die in Verbindung mit Maleinsäure verwendet werden kann. Die Konzentration des Komplexbildners kann von 0,1 M bis 2 M, beispielsweise 0,2 M bis 1,5 M, typischerweise von 0,5 M bis 1,1 M, reichen.

Bei dem Additiv handelt es sich um ein Pyridin-Betain oder ein Isochinolin-Betain der allgemeinen Formel IA oder IB, die vorstehend wiedergegeben wurde. Es wird bevorzugt, daß mindestens einer der Substituenten R¹ und R² in der allge meinen Formel IA (der Pyridin-Betaine) Wasserstoff und der Substituent R¹ in der allgemeinen Formel IB (den Isochino lin-Betainen) Wasserstoff ist. In der allgemeinen Formel IA kann mindestens einer der Substituenten R¹ und R² Carbamoyl oder vorzugsweise Formyl sein.

R³ stellt vorzugsweise einen C_1-4 Alkylenanteil dar, wie beispielsweise Äthylen oder Propylen. Der Alkylenanteil kann hydroxyliert sein, beispielsweise wird ein 2-Hydroxy propylen-Rest besonders bevorzugt.

Es wird bevorzugt, daß Q SO₂ darstellt, so daß die Additive Betainsulphonate anstelle von Betainkarboxylaten sind. Zu den am meisten bevorzugten Verbindungen gehören:
1-(3-Sulphopropyl)-pyridinbetain,
1-(2-Hydroxy-3-sulphopropyl)-pyridinbetain,
3-Formyl-1-(3-Sulphopropyl)-pyridinbetain,
3-Carbamoyl-1-(3-Sulphopropyl)-pyridinbetain,
1-(2-Sulphoäthyl)-pyridinbetain und
1-(3-Sulphopropyl)-isochinolinbetain.

Sämtliche dieser Verbindungen sind im Handel erhältlich.

Das Additiv kann in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in einer Menge von 0,05 oder 0,1 bis 10 g/l, typischerweise von 0,5 bis 5 g/l, beispielsweise von 1 bis 3 g/l, vorliegen.

Ein Mittel zur Einstellung des pH-Wertes, beispielsweise Kaliumhydroxid oder ein anderes Alkalihydroxid, kann im Bad vorliegen, vorzugsweise in einer Menge, die einen endgültigen pH-Wert des Bades von 3,2 bis 5,5, insbesondere von 3,9 bis 4,9, einstellt. Wie vorstehend erläutert, kann ein Puffersystem vorhanden sein, um zur Stabilisierung des pH-Wertes beizutragen. Diesbezüglich ist ein Zitronensäure/Alkali metallcitratsystem wirksam. Irgendein anderes geeignetes Puffersystem kann ebenfalls vorhanden sein, falls gewünscht.

Obwohl es nicht erforderlich ist, daß das Bad weitere Bestandteile enthält, können aber auch andere Additive verwendet werden, um den Glanz, die Duktilität, die Kornverfeine rung u. ä. zu modifizieren und/oder weiter zu verbessern. Komponenten für diese und andere Zwecke, bei denen es sich um solche des Standes der Technik handeln kann, können in bekannter Weise zugesetzt werden. Die zugegebenen Bestand teile sollten jedoch mit den anderen Badbestandteilen ver träglich sein und keine nachteiligen Auswirkungen auf das Bad oder dessen Funktionsweise haben.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum galvanischen Abscheiden einer Gold- oder Goldlegierungs plattierung auf einem Substrat vorgeschlagen, gemäß dem ein Substrat als Kathode mit einer wäßrigen Zusammensetzung gemäß der Erfindung kontaktiert und ein Strom zwischen der Kathode und einer Anode in der Zusammensetzung fließen gelassen wird.

Die Zusammensetzung kann während der Plattierung bei einer Temperatur von 20°C bis 80°C, vorzugsweise von 30°C bis 70°C, beispielsweise von 35°C bis 60°C, betrieben werden.

