NL8002515A - Werkwijze voor het passiveren van metallische oppervlakken bij stroomloze koperafzetting. - Google Patents

Description

70 0k29 ï

Werkwijze voor het passiveren van metallische oppervlakken hij stroomloze koperafzetting.

Stroomloze metaalafzettingsbaden, h.v. stroomloze koperoplossingen zijn bekend en geschikt voor het afzetten van metaal op niet-metallische en metallische oppervlakken. Dergelijke oplossingen bezitten de eigenschap een metaal in vrijwel elke gewenste dikte af te kunnen zetten, zonder dat elektronen uit een uitwendige stroombron behoeven te worden toegevoerd. Nadat een metaalafzetting stroomloos op het oppervlak van het voorwerp is gevormd, wordt het stroomloze bekledings-proces autokatalytisch, d.w.z. de metaalafzetting op het oppervlak blijft zo lang voortgaan, als de oplossing wordt aangevuld en gehandhaafd.

Speciale vermelding wordt gemaakt van de toepassing van stroomloze metalliseringsprocedures bij het bekleden van kunststoffen, in het bijzonder bij de vervaardiging van gedrukte schakelingenplaten.

Wanneer stroomloze bekledingstehandelingen van het voornoemde type op commerciële schaal worden uitgevoerd, worden meestal grote bekledingsvaten toegepast. De te bekleden delen of voorwerpen worden ondergedompeld in de koperafzettingsoplossing in het bekledings-vat. De delen of voorwerpen zijn in het algemeen ondersteund op rekken of frames, die in de oplossing zijn ondergedompeld. In de praktijk is gevonden, dat indien het bekledingsvat en de steunrekken geconstrueerd zijn van kunststofmateriaal of glas, de gedurende de stroomloze koper-bekleding in de oplossing gevormde koperdeeltjes gaan kleven aan de oppervlakken van deze installatie. De aangehechte koperdeeltjes leveren plaatsen voor een verdere stroomloze koperafzetting en groei. Tenslotte wordt het grootste deel of nagenoeg het gehele oppervlak van een dergelijke installatie bedekt met een afzetting van stroomloos koper.

Door dit proces worden de bestanddelen van het afzettingsbad opgebruikt.

Verder dient de bekledingsbehandeling van tijd tot tijd te worden onderbroken om de tank leeg te maken en het koper van de oppervlakken van de installatie af te etsen. Deze etsprocedure is nadelig, omdat de behandeling moet worden gestopt en grote hoeveelheden dure ets-, terug-winnings- en afvalbehandelingschemiealien nodig zijn.

fiiin 2 5 15 » 2

Het is een verder nadeel, dat de etsprocedure de structuur van de niet-metallische bekledingsvaten, rekken en dergelijke verzwakt en de nuttige levensduur verkort.

Toepassing van bekledingsvaten en andere bekledings-installaties van metallisch materiaal zou wenselijk zijn vanwege de grotere duurzaamheid en normaliter grotere beschikbaarheid daarvan. Dergelijke vaten en installaties zijn echter in bepaalde aspekten zelfs sterker onderworpen aan de voornoemde nadelen. In het bijzonder zijn metalen, die in het algemeen geschikt zijn voor de constructie van tanks en andere bekledingsinstallaties, b.v. staal met inbegrip van roestvrij staal, katalytisch aktief met betrekking tot het oxyderen van het reduktiemiddel, dat in de stroomloze koperbekledingsoplossingen aanwezig is, waardoor gemakkelijk de vorming van een beginnende koper-afzetting op de oppervlakken daarvan wordt ingeleid, hetgeen op zijn beurt veroorzaakt dat continu koperafzettingen op de metallische oppervlakken, die in aanraking zijn met de stroomloze afzettingsoplos-sing, worden gevormd. Dit probleem is bijzonder akuut wanneer instelbare metalen rekken, d.w.z. die metalen bevestigingen bevatten, worden toegepast, omdat deze bevestigingen worden bekleed met een stroomloos gevormde metaalafzetting, waardoor het losmaken daarvan moeilijk wordt'.

Het is bekend dat bekledingsvaten ,· gemaakt van metallische steunwanden, alsmede andere metallische bekledingsinstallaties, zoals rekken, loodwerk en dergelijke tijdelijk bestendig bunnen worden gemaakt ten opzichte van stroomloze metaalafzetting door een voorbehandeling met een chemicalie, b.v. een salpeterzuuroplossing, waarmee de respektieve oppervlakken voor katalytische oxydatie van het in het bad aanwezige reduktiemiddel inaktief worden gemaakt. Dergelijke chemische behandelingen blijken echter binnen enkele uren bedrijf hun effekt te verliezen en zijn derhalve ten gebruike in een produktiemethode onpraktisch.

