LT6547B - Platinos cheminio nusodinimo tirpalas ir platinos tolydžios dangos formavimo būdas - Google Patents

Platinos cheminio nusodinimo tirpalas ir platinos tolydžios dangos formavimo būdas Download PDF

Info

Publication number
LT6547B
LT6547B LT2016535A LT2016535A LT6547B LT 6547 B LT6547 B LT 6547B LT 2016535 A LT2016535 A LT 2016535A LT 2016535 A LT2016535 A LT 2016535A LT 6547 B LT6547 B LT 6547B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
solution
platinum
chemical
deposition
chemical precipitation
Prior art date
Application number
LT2016535A
Other languages
English (en)
Other versions
LT2016535A (lt
Inventor
Aldona JAGMINIENĖ
Eugenijus Norkus
Ina STANKEVIČIENĖ
Loreta TAMAŠAUSKAITĖ TAMAŠIŪNAITĖ
Aldona BALČIŪNAITĖ
Aušrinė ZABIELAITĖ
Benjaminas ŠEBEKA
Vytenis BUZAS
Liudas TUMONIS
Original Assignee
Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras filed Critical Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras
Priority to LT2016535A priority Critical patent/LT6547B/lt
Publication of LT2016535A publication Critical patent/LT2016535A/lt
Publication of LT6547B publication Critical patent/LT6547B/lt

Links

Landscapes

  • Chemically Coating (AREA)

Abstract

Išradimas priskiriamas metalų cheminio (autokatalizinio) nusodinimo procesams, būtent platinos cheminiam nusodinimui. Išradimas gali būti panaudotas nusodinant platinos dangas ant dielektrikų, puslaidininkių arba sudėtingos konfigūracijos laidininkų. Išradimu siekiama sumažinti platinos cheminio nusodinimo tirpalo toksiškumą, supaprastinti ir atpiginti tolydžios platinos dangos formavimo būdą. Pagal išradimą platinos cheminio nusodinimo būdas apima dengiamo paviršiaus sensibilizavimą SnCl2 tirpale, aktyvavimą PdCl2 tirpale bei panardinimą į vonią su cheminio nusodinimo tirpalu, kur minėtą tirpalą sudaro: 0,003 - 0,03 M koncentracijos Na2Pt(OH)6, kaip platinos(IV) jonų šaltinis, 0,015 - 0,25 M koncentracijos diizopropanolaminas (Dipa), kaip ligandas, 0,01 - 0,1 M koncentracijos hidrazinas N2H4, kaip reduktorius ir koncentruota acto rūgštis CH3COOH kaip pH reguliatorius iki mišinio pH 10.