Das Substrat kann in irgendeiner geeigneten Weise mit der Zusammensetzung in Kontakt gebracht werden. Es ist üblicher weise besonders bequem, das Substrat in ein Bad der wäßrigen Zusammensetzung einzutauchen. Dies stellt jedoch nicht die einzige Art und Weise dar, in der ein Kontakt zwischen der Zusammensetzung und dem Substrat hergestellt werden kann. Beispielsweise kann eine Spritzplattierung oder Aufstreich plattierung in einigen Fällen geeignet oder wünschenswert sein.

Unabhängig von der Art der Kontaktherstellung zwischen der Zusammensetzung und dem Substrat wird es allgemein bevor zugt, die Zusammensetzung zu agitieren, um im Plattierungs bad Turbulenzen hervorzurufen. Eine solche Agitation kann durch irgendwelche geeignete Einrichtungen verursacht werden und wird üblicherweise durch das spezielle verwendete Plattierungsverfahren vorgegeben. Die Erfindung kann bei der Trommelgalvanisierung, Gestellgalvanisierung, gesteuerten Tauchgalvanisierung und Strahlgalvanisierung Anwendung finden, wobei jedes Galvanisierverfahren seine eigenen Ein richtungen zur Durchführung einer Agitation besitzt. Die bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendeten Additive ermöglichen den Einsatz von höheren Stromdichten oder die Verwendung von niedrigeren Goldkonzentrationen sowie Kombi nationen von diesen beiden Vorteilen. Falls die Maximierung der Stromdichte das Hauptziel ist, kann eine Trommelgalvani sierung bei 0,6 ASD oder mehr, eine Gestellgalvanisierung bei 2 oder 3 ASD oder mehr, eine gesteuerte Tauchgalvanisierung bei 15 ASD oder mehr und eine Strahlgalvanisierung bei 100 ASD oder mehr stattfinden.

Die Plattierungszeit ist so lang, daß die gewünschte Plat tierungsdicke erreicht wird, und hängt natürlich von der Plattierungsgeschwindigkeit ab. Die Plattierungsgeschwindig keit hängt wiederum von der Stromdichte ab. Plattierungsge schwindigkeiten in einem Bereich von 10 bis 20 µm/min sind mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ohne weiteres erzielbar. Die Kontaktzeiten zwischen dem Substrat und der Plat tierungszusammensetzung können daher von einigen Sekunden (beispielsweise 2 oder 5 Sekunden) bis zu einigen Minuten (beispielsweise 5 bis 10 Minuten oder mehr) reichen. Nach dem Plattieren wird das sorgfältig plattierte Substrat vorzugsweise in weichem oder deionisiertem Wasser gespült, insbesondere wenn Oxalat in der Zusammensetzung Verwendung findet, um auf diese Weise unerwünschte Abscheidungen von Kalciumoxalat oder anderen Salzen zu verhindern.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Substrat vorgeschlagen, das mit Hilfe einer Zusammensetzung und/oder gemäß einem Verfahren wie vorstehend beschrieben plattiert worden ist. Die Dicke der Gold- oder Goldlegierungsplattierung auf dem Substrat kann mindestens 1 µm betragen. Die vorliegende Erfindung kan auch beim Elektroformen Anwendung finden, so daß das ursprüngliche Substrat entfernt werden kann, nachdem eine geeignete Dicke der Plattierung aufgebaut worden ist. Die Plattierung kann nach Entfernung des for menden Substrates fortgesetzt werden.

Weitere bevorzugte Merkmale des zweiten und dritten Aspektes der Erfindung entsprechen denen des ersten Erfindungsaspektes und umgekehrt.

Zum besseren Verständnis der Erfindung dient die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit entsprechenden Vergleichsbeispielen.

Vergleichsbeispiel 1

Es wurde ein Bad mit der folgenden Zusammensetzung herge stellt:

DL-Maleinsäure\|95 g/l
Oxalsäure	37,0 g/l
Gold (als Gold (I) Kaliumcyanid)	8 g/l
Nickel (als Nickelsulphat)	1,0 g/l
Kaliumhydroxid	bis pH 4,2
destilliertes Wasser	bis zu 1 l

Dieses Bad wurde in ein Agitations-Plattierungssystem im Labormaßstab eingebracht. Elektrolyt wurde durch zwei Rohre in einen 1 l Becher gepumpt und durch Löcher in den Rohren auf das Substrat gerichtet, das als Kathode in den Becher eingetaucht war. Über ein drittes Rohr im Becher wurde die Elektrolytlösung abgepumpt. Die Kathode wurde zwischen den beiden Zuführrohren angeordnet, während die Anoden um das Zuführrohr herum an einer Stelle angeordnet wurden, an der sie den Lösungsstrom nicht störten.