Het .Amerikaanse octrooischrift 3.^2^.660 beschrijft, dat bekledingsvaten met metallische steunwanden tegen een stroomloze metaalafzetting, in het bijzonder nikkel-hekledingen, kunnen worden beschermd door daarover een potentiaal aan te leggen met een waarde die overeenkomt met de rustpotentiaal of het beschermingspotentiaalge-bied van de stroomdichtheid/potentiaal-kromme. De stroomdichtheid 800 2 5 15 3 _4 2 wordt ingesteld op niet meer dan ongeveer 10 A/cm .

Het Duitse Offenlegungsschrift 2.639.2^7 beschrijft, dat bekledingstanks of rekken, gemaakt van een metaal, zoals kobalt of nikkel, tegen stroomloze metaalafzetting, zoals een stroomloze koper- afzetting, bestendig kunnen worden gemaakt door deze te laden met een 2 stroomdichtheid van ten minste ^ mA/dm .

In de Japanse octrooipublikatie 5^-36577 is tevens voorgesteld een metalen bekledingsvat, zoals van chroom-nikkelstaal, bestendig te maken tegen chemische bekleding door een positieve elektri-) sche potentiaal op het oppervlak van het vat gedurende de behandeling aan te brengen.

In de commerciële praktijk zijn voornoemde procedures niet bevredigend gebleken wanneer toegepast voor stroomloze koperbekle-dingsmethoden. Wanneer de gewenste stroomloze koperbekledingsreaktie 3 op de te bekleden oppervlakken voortschrijdt', moeten de bekledingschemi-caliën, in de oplossing die worden verbruikt, worden aangevuld. Deze aanvulling veroorzaakt gewoonlijk lokale fluctuaties in de concentraties van de chemicaliën, alsmede de invoering van'verdere onzuiverheden in de oplossing. Daarbij vormen zich koperplaatsen die in de massa van_ !0 de oplossing aangroeien tot koperdeeltjes. Dergelijke koperdeeltjes of stof alsmede vuil in de afzettingsoplossing en diskrete deeltjes van in de afzettingsoplossing gevormd neergeslagen koper, komen in aanraking met de tank en andere installatieoppervlakken. Dergelijke koperneer-slagen, in mechanisch en elektrisch kontakt met de genoemde oppervlak-25 ken, doen een hoge stroom door de metallische bekledingsinrichting vloeien waardoor aldus de elektrische potentiaal, die op een dergelijke installatie wordt aangelegd, afneemt en beneden de waarde komt, die noodzakelijk is voor het remmen van de oxydatie van het reduktiemiddel zodat deze aldus onbruikbaar wordt om de genoemde oppervlakken vrij van 30 stroomloos daarop gevormde koperafzettingen te houden. Een equivalent gebied van metallisch koper vereist ten minste twee grootte-orden meer stroom dan roestvrij staal om weerstand te bieden tegen stroomloze koper-afzetting.

Aangenomen, wordt dat dit wordt veroorzaakt door de 35 aanmerkelijk hogere katalytische aktiviteit van koper - vergeleken met staal - voor het oxyderen van het reduktiemiddel en aldus het aantal h gevormde elektronen.

Hoewel derhalve de oppervlakken van bekende» toegepaste installaties bestendig zijn tegen stroomloze afzetting gedurende de begintrappen van de behandeling, gaat na een korte tijdsperiode, 5 wanneer men dergelijke methoden op commerciële schaal toepast, de weerstand van het oppervlak van de installatie verloren. Aldus kunnen de bekende methoden niet met succes worden aangepast aan commercieel gebruik.

Een extra probleem dat dikwijls bij de vervaardiging 10 van te bekleden voorwerpen die in bekledingsrekken worden vastgehouden, b.v. gedrukte schakelingenplaten, optreedt is dat bij dergelijke procedures soms koperlagen, die geen deel vormen van het ketenpatroon zelf, op de randen van het isolerende substraat worden gevormd. Indien dergelijke koperranden in kontakt komen met de metalen rekken die het sub-15 straat steunen, zal de stroombehoefte drastisch worden verhoogd, waardoor de elektrische potentiaal, die over het rek is aangelegd zodanig vermindert of afneemt, dat deze tenslotte daalt beneden de minimum-potentiaal, die bij toepassing van de bekende procedures en voorschriften vereist is voor het vermijden van bekleding. De potentiostaten van 20 de bekende methoden zijn in staat tot maximum-stromen van niet meer dan 1 Amp, hetgeen een gebrek aan kennis of begrip van het probleem, aangetroffen bij het bekleden op grotere schaal, zoals bij een commerciële toepassing aanduidt.

Het is een hoofddoel van de uitvinding te voorzien 25 in een werkwijze voor een stroomloze koperafzetting, waarbij een metallische bekledingsinrichting in contact met de afzettingsoplossing in het begin bestendig wordt gemaakt ten opzichte van stroomloze koperaf zettingen en gedurende langdurige perioden van de bekledingsbehande-ling in een bestendige toestand wordt gehandhaafd.