Description

Technikos sritis
Išradimas siejamas su platinos dangos formavimo būdu naudojant cheminio (besrovio) nusodinimo metodą, paremtą autokatalizinės metalų jonų redukcijos reakcijomis, kai reduktoriaus anodinės oksidacijos metu susidarę elektronai redukuoja Pt4+ jonus iki metalinės Pt, bei platinos cheminio nusodinimo tirpalu, skirtu šiam būdui realizuoti. Išradimas gali būti panaudotas nusodinant platinos dangas ant dielektrikų, puslaidininkių arba sudėtingos konfigūracijos laidininkų, pvz., gaminant elektronikos prietaisus ir jų komponentus, mikroelektronikoje chemiškai padengiant platiną ant natūralaus arba jau padengto kitų medžiagų sluoksniais silicio kaip barjerinis sluoksnis, panaudojant platinos dangas efektyviai apsaugai nuo korozijos, o taip pat nusodinant platinos sluoksnį, kaip raketinio kuro degimo katalizatorių, ant sudėtingos konfigūracijos ir prigimties nešėjų aerokosminių variklių gamyboje.
Technikos lygis
Šiuo metu žinomus platinos cheminio nusodinimo tirpalus galima suskirstyti j šarminius ir rūgštinius.
US 3486928 (1969 12 30) aprašoma cheminio platinavimo vonia, kurioje Pt(IV) jonų šaltiniu naudojamas heksahidroksi platinos(IV) kompleksas, bei hidrazinas kaip reduktorius. Šio tirpalo trūkumai: aukštesnė nei kambario temperatūra (35 °C), tirpalo stabilizavimo priedu naudojamas kancerogeniškas etilendiaminas, hidrazino kiekis tirpale turi būti pastoviai papildomas, nes, esant didesnėms hidrazino koncentracijoms, vyksta Pt(IV) redukcija visame tirpalo tūryje.
US 3698939 (1972 10 17) taip pat aprašytas šarminis platinos cheminio nusodinimo tirpalas. Jo trūkumai: temperatūra aukštesnė nei kambario, pH palaikymui naudojamas stipriai garuojantis amoniakas, tirpale naudojami bent trys skirtingi stabilizuojantys priedai, galintys sorbuotis į nusodinamą platinos dangą, hidrazino kiekis tirpale turi būti pastoviai papildomas, nes, esant didesnėms hidrazino koncentracijoms, vyksta Pt(IV) redukcija visame tirpalo tūryje.
US 3562911 (1971 02 16) pasiūlytame rūgštiniame platinos cheminio nusodinimo tirpale tirpalai rūgštinami druskos rūgšties tirpalu. Šio tipo tirpalo trūkumai panašūs kaip ir šarminių platinos cheminio nusodinimo tirpalų: temperatūra ženkliai aukštesnė nei kambario, pH palaikymui naudojamas stipriai garuojantis druskos rūgšties tirpalas, tirpale naudojami bent keturi skirtingi stabilizuojantys ir drėkinamumą gerinantys priedai, galintys sorbuotis į nusodinamą platinos dangą.
DE 2607988 (1977 08 11) platinos(IV) jonų šaltiniu buvo pasirinktas cisdiamino Pt(IV) dinitritas, o stabilizatoriais naudoti natrio nitritas ir dinatrio vandenilio fosfatas. Be stabilizatorių naudojimo, kaip trūkumus, galima paminėti aukštą darbinę tirpalo temperatūrą (60-95 °C), bei būdą, kai hidrazinas pridedamas lašais, o ne visas reikalingas kiekis iš karto.
JPS 59336667 (1984 08 17) taip pat buvo naudojamas cis-diamino Pt(IV) dinitratas bei hidrazinas, ligandu pasirinkus lakų amoniaką. Stabilizatoriumi buvo panaudotas hidroksilamino hidrochloridas, o dirbama buvo aukštesnėje, nei kambario temperatūroje (40-50 °C).
US 6391477 (2002 05 21) Pt(IV) šaltiniu buvo naudojamas diamino Pt(IV) dinitritas arba kalio tetranitroplatinatas. Šio tirpalo temperatūra taip pat buvo aukštesnė nei kambario ir lygi 50 °C.
Be aukščiau paminėtuose patentuose naudojamo reduktoriaus buvo pasiūlyti ir kiti reduktoriai.
JP 09287078 (1997 11 04) autoriai reduktoriumi panaudojo taip pat, kaip ir hidrazinas, vandenilį turintį reduktorių - borohidridą. Pasiūlyto platinos cheminio nusodinimo tirpalo trūkumai susiję su kancerogeninių aminų, tokių kaip etilendiaminas, etilenaminas, metilaminas, piperidinas, panaudojimu ligandais bei įvairių priedų, įskaitant sierą turinčius, panaudojimu.
JP 201037612 (2016 03 22) reduktoriumi taip pat buvo panaudotas borohidridas, o ligandu - toksiškas polietilenaminas. Reiktų pažymėti, kad, kaip ir aukščiau pateiktame patente, pagrindinis trūkumas yra tame, kad gautose dangose šalia redukuotos platinos būtinai susidaro elementinis boras ar į jas sorbuojami boro junginiai, o tai daro įtaką platinos dangos grynumui.
US 9499913 (2016 11 22) Pt(IV) redukcijai platinos cheminio nusodinimo tirpaluose buvo panaudotas krūvio pernešimo reduktorius - Co(lll)/Co(ll) redokso pora.