Die Lösung wurde erhitzt und auf einer Temperatur von 45°C gehalten und dann mit einem Volumenstrom von 2 l/min im Kreislauf im System gepumpt (der Volumenstrom wurde mit Wasser bei Raumtemperatur gemessen).

Dieses Bad wurde mit einer gerade noch akzeptablen Strom dichte von 4 ASD betrieben. Es wurde eine vollständig glänzende 1,5 µm Abscheidung bei einer Plattierungsgeschwindig keit von 1,5 µm/min erhalten. Der Wirkungsgrad betrug 65 mg/A min. Zu Vergleichszwecken wurde dem Bad ein Akzep tanzgrad von 0 zugeschrieben. Dieser Akzeptanzgrad basiert in erster Linie auf dem Wirkungsgrad der Plattierung und der Fähigkeit, Ausbrennungen in Bereichen mit hoher Stromdichte zu vermeiden.

Beispiel 1

Das Verfahren gemäß Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch 2,0 g 1-(3-Sulphopropyl)-Pyridinbetain (erhält lich von der Raschig GmbH, Ludwigshafen, Deutschland) der Plattierungszusammensetzung zugesetzt wurden. Die bei diesem Bad verwendete Stromdichte betrug 15 ASD, wobei voll glän zende Abscheidungen einer Dicke von 1,5 µm bei einer Plat tierungsgeschwindigkeit von 2,7 µm/min erhalten wurden, was einen beträchtlichen Fortschritt gegenüber dem Vergleichs beispiel 1 darstellte. Der Plattierungswirkungsgrad betrug 31 mg/A min. Bei 4 ASD betrug die Geschwindigkeit 1,3 µm/min, was einem Plattierungswirkungsgrad von 55 mg/A min entsprach. Dem Bad wurde ein Akzeptanzgrad von 10 zuge sprochen.

Beispiel 2

Das Verfahren nach dem Vergleichsbeispiel 1 wurde wieder holt, wobei jedoch 1,5 g/l 1-(3-Sulphopropyl)-Isochinolin betain (Raschig) der Plattierungszusammensetzung zugesetzt wurden. Die in diesem Bad einsetzbare maximale Stromdichte betrug 10 ASD, wobei vollglänzende Abscheidungen von 1,5 µm bei einer maximalen Plattierungsgeschwindigkeit von 2,0 µm/min erhalten wurden. Der Plattierungswirkungsgrad betrug 33 mg/A min. Dem Bad wurde ein Akzeptanzgrad von 8 ver liehen.

Beispiel 3

Das Verfahren gemäß Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch 2 g/l 3-Formyl-1-(3-Sulphopropyl) pyridin betain (Raschig) der Plattierungszusammensetzung zugesetzt wurden. Die maximale in diesem Bad anwendbare Stromdichte betrug 15 ASD, wobei vollglänzende Abscheidungen von 1,5 µm bei einer maximalen Plattierungsgeschwindigkeit von 2,0 µm/min erhalten wurden. Der Plattierungswirkungsgrad betrug 23 mg/A min. Dem Bad wurde ein Akzeptanzgrad von 8 ver liehen.

Beispiel 4

Das Verfahren gemäß Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch der Plattierungszusammensetzung 2 g/l 1-(2- Hydroxy-3-Sulphopropyl) pyridinbetain (Raschig) zugesetzt wurden. Die maximale Stromdichte, die bei diesem Bad anwendbar war, betrug 11 ASD, wobei vollglänzende Abschei dungen von 1,5 µm bei einer maximalen Plattierungsgeschwin digkeit von 2,5 µm/min erhalten wurden. Der Plattierungs wirkungsgrad betrug 37 mg/A min. Dem Bad wurde ein Akzep tanzgrad von 9 verliehen.