30 Het is een ander doel van de uitvinding in commerciële afzettingswerkwijzen de toepassing van metallische afzettingsinstalla-ties gedurende langdurige perioden mogelijk te maken, zonder dat koper-afzettingen worden opgebouwd, die door etsen moeten worden verwijderd.

Het is een volgend doel van de uitvinding te voor-35 zien in stroomloze koperafzettingswerkwijzen, waarbij koperneerslagen in kontakt met de bekledingsinstallatie gemakkelijk kunnen worden ver- 800 2 5 15 * 5 wijderd, zoals door afTborstelen, afvegen, vacuumtrekken, zonder dat de bekledingsbehandeling moet worden stilgelegd.

Het is een ander doel van de uitvinding te voorzien in verbeterde methoden voor het vervaardigen van gedrukte schakelingenplaten, waarbij aanhechtende stroomloze koperafzettingen op de oppervlakken van de installatie worden vermeden.

Het is nog een volgend doel van de uitvinding te voorzien in een werkwijze voor het vormen van gedrukte schakelingenplaten, waarin een ongewenste opbouw van stroomloos koper of de randen van de te bekleden panelen wordt voorkomen. *

De voornoemde doeleinden, alsmede andere doeleinden, die uit de beschrijving duidelijk zullen worden, kunnen volgens de nu te beschrijven werkwijze van de uitvinding worden bereikt.

In het bijzonder kan men met de uitvinding een verla-i ging van de bekledingskosten van tot 30$ of meer bereiken, hetgeen in hoofdzaak te danken is aan de besparingen aan bekledings- of afzettings-ehemicaliën en zuren en neutraliserende basen, die nodig zijn om het koper periodiek van de bekledingstanks en de andere oppervlakken van de installatie af te etsen en voor het terugwinnen van waardevolle be-0 standdelen uit het gebruikte etsmiddel en de afvalbehandeling van deze laatste. Extra besparingen kunnen worden bereikt door het vermijden van arbeidskosten en verloren produktietijd, die door dergelijke etsings-, terugwinnings- en afvalbehandelingsprocedures nodig zijn.

Zonder de uitvinding op enigerlei wijze te beperken 5 wordt aangenomen, dat deze is gebaseerd op de volgende inventieve opvattingen en waarnemingen:

Het oxyderen van geschikte reduktiemiddelen, die in stroomloze koperbekledingsbaden aanwezig zijn, b.v.-formaldehyde, op oppervlakken, die voor dergelijke oxydatiereakties katalytisch aktief 30 zijn, produceert elektronen, waardoor een dergelijk oppervlak negatief wordt geladen; de bekleding van kopermetaal afkomstig uit de koperionen-omvattende oplossingen verbruikt elektronen. Koperionen die door geschikte complexvormers in oplossing blijven en die in kontakt komen met een dergelijk geladen oppervlak, worden derhalve afgezet als metal-35 lisch koper, waardoor de negatieve lading van het respektieve oppervlak wordt verminderd hetgeen leidt tot een stroomloze afzetting van een 6 koperlaag op het oppervlak. De potentiaal van het oppervlak, dat door de twee reakties ontstaat staat bekend als de "gemengde potentiaal".

Het oppervlak van staal, dat wordt toegepast voor tanks of rekken, alsmede roestvrij staal en andere geschikte metalen, 5 is voldoende katalytisch met betrekking tot de oxydatie van b.v. formaldehyde om gevoelig te worden gemaakt voor de stroomloze vorming van koperafzettingen.

Door de respektieve metaaloppervlakken een deel van een elektrische keten, die een bron van elektriciteit omvat, te maken, 10 is het niet alleen mogelijk de op genoemd metaaloppervlak gevormde lading als gevolg van de katalytische oxydatie van het reduktiemiddel te compenseren, maar tevens het oppervlak te voorzien van een laag met verminderde of nagenoeg afwezige, katalytische aktiviteit voor de oxydatie van de genoemde reduktiemiddelen. Het resultaat van deze proce-15 dure is, dat geen koperafzettingen op genoemd oppervlak (of oppervlakken) worden gevormd.

Bij praktisch gebruik worden elektrisch gevormde koperaf zettingen gevormd op alle oppervlakken of voorwerpen, die gevoelig zijn voor een dergelijke afzetting en zijn ondergedompeld in de stroom-20 loze koperoplossing.

Statistisch wordt een bepaald aantal koperionen op het oppervlak, van het te bekleden voorwerp gereduceerd tot koper (0) of koper (I) niet opgenomen in het netwerk van de oppervlakteafzetting, maar drijft terug in de massa van de oplossingen. Agglomeraties vormen 25 deeltjes die op zichzelf katalytisch aktief zijn en dus aanleiding geven tot koperafzetting op het oppervlak daarvan. Verder is er tevens, veroorzaakt door verontreinigingen en door de lokale toename van de concentratie van bepaalde chemicaliën als gevolg van het aanvullen van de afzettingsbadoplossing, een bepaalde neiging tot vorming van koper-30 plaatsen en deeltjes in de massa van de afzettingsbadoplossing. Koperplaatsen of deeltjes, die in de badoplossing aanwezig zijn, hechten zich aan metaaloppervlakken, b.v. de tankvanden, rekken en andere afzettings-apparatuur terwijl tevens een neerslag van dergelijke deeltjes op de bodem van het bekledingsvat wordt gevormd.