US 9469902 (2016 10 18) Pt(IV) redukcijai platinos cheminio nusodinimo tirpaluose taip pat buvo panaudotas krūvio pernešimo reduktorius kita redokso pora Ti(IV)/Ti(lll). Abiejų pastarųjų dviejų patentų esminis trūkumas yra tai, kad procesai turi vykti deguonies neturinčioje atmosferoje, nes Co(ll) bei Ti(lll) lengvai oksiduojami iki atitinkamai, Co(lll) ir Ti(IV). Tokių sąlygų užtikrinimas reikalauja daug papildomos įrangos ir lėšų.
Sprendžiama techninė problema
Išradimu siekiama sumažinti platinos cheminio nusodinimo tirpalo toksiškumą, supaprastinti ir atpiginti tolydžios platinos dangos formavimo būdą, leidžiantį nusodinti tolydžias ir kompaktiškas platinos dangas kambario temperatūroje ir be reduktoriaus papildymo proceso metu bei santykinai brangių priedų naudojimo.
Išradimo esmės atskleidimas
Pagal pasiūlytą išradimą platinos cheminio nusodinimo tirpalą sudaro: 0,0030,03 M koncentracijos Na2Pt(OH)6, kaip platinos(IV) jonų šaltinis, 0,015-0,25 M koncentracijos diizopropanolaminas (Dipa), kaip ligandas, 0,01-0,1 M koncentracijos hidrazinas N2H4, kaip reduktorius, koncentruota acto rūgštis CH3COOH, kaip pH reguliatorius iki mišinio pH 10.
Minėtas tirpalas yra iš 0,015 M Na2Pt(OH)6, 0,03 M Dipa, 0,056 M N2H4 ir CH3COOH iki pH 10.
Platinos tolydžios dangos formavimo būdas, apimantis dengimo paviršiaus sensibilizavimą SnCk tirpale, aktyvavimą PdCI2 tirpale bei panardinimą į vonią su cheminio nusodinimo tirpalu pagal bet kurį iš 1-2 išradimo apibrėžties punktų.
Sensibilizavimui naudojamo SnCI2 tirpalo koncentracija yra ribose 0,1-1,0 g/l, o aktyvavimui naudojamo PdCfe tirpalo koncentracija yra ribose 0,05-1,0 g/l. Platinos cheminio nusodinimo metu minėto tirpalo temperatūra neviršija 20 °C.
Platinos cheminio nusodinimo procesas vyksta, leidžiant per tirpalą azotą, kuris atlieka maišymo funkciją bei stabilizuoja tirpalą.
Išradimo naudingumas
Pagal pasiūlytą išradimą platinos cheminio nusodinimo tirpalas yra netoksiškas, kadangi naudojamas ekologiškas ir nekancerogeninis Pt(IV) ligandas, taip pat tirpalas neturi papildomų priedų, galinčių sorbuotis į nusodinamas platinos dangas.
Pagal pasiūlytą išradimą platinos dangos formavimo būdas leidžia nusodinti tolydžias ir kompaktiškas platinos dangas kambario temperatūroje ir be reduktoriaus papildymo proceso metu, t. y., vykdant platinos cheminį nusodinimą iš pradinio tirpalo be reaguojančių tirpalo komponentų papildymo.
Reduktoriumi naudojant hidraziną, kurio anodinės oksidacijos reakcijos metu susidaro tik dujiniai produktai ir neužteršią gautos suredukuotos metalinės platinos dangos, Pt(IV) ligandu buvo panaudotas ekologiškai nekenksmingas ir nekancerogeniškas ligandas diizopropanolaminas (Dipa):
HO, ,OH (1)
Formulė (1). Diizopropanolamino (Dipa) struktūrinė formulė
Pagal išradimą optimizuotos sudėties platinos cheminio nusodinimo tirpalo, kuriame reduktoriumi naudojamas hidrazinas, o ligandu - diizopropanolaminas, panaudojimas kambario temperatūroje, užtikrinančioje didesnį tirpalo tūrinį stabilumą bei padedančioje išvengti aukštesnėse temperatūrose vykstančio hidrazino skilimo, o tuo pačiu ir papildomo hidrazino pridėjimo į platinos cheminio nusodinimo tirpalą.
Išradimas detaliau paaiškinamas brėžiniais, kurie neapriboja išradimo apimties ir kuriuose pavaizduota:
Fig.1 Ant šiurkštinto stiklo chemiškai nusodintos platinos dangos SEM (skenuojančio elektronų mikroskopo) nuotrauka. Dangos nusodinimo sąlygos: 0,015 M Na2Pt(OH)6, 0,03 M Dipa, 0,056 M N2H4, CH3COOH iki pH 10; 20 °C, dengiama 90 min.
Fig.2 Platinos cheminio nusodinimo kinetika.
Išradimo realizavimo pavyzdys
Paruošiamas platinos cheminio nusodinimo tirpalas, kurio sudėtyje yra 0,015 M Na2Pt(OH)6, 0,03 M Dipa, 0,056 M N2H4, CH3COOH iki pH 10; 20 °C. Po to, kaip nurodyta, paruošiama šiurkštinto stiklo plokštelė: plokštelė 1 min. įmerkiama į 0,5 g/l SnCI2 sensibilizavimo tirpalą, praplaunama dejonizuotu vandeniu, po to 1 min. pamerkiama į 0,5 g/l PdCI2 aktyvavimo tirpalą, praplaunama dejonizuotu vandeniu ir įmerkiama į platinos cheminio nusodinimo tirpalą, kur dangos nusodinimas vyksta 90 min., leidžiant per tirpalą (barbotuojant) azotą, kuris atlieka maišymo funkciją, kartu stabilizuodamas tirpalą, kuriame nėra papildomų tam skirtų priedų. Po 90 min. dengiama plokštelė išimama iš tirpalo, praplaunama dejonizuotu vandeniu ir išdžiovinama. Gaunama tolydi platinos danga (1 pav.), o nusėdusios platinos kiekis yra apie 0,25 mg/cm2 (2 pav.).