Beispiel 5

Das Verfahren gemäß Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch der Plattierungszusammensetzung 1 g/l 1-(2- Sulphoäthyl) pyridinbetain (BASF) zugesetzt wurden. Die maximale Stromdichte für dieses Bad betrug 12 ASD, wobei vollglänzende Abscheidungen von 1,5 µm bei einer maximalen Plattierungsgeschwindigkeit von 2,3 µm/min erhalten wurden. Der Plattierungswirkungsgrad betrug 33 mg/A min. Dem Bad wurde ein Akzeptanzgrad von 9 verliehen.

Vergleichsbeispiel 2

Das Verfahren gemäß Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch der Plattierungszusammensetzung 1 g/l Pyridin- 3-Sulphonsäure (wie in der US-PS 39 29 595) zugesetzt wurden. Die maximale Stromdichte für dieses Bad betrug nur 7 ASD, wobei vollglänzende Abscheidungen von 1,5 µm bei einer maximalen Plattierungsgeschwindigkeit von 2,1 µm/min erhalten wurden. Der Plattierungswirkungsgrad betrug 52 mg/A min. Dem Bad wurde ein Akzeptanzgrad von 6 verliehen.

Vergleichsbeispiel 3

Das Verfahren gemäß Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch der Plattierungszusammensetzung 1 g/l Pyridin- 4-Äthansulphonsäure zugesetzt wurden. Die maximale Strom dichte für dieses Bad betrug nur 7 ASD, wobei vollglänzende Abscheidungen von 1,5 µm bei einer maximalen Plattierungs geschwindigkeit von 2,0 µm/min erhalten wurden. Der Plat tierungswirkungsgrad betrug 50 mg/A min. Dem Bad wurde ein Akzeptanzgrad von 6 verliehen.

Vergleichsbeispiel 4

Es wurde ein Bad mit der nachfolgenden Zusammensetzung her gestellt:

Kaliumcitrat\|50 g/l
Zitronensäure	70 g/l
Kaliumoxalat	50 g/l
Nickel (als Nickelsulphat)	1 g/l
Gold (als Kaliumgold (I) Cyanid)	8 g/l
Kaliumhydroxyd	bis pH 4,2
Destilliertes Wasser	bis 1 l

Ein Substrat wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Verbindung mit dem Vergleichsbeispiel 1 beschrieben plattiert. Die maximale Stromdichte, die bei diesem Bad zur Anwendung gelangte, betrug 4 ASD, wobei verbrannte Abscheidungen von 1,5 µm bei einer Plattierungsgeschwindigkeit von 1,8 µm/min erhalten wurden. Der Plattierungswirkungsgrad betrug 80 mg/A min. Dem Bad wurde ein Akzeptanzgrad von 0 verliehen.

Beispiel 6

Das Verfahren gemäß Vergleichsbeispiel 4 wurde wiederholt, wobei jedoch der Plattierungszusammensetzung 7 g/l 1-(3- Sulphopropyl)-pyridinbetain (Raschig) zugesetzt wurden. Die maximale Stromdichte für dieses Bad betrug 10 ASD, wobei vollglänzende Abscheidungen von 1,5 µm bei einer maximalen Plattierungsgeschwindigkeit von 2,3 µm/min erhalten wurden. Der Plattierungswirkungsgrad betrug 40 mg/A min. Dem Bad wurde ein Akzeptanzgrad von 9 verliehen.

Vergleichsbeispiel 5

Es wurde ein Bad mit der folgenden Zusammensetzung herge stellt:

Zitronensäure\|110 g/l
Kaliumcitrat	90 g/l
DEQUEST 2010	50 ml/l
Kobalt (als Kobaltsulfat)	1 g/l
Gold (als Kaliumgold (I) Cyanid)	8 g/l
Kaliumhydroxyd	bis pH 4,0

Ein Substrat wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Vergleichsbeispiel 1 beschrieben plattiert. Die maximale Stromdichte, die bei diesem Bad Anwendung fand, betrug 8 ASD, wobei akzeptable Abscheidungen von 1,5 µm bei einer maximalen Plattierungsgeschwindigkeit von 2,3 µm/min erhalten wurden. Der Plattierungswirkungsgrad betrug 50 mg/A min. Dem Bad wurde ein Akzeptanzgrad von 6 verliehen.