35 Bij het ontstaan van een dergelijk. neerslag in kontakt met de metallische oppervlakken van de bekledingsinstallatie, beginnen 800 2 5 15 * 1 7 .

deze oppervlakken koperafzettingen aan te nemen, en na een korte tijdsperiode gedragen zij ziek op dezelfde wijze als metallische oppervlakken in kontakt met stroomloze koperbekledingsbaden en in het algemeen doen zij derhalve de bovenbeschreven ongvenste resultaten ontstaan.

De katalytische aktiviteit en aldus het rendement van de oxydatie van het reduktiemiddel op koperoppervlakken is aanzienlijk hoger dan de katalytische aktiviteit van b.v. roestvrij staal, zodat voor de elektronen, gevormd op betrekkelijk weinig koperdeeltjes die in kontakt zijn met b.v. het bodemoppervlak van het bekledingsvat, 3 compenserende stromen uit de bovengenoemde bron van elektriciteit nodig zijn, die drastisch groter zijn dan de stromen nodig voor het passi-veren van het roestvrij stalen oppervlak. Uitgezonderd indien men de voorschriften van de uitvinding volgt, leidt dit tot een verandering van de potentiaal van het metallische oppervlak tot zodanig meer nega-5 tieve waarden, dat vorming van een stroomloze afzetting op de genoemde oppervlakken wordt veroorzaakt. Indien echter volgens de voorschriften van de uitvinding de toevoer van elektriciteit aan de metaaloppervlakken op zodanige wijze wordt gedimensioneerd, dat daardoor de stroom wordt geleverd die noodzakelijk is voor het doeltreffend compenseren van de !0 op de koperoppervlakken gevormde elektronen ter handhaving van een op-pervlaktepotentiaal, die voldoende positief is ter onderdrukking van koperbekleding op de genoemde oppervlakken en bij voorkeur ter levering van een katalytisch inaktieve oppervlaktelaag op zowel de metalen wanden van het bekledingsvat als de installatie, alsmede op het opper-25 vlak van. de daarmee in kontakt zijnde koperdeeltjes, zal geen bekleding op de wanden of koperdeeltjes in kontakt met deze wanden plaatsvinden.

Dit leidt tot een bekledingsinstallatie, die vrij blijft van koperaf-zettingen, waarbij de neergeslagen koperdeeltjes worden belemmerd zich af te zetten op de respektieve metaaloppervlakken, en aldus deze neer-30 slagen gemakkelijk verwijderd kunnen worden.

De toevoer van elektriciteit, tevens aangeduid als energietoevoer, wordt volgens de uitvinding zodanig gedimensioneerd, dat daardoor de potentiaal van de bekledingsinstallatieoppervlakken wordt gehandhaafd op een waarde, die voldoende positiever is ten op-35 zichte van de gemengde- of bekledingspotentiaal, dat stroomloze bekle-dingsreakties op dergelijke metalen wanden worden voorkomen; waarbij

rt Λ Λ O E A K

8 verder een stroom wordt geleverd, die af doende is voor het vormen van katalytische inaktieve oppervlaktelagen, niet alleen op b.v. de wanden van roestvrij stalen tanks, de oppervlakken van een installatie, enz. maar tevens op de oppervlakken van neergeslagen koper en koper in kontakt met dergelijke oppervlakken.

Volgens de uitvinding wordt voorzien in een werkwijze voor het handhaven van stroomloze koperbekledingsoplossingen en het stroomloos bekleden van koper uit dergelijke oplossingen op substraten, die gevoelig zijn voor stroomloze bekleding van koper, waarbij oppervlakken van de metallische bekledingsinstallatie in aanraking zijn met de genoemde oplossing, welke werkwijze omvat het in aanraking brengen van de genoemde oplossing met ten minste êên tegen-elektrode; en het zodanig verbinden van de metallische hekledingsinstallatie en de tegen-elektrode (n) met een bron van elektriciteit, dat het oppervlak van de bekledingsinstallatie een potentiaal verkrijgt, die voldoende meer positief is dan de gemengde potentiaal van de stroomloze koperbekledings-badoplossing om het oppervlak vrijwel geheel of volledig bestendig te maken tegen stroomloze metaalafzetting, welke bron van elektriciteit een voorziening heeft voor het instellen en handhaven van de genoemde potentiaal in het stroomgebied, dat noodzakelijk is voor het compenseren van de elektronen, gevormd door de oxydatie van het in de oplossing aanwezige reduktiemiddel wanneer de oplossing in aanraking wordt gebracht met de genoemde metallische oppervlakken van de genoemde hekledingsinstallatie, voordat en nadat koperdeeltjes zijn bezonken of neer-I geslagen op de oppervlakken en aldus de oppervlakken van de genoemde koperdeeltjes en van de genoemde bekledingsinstallatie nagenoeg geheel of volledig katalytisch inaktief .worden gehouden ongevoelig voor stroomloos gevormde metaalafzettingen.