Claims (6)

  1. IŠRADIMO APIBRĖŽTIS
    1. Platinos cheminio nusodinimo tirpalas, apimantis platinos (IV) jonų šaltinį, ligandą, reduktorių ir pH reguliatorių, besiskiriantis tuo, kad minėtas cheminio nusodinimo tirpalas apima:
    - 0,003-0,03 M koncentracijos Na2Pt(OH)6, kaip platinos(IV) jonų šaltinį;
    - 0,015-0,25 M koncentracijos diizopropanolaminą Dipa, kaip ligandą;
    - 0,01-0,1 M koncentracijos hidraziną N2H4, kaip reduktorių;
    - koncentruotą acto rūgštį CH3COOH, kaip pH reguliatorių iki mišinio pH 10.
  2. 2. Tirpalas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad minėtas tirpalas yra iš 0,015 M Na2Pt(OH)6, 0,03 M Dipa, 0,056 M N2H4 ir CH3COOH iki pH 10.
  3. 3. Platinos tolydžios dangos formavimo būdas, apimantis dengimo paviršiaus sensibilizavimą SnCI2 tirpale, aktyvavimą PdCI2 tirpale bei panardinimą į vonią su cheminio nusodinimo tirpalu, besiskiriantis tuo, minėtas cheminio nusodinimo tirpalas yra pagal bet kurį iš 1-2 punktų.
  4. 4. Būdas pagal 3 punktą, besiskiriantis tuo, kad sensibilizavimui naudojamo SnCI2 tirpalo koncentracija yra ribose 0,1-1,0 g/l, o aktyvavimui naudojamo PdCI2 tirpalo koncentracija yra ribose 0,05-1,0 g/l.
  5. 5. Būdas pagal bet kurį iš 3-4 punktų, besiskiriantis tuo, kad platinos cheminio nusodinimo metu minėto tirpalo temperatūra neviršija 20 °C.
  6. 6. Būdas pagal bet kurį iš 3-5 punktų, besiskiriantis tuo, kad platinos cheminio nusodinimo procesas vyksta leidžiant per tirpalą azotą, kuris atlieka maišymo funkciją bei stabilizuoja tirpalą.
LT2016535A 2016-12-28 2016-12-28 Platinos cheminio nusodinimo tirpalas ir platinos tolydžios dangos formavimo būdas LT6547B (lt)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2016535A LT6547B (lt) 2016-12-28 2016-12-28 Platinos cheminio nusodinimo tirpalas ir platinos tolydžios dangos formavimo būdas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2016535A LT6547B (lt) 2016-12-28 2016-12-28 Platinos cheminio nusodinimo tirpalas ir platinos tolydžios dangos formavimo būdas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2016535A LT2016535A (lt) 2018-07-10
LT6547B true LT6547B (lt) 2018-08-10

Family

ID=62750684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2016535A LT6547B (lt) 2016-12-28 2016-12-28 Platinos cheminio nusodinimo tirpalas ir platinos tolydžios dangos formavimo būdas

Country Status (1)

Country Link
LT (1) LT6547B (lt)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3486928A (en) 1965-10-21 1969-12-30 Int Nickel Co Bath and process for platinum and platinum alloys
US3562911A (en) 1968-12-03 1971-02-16 Dentsply Int Inc Method and composition for platinum plating and articles plated therewith
US3698939A (en) 1970-07-09 1972-10-17 Frank H Leaman Method and composition of platinum plating
DE2607988A1 (de) 1976-02-05 1977-08-11 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zum stromlosen abscheiden der platinmetalle platin, palladium und rhodium
JPS5933667A (ja) 1982-08-16 1984-02-23 Tokyo Electric Co Ltd フロツピ−デイスク制御装置
JPH09287078A (ja) 1996-04-19 1997-11-04 Japan Energy Corp 白金の無電解めっき液並びに無電解めっき方法
US6391477B1 (en) 2000-07-06 2002-05-21 Honeywell International Inc. Electroless autocatalytic platinum plating
JP2016037612A (ja) 2014-08-05 2016-03-22 日本エレクトロプレイテイング・エンジニヤース株式会社 無電解白金メッキ液
US9469902B2 (en) 2014-02-18 2016-10-18 Lam Research Corporation Electroless deposition of continuous platinum layer
US9499913B2 (en) 2014-04-02 2016-11-22 Lam Research Corporation Electroless deposition of continuous platinum layer using complexed Co2+ metal ion reducing agent