Beispiel 7

Das Verfahren gemäß Vergleichsbeispiel 5 wurde wiederholt, wobei jedoch dem Bad 1 g/l 1-(3-Sulphopropyl)-pyridinbetain (Raschig) zugesetzt wurden. Die maximale Stromdichte für dieses Bad betrug 13 ASD, wobei vollglänzende Abscheidungen von 1,5 µm bei einer maximalen Plattierungsgeschwindigkeit von 3,0 µm/min erhalten wurden. Der Plattierungswirkungsgrad betrug 41 mg/A min. Dem Bad wurde ein Akzeptanzgrad von 10 verliehen.

Claims

1. Gold- oder Goldlegierungsplattierungszusammensetzung, gekennzeichnet durch eine Quelle von Goldionen, wahlweise eine Quelle von Legierungsmetallionen, wahlweise einen Komplexbildner für die Legierungsmetallionen, falls solche vorhanden sind, und mindestens ein Additiv der allgemeinen Formel IA oder IB worin bedeuten
R¹ und R² jeweils ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine Formyl-, Karbamoyl-, C_1-4 Alkyl-, Amino-, Phenyl- oder Benzylgruppe, wobei der Alkyl-, Phenyl- und Benzyl-Anteil wahlweise durch eine oder mehrere Hydroxyl- oder Amino gruppen oder Halogenatome ersetzt sein kann,
R³ einen C_1-6 Alkylen-Rest, der wahlweise hydroxyliert sein kann, und
Q -SO₂- oder -CO-.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Quelle der Goldionen ein Gold (I) Salz ist.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gold in einer Menge von 2 bis 20 g/l vor liegt.

4. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungsmetallionen Nickel, Kobalt und/oder Eisen umfassen.

5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungsmetallionen Nickel umfassen.

6. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle der Legierungsmetall ionen ein Sulphat des Legierungsmetalls umfaßt.

7. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Legierungsmetall in einer Menge von 0,05 bis 5 g/l vorliegt.

8. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Komplexbildner Zitronensäure oder Oxalsäure umfaßt.

9. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv in einer Menge von 0,05 bis 10 g/l vorliegt.

10. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Formel IA mindestens einer der Substituenten R¹ und R² Wasserstoff ist.

11. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Formel IA mindestens einer der Substituenten R¹ und R² Karbamoyl oder Formyl ist.

12. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Formel IB der Substituent R¹ Wasserstoff ist.

13. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß R³ einen Äthylen- oder Propylen- Rest darstellt.

14. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Q SO₂ darstellt.

15. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv eine oder mehrere der folgenden Verbindungen ist:
1-(3-Sulphopropyl)-pyridinbetain,
1-(2-Hydroxy-3-sulphopropyl)-pyridinbetain,
3-Formyl-1-(3-Sulphopropyl)-pyridinbetain,
3-Karbamoyl-1-(3-Sulphopropyl)-pyridinbetain,
1-(2-Sulphoäthyl)-pyridinbetain und,
1-(3-Sulphopropyl)-isochinolinbetain.

16. Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen pH-Wert von 3,9 bis 4,9 besitzt.

17. Zusammensetzung gemäß einem der in der Beschreibung erwähnten Ausführungsbeispiele.

18. Verfahren zum galvanischen Abscheiden einer Gold- oder Goldlegierungsplattierung auf einem Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Substrat als Kathode mit einer wäßrigen Lösung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17 in Kontakt bringt und einen Strom zwischen der Kathode und einer Anode in der Zusammensetzung fließen läßt.

19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß man während der Plattierung bei einer Temperatur von 30 bis 70°C arbeitet.

20. Substrat, das mit Hilfe einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 17 und/oder gemäß einem Verfahren nach den Ansprüchen 18 oder 19 plattiert worden ist.