In êên van de uitvoeringsvormen van de uitvinding 3 wordt voorzien in een werkwijze voor het stroomloos afzetten van koper uit een stroomloze koperbekledingsoplossing op een substraat of voor het handhaven van dergelijke oplossingen, waarbij oppervlakken van een metallische bekledingsinstallatie in aanraking zijn met de genoemde oplossing, welke werkwijze omvat: ;5 1} het aanvankelijk op de metallische installatie aanleggen van een potentiaal, die voldoende meer positief is dan de 800 2 5 15 * 9 gemengde potentiaal van de stroomloze koperoplossing om de oppervlakken van de installatie nagenoeg bestendig te maken tegen stroomloze koper-afzetting; 2) bet stroomloos afzetten van koper op bet substraat uit de stroomloze koperoplossing of bet opslaan van de oplossing; en 3) terwijl stroomloos koper op bet substraat wordt afgezet of de oplossing wordt opgeslagen bet handhaven op de metallische oppervlakken van een potentiaal,·-die voldoende meer positief is dan de gemengde potentiaal om de oppervlakken bestendig te maken tegen stroomloze koperafzetting.

De beschreven werkwijze kan worden toegepast op elk type metallische installatie, toegepast voor stroomloze koperafzet-tingsbehandelingen of voor bet opslaan van stroomloze koperbekledings-oplossingen, met inbegrip van bekledingsvaten, rekken die bet te bekleden substraat ondersteunen, loodwerk of andere installatieonderdelen in kontakt met de bekledingsoplossing.

De voornoemde werkwijze wordt meer in bet bijzonder uitgevoerd door in bet begin door de metallische installatie, b.v. een bekledingsvat, rek enz. een stroom te laten lopen, die voldoende is om-^ een elektrische potentiaal op de oppervlakken van de genoemde installatie tot stand te brengen, die voldoende positief is om aanhechtend stroomloos gevormd koper te weerstaan; en het stroomloos afzetten van koper op het te bekleden substraat; alsmede wanneer de afzettings-reaktie voortschrijdt, de voornoemde stroom te leveren op een niveau ^ dat voldoende is om een gewenste, voldoende positieve elektrische potentiaal over de oppervlakken van de metallische inrichting te handhaven om stroomloze bekleding te belemmeren. Bij voorkeur wordt een stroom -U . . 2 m het gebied tussen 10 en 4 mA/cm oppervlak, dat ten opzichte van stroomloze afzetting bestendig moet worden gemaakt, toegepast.

^ Bij wijze van illustratie wordt de procedure uitge voerd door ten minste ien kathode in de stroomloze koperbekledingsoplos-sing te voorzien die via een bron van elektriciteit in elektrische verbinding staat met de oppervlakken van de bekledingsinstallatie. Aldus wordt een stroom toegeroerd aan de door de hekledingsbadoplossing geslo-35 ten keten en wordt een elektrische potentiaal op bet oppervlak van de installatie gecreeerd, die voldoende meer positief is dan de gemengde 10 potentiaal van de bekledingsbadoplossing om vorming van een hechtende koperbekleding op de oppervlakken van de installatie te belemmeren. Deze toegevoerde stroom wordt gedurende de stroomloze koperafzetting geregeld om de elektrische potentiaal op de oppervlakken van de bekledings-. 5 installatie op een gewenst niveau te houden, voldoende positief om de oppervlakken, alsmede de oppervlakken van de op de genoemde oppervlakken neergeslagen koperdeeltjes, nagenoeg inaktief en ongevoelig voor stroomloos gevormde afzettingen te houden.

De uitdrukking "gemengde potentiaal" heeft betrek-10 king op die elektrische potentiaal, waarbij koper stroomloos uit een stroomloze koperbekledingsoplossing op het gevoelige oppervlak, dat daarmee in kontakt staat, begint neer te slaan. Of anders gezegd is het de elektrische potentiaal, gemeten tussen een geschikt metallisch substraat, dat stroomloos wordt bekleed met koper en een standaard-15 referentie-elektrode in elektrische verbinding met het te bekleden substraat. Procedures voor het meten van de gemengde potentiaal van stroomloze koperbekledingsoplossingen zijn bekend. Een dergelijke procedure wordt in de hierna volgende beschrijving aangegeven.

Stroomloze koperafzettingsoplossingen, die voor de 20 uitvinding bruikbaar zijn worden in het algemeen gekenmerkt door een gemengde potentiaal binnen het gebied tussen -500 en -800 m.V. ten opzichte van een standaard zilver-zilverchloride-referentie-elektrode en in het gebied tussen -550 en -850 mV ten opzichte van een verzadigde kalomol-referentie-elektrode, gemeten bij de bedrijfstemperatuur van de 25 bekledingsbadoplossing.