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3486928A (en) 1965-10-21 1969-12-30 Int Nickel Co Bath and process for platinum and platinum alloys
US3562911A (en) 1968-12-03 1971-02-16 Dentsply Int Inc Method and composition for platinum plating and articles plated therewith
US3698939A (en) 1970-07-09 1972-10-17 Frank H Leaman Method and composition of platinum plating
DE2607988A1 (de) 1976-02-05 1977-08-11 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zum stromlosen abscheiden der platinmetalle platin, palladium und rhodium
JPS5933667A (ja) 1982-08-16 1984-02-23 Tokyo Electric Co Ltd フロツピ−デイスク制御装置
JPH09287078A (ja) 1996-04-19 1997-11-04 Japan Energy Corp 白金の無電解めっき液並びに無電解めっき方法
US6391477B1 (en) 2000-07-06 2002-05-21 Honeywell International Inc. Electroless autocatalytic platinum plating
US9469902B2 (en) 2014-02-18 2016-10-18 Lam Research Corporation Electroless deposition of continuous platinum layer
US9499913B2 (en) 2014-04-02 2016-11-22 Lam Research Corporation Electroless deposition of continuous platinum layer using complexed Co2+ metal ion reducing agent
JP2016037612A (ja) 2014-08-05 2016-03-22 日本エレクトロプレイテイング・エンジニヤース株式会社 無電解白金メッキ液

Also Published As

Publication number Publication date
LT2016535A (lt) 2018-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2688547T3 (es) Baño de recubrimiento para deposición no electrolítica de capas de níquel
ES2688876T3 (es) Baño de chapado no electrolítico de níquel
CN87102861A (zh) 化学镀铜及其镀浴
CN102892924A (zh) 包括β-氨基酸的电解质以及用于沉积金属层的方法
GB2040316A (en) Palladium alloy and baths for the electroless deposition thereof
CN109415812B (zh) 化学镀铂液
KR20100017608A (ko) 비전도성 기판에 금속 코팅하는 방법
CN103946420B (zh) 无电镀镍镀浴组合物
JPH03134178A (ja) 白金及び/又はパラジウムの化学析出のためのヒドラジン浴、及び該浴の製造方法
US10066299B2 (en) Plating catalyst and method
WO2017050662A1 (en) Plating bath composition for electroless plating of gold and a method for depositing a gold layer
LT6547B (lt) Platinos cheminio nusodinimo tirpalas ir platinos tolydžios dangos formavimo būdas
CN107774330A (zh) 金属催化剂及其制备与应用
ES2712858T3 (es) Uso de fosfa-adamantanos solubles en agua y estables en aire como estabilizadores en electrolitos para deposición no electrolítica de metal
EP3134562B1 (en) Process for the preparation of iron boron alloy coatings and plating bath therefor
WO2007020028A2 (de) Herstellung von silberschichten
JP5550086B1 (ja) 金めっき用ノンシアン金塩の製造方法
LT6548B (lt) Platinos-rodžio lydinio cheminio nusodinimo tirpalas ir platinos-rodžio lydinio tolydžios dangos formavimo būdas
JP2005047752A (ja) 酸化亜鉛膜の皮膜構造の制御方法
JPH08291389A (ja) 非シアン置換金めっき液及びこの液を用いた金めっき方法
WO2023144003A1 (en) Composition for depositing a palladium coating on an activated copper-coated substrate
TWI804539B (zh) 無電鍍金鍍浴
RU2661644C1 (ru) Пирофосфатно-аммонийный электролит контактного серебрения
JPH09157859A (ja) 無電解金めっき液
JPH09287077A (ja) 無電解金めっき液

Legal Events

Date Code Title Description
BB1A Patent application published

Effective date: 20180710

FG9A Patent granted

Effective date: 20180810

MM9A Lapsed patents

Effective date: 20191228