Bij het uitvoeren van stroomloze koperbekledingspro-cedures volgens de uitvinding worden typerend elektrische potentialen van tussen -500 en +500 mV en meestal tussen -300 en -100 mV, ten opzichte van de referentie-elektrode, aangelegd en onderhouden op de me-30 tallische steunwanden van het bekledingsvat en/of elk andere metallische bekledingsinstallatie in kontakt met de badoplossing. Dergelijke potentialen zijn voldoende om de oppervlakken van de installatie alsmede elke koperhoeveelheid die daarmee reeds in kontakt is, b.v. neergeslagen koper, koperranden op de beklede panelen en dergelijke te 35 passiveren.

De principes van de uitvinding worden met voordeel toe- 80025 15 11 gepast om metallische rekken, die het te bekleden substraat in de bekle-dingsoplossing ondersteunen, nagenoeg geheel of geheel voor stroomloze koperbekleding ongevoelig te maken. In het bijzonder wordt een dergelijk rek elektrisch aangesloten aan een klem van een stroombron, b.v.

5 een gelijkrichter, met afmetingen om de voornoemde gedefinieerde potentiaal in een ruim stroomgebied, b.v. tot aan 200 Amp. te leveren waarbij de andere klem van de stroombron is verbonden met een kathode, opgehangen in de afzettingsoplossing. Een stroom, die voldoende is om een passiverende elektrische potentiaal op het rek aan te leggen wordt toe-10 gevoerd, koper wordt stroomloos afgezet op het in het rek ondersteunde substraat en gedurende de afzetting wordt de stroom ingesteld om het rek in zijn gepassiveerde toestand, ongevoelig voor stroomloos gevormde koperafzettingen, te houden. Hoewel dezelfde stroombron als voor het bekledingsvat of een andere bekledingsinstallatie kan worden toege-15 past, heeft het de voorkeur een afzonderlijke stroombron voor elk onderdeel van de installatie, dat ongevoelig moet worden gemaakt en gehouden, toe te passen.

De voomoemde techniek kan bovendien worden toegepast om de stroomloze afzetting van koper op ongewenste gebieden van het te.

20 bekleden substraat, te voorkomen. In het bijzonder voor gedrukte schakelingenpanelen, waarbij de additieve techniek ter vervaardiging daarvan wordt toegepast, blijft in sommige gevallen op de isolerende panelen, die van tevoren op maat zijn gesneden, gemaskeerd en gesensibiliseerd, een blootgelegde, gevoelig gemaakte rand op de kanten van het 25 paneel en het aangrenzende paneeloppervlak over. Wanneer het paneel in aanraking wordt gebracht met de afzettingsoplossing, begint tezamen met de koperafzetting in de gewenste gebieden koper neer te slaan op de gevoelig gemaakt paneelranden en het daaraan grenzende gevoelig gemaakte oppervlak, in dezelfde dikte als op de onbeschermde gebieden van het 30 paneel, die overeenkomen met het gewenste ketenpatroon. Als gevolg daarvan wordt een continue rand van koper op het paneel gevormd. In een typerend geval wordt deze koperrand, die geen deel is van het ketenpatroon zelf, van de rest van het paneel afgesneden en afgevoerd. Be opbouw van een dergelijke koperrand kan worden voorkomen door een rand 35 van het paneel met een metallisch oppervlak van het rek in aanraking te brengen en voldoende stroom naar het rek toe te voeren en te hand- 12 haven, om zowel het rek als de koperrand van het paneel nagenoeg ongevoelig voor stroomloze afzetting te houden.

Metalliseringsvaten, alsmede andere metallische af-zettingsinstallaties, toegepast hij de werkwijze van de uitvinding kun-5 nen van elk koperneerslag dat aan het oppervlak kan hechten, h.v. koper-deeltjes die op de hodem van het hekledingsvat zijn gevallen, worden gereinigd, door tijdelijk de hekledingsbehandeling te staken, het he-kledingsbad leeg te maken en af te borstelen of de koperneerslagen door vacuum weg te voeren. Een dergelijke schoónmaaktrap kan tevens gedu-10 rende de hekledingsbehandeling worden toegepast zonder dat het vat behoeft te worden geledigd, bijvoorbeeld door vacuumtrekken. Er dient op te worden gewezen, dat in tegenstelling tot de bekende methoden in de werkwijze van de uitvinding koper niet aan de gepassiveerde installa-tieoppervlakken zal hechten, zelfs niet na langdurig bedrijf en dat 15 dergelijk koper gemakkelijk door de voornoemde reinigingsprocedure kan worden verwijderd, zonder de noodzaak tot etsen of een andere intensieve chemische of mechanische reinigingsprocedure.

Bij het uitvoeren van de werkwijze van de uitvinding zal men gewoonlijk vinden, dat een dunne laag stroomloze koperafzet-20 tingen op de kathode of kathoden wordt gevormd. Koperafzetting op de kathodeoppervlakken kan volledig of ten minste gedeeltelijk worden voorkomen door tussen de kathode en de stroomloze koperafzettingsop-lossing een membraan te plaatsen, dat elektrische geleiding tussen de kathode en de afzettingsoplossing toelaat, maar passage van koperionen 25 uit een afzettingsoplossing voorkomt,

Ionenuitwisselingsmembranen, hetzij anionische of kationische, kunnen voor dit doel worden toegepast. De keuze van het bepaalde ionen-uitwisselingsmembraan zal afhangen van de in het bad toegepaste specifieke koperionencomplexvormer. In beide gevallen dat 30 het gecomplexeerde koper een negatieve lading bezit, zoals wanneer het complexvormende middel van het aminozuur-type is, worden kationuit-wisselingsmembranen toegepast. In die gevallen, dat het gecomplexeerde koper een positieve lading bezit, worden anionuitwisselingsmembranen toegepast. Indien het gecomplexeerde koper neutraal is, zoals in het 35 geval dat alkanolamine-complexvormers in het bad worden toegepast, kan hetzij een anionisch of kationisch uitwisselingsmembraan worden toege- 800 2 5 15 i 13 past.

De werkwijze van de uitvinding is bruikbaar voor be-kledings- en opslagvaten, waarin de steunwanden of de oppervlakken van de wanden zijn gemaakt van niet-edele metalen, zoals staal, ijzer, J nikkel, kobalt, titaan, tantaal, chroom, en dergelijke en desgewenst koper. Op soortgelijke wijze kan de werkwijze worden toegepast om andere typen van dergelijke metalen gemaakte bekledingsinstallaties bestendig te maken tegen aanhechtende,stroomloos gevormde koperafzet-tingen.

0 De pH van de stroomloze koperafzettingsoplossing is gewoonlijk ten minste 10 en bij voorkeur 11 of hoger,

Fig. 1 illustreert een vereenvoudigd bekledingssys-teem, dat met de uitvinding kan worden toegepast, omvattende een be-kledingstank met metallische steunwanden, een bekledingsoplossing, een I5 krachtbron, elektroden, het te bekleden substraat en het steunorgaan.

Fig. 2 toont een meer gedetailleerd systeem, aangepast voor automatische regeling, dat bruikbaar is voor het uitvoeren van de uitvinding; fig. 3 is een grafiek, die de stroom als functie van 20 de potentiaal (spanning) voor roestvrij staal in een stroomloze koper-bekledingsoplossing weergeeft; fig. U is een grafiek, die de stroom als functie van de potentiaal (spanning) voor koper in een stroomloze koperbekledings-oplossing van dezelfde samenstelling als in fig. 3 weergeeft.

25 In figuur 1 bevat een bekledingstank 2, waarvan de steunwanden van staal zijn gemaakt, bij voorkeur roestvrij staal, of een ander geschikt elektrisch geleidend materiaal, een stroomloze koper-bekledingsoplossing b. Metaalelektrode 6 is ondergedompeld in oplossing Ij· en elektrisch verbonden met de negatieve aansluiting 8 van een 30 gelijkstroomenergietoevoereenheid 10. Oppervlak 12 van tank 2 is elektrisch verbonden via een variabele weerstand 16 aan een positieve aan-sluitklem 18 van de eenheid 10. Een millivoltmeter 20 is tevens verbonden met de steunwand 12 en met de standaardreferentie-elektrode 22. Het te bewerken voorwerp 2b is ondersteund op een metalen rek 26. Rek 26, 35 in elektrisch kontakt met oppervlak 12a van tank 2, is opgehangen in de bekledingsoplossing b. Het te behandelen voorwerp 2b is elektrisch

o η Λ 0 R 1 K

14 geïsoleerd van rek 26 door de niet-geleider (isolator) 27. Voordat de werking van de bekledingsoplossing b wordt gestart (b.v. door een reduktiemiddel toe te voeren of door de pH of de temperatuur te verhogen) wordt bij voorkeur een potentiaal die positiever is dan de te ver-5 wachten gemengde potentiaal van de in bedrijf zijnde bekledingsoplos-sing aangelegd aan de oppervlakken 12a en 12b van tank 2 door weerstand 16 naar behoefte in te stellen. De samenstelling van bekledings-, oplossing k en de omstandigheden worden met bekende middelen ingesteld om de stroomloze bekleding te starten (b.v. door het reduktiemiddel toe 10 te voegen, de pH of de temperatuur te verhogen). Het voorwerp 2k wordt ondergedompeld in de bekledingsoplossing b en het bekleden begint.

De elektrische potentiaal van oppervlak 12 met betrekking tot de refe-rentie-elektrode 22 wordt gedurende het bekleden gevolgd door milli-voltmeter 20 af te lezen en deze potentiaal wordt meer positief ge-15 houden dan de gemengde potentiaal van de bekledingsoplossing Deze potentiaal kan met de hand worden geregeld, zoals in de uitvoeringsvorm van figuur 1 of automatisch als geïllustreerd in figuur 2.

In figuur 2 strekt een 200 V wisselstroomleiding 28 zich uit naar de gelijkstroomtoevoer 31, die b.v. in staat is een 20 stroom van 200 Mg. bij 7 V te leveren. De negatieve klem 32 van de energietoevoereenheid 30 is elektrisch verbonden door leiding 3¼ aan elektroden 36, die zijn opgehangen in de metalen tank 38. Tank 3S bevat bekledingsoplossing ^0 en is geaard door draad b2. De positieve klem kb van de toevoereenheid 30 is elektrisch verbonden door leiding h6 25 en passeert transistors 1*8, die parallel zijn en worden aangedreven door een Darlington-vermogenstransistor 50. Elk van de doorlaattransis-tors U8 heeft bij voorkeur een uitgangscapaciteit van 50 Mp. De Darlington-vermogenstransistor 50 wordt bij voorkeur ingesteld op een versterking van ongeveer 10.000 : 1. Doorlaattransistors H8 zijn ver-30 bonden door de elektrische leiding 52, metershunt 5^ en de elektrische leiding 56 met tank 38. Metershunt 5^ is verbonden door leiding 5Ö met st andaar dampèr emet er 60, die de stroom uit de doorlaattransistors U8 over de metershunt 5^ meet. Kondensator 62, bij voorkeur met een capaciteit van 2 microfarad, is dwars over de elektrische leiding 3^ en de 35 metershunt 5b verbonden om de elektrische achtergrondruis te verminderen.

800 2 5 15 15

Elektrische leiding 64 strekt zich uit vanaf tank 38 en is verbonden met de positieve klem jk van een spanningsversterker 66. Elektrische leiding TO strekt zich uit vanaf de standaard-referen-tie-elektrode 72 en is verbonden met de negatieve klem 66 van versterker 68. Versterker 68 is ingesteld op een versterking van 10 : 1. Re-ferentie-elektrode 72 is een gebruikelijke zilver/zilverehloride-elek-trode of equivalente referentie-elektrode, in een zoutbrugverbinding met de bekledingsoplossing 40 in tank 38.

Versterker 68 is verbonden door elektrische leiding 78 met de negatieve klem 78 van de regelversterker 80. De spanningsuit-gang van versterker 68 naar versterker 80 wordt gemeten door tussen-geschakelde standaardvoltmeter 82, door leiding 8½ met leiding 74 verbonden. De positieve klem 86 van de regelversterker 80 is verbonden door leiding 88 met potentiometer (instelpunt) 90 en met de FET-schakelaar 92. De potentiometer 90 heeft bij voorkeur een maximaal-mogelijke instelling van 3 V positief t/m 2 V negatief. Elektrische leidingen 94 en 96 strekken zich uit van respectievelijk klemmen 98 en 100, van de metershunt 54 naar de spanningsversterker 102. Leiding 94 is verbonden met de positieve ingangsklem 104 van versterker 102. Leiding 96 is ver-3 bonden met de negatieve ingangsklem 106 van versterker 102. De spannings-uitgang van versterker 102 gaat via leiding 108 naar de positieve ingangsklem 110 van regelversterker 112. Versterker 112 is ingesteld op een versterking van 20 : 1. De negatieve ingangsklem 114 van regelversterker 112 is verbonden met potentiometer (instelpunt) 116. De elektri-5 sche leiding 118 loopt via versterker 112 naar FET-schakelaar 92.

Kondensator 120, bij voorkeur met een capaciteit van 1 microfarad, en weerstand 112, bij voorkeur met een weerstand van 1 ohm, zijn in de keten opgenomen om de achtergrondruis te verminderen.

Ter voorkoming van oververhitting worden bij voorkeur 30 doorlaattransistors 48, vermogentransistor 50, kondensatoren 120 en 62, weerstand 122 en amperemeter 60 geplaatst op warmtereservoir 124 (aangeduid door stippellijnen) en gekoeld door een ventilator 126, verbonden aan een 110 V wisselstroomleiding 128. Reservoir 124 is gemaakt van aluminium of een ander standaard-materiaal, dat warmte absor-35 beert.

In de praktijk wordt de werkwijze van de uitvinding 16 als volgt uitgevoerd: Volgens figuur 2 wordt een wisselstroom van 220 V uit leiding 28 omgezet in een gelijkstroom in de gelijkstroomenergie-toevoereenheid 30. De negatieve potentiaal uit de toevoereenheid 31 wordt aangelegd aan de elektroden 36 in tank 38. Aldus worden elektro-5 den 36 kathodisch gemaakt. Een positieve potentiaal uit toevoereenheid 30 wordt gestuurd via de vermogenstransistor 50, de doorlaat-transistor 48, leiding. 52, metershunt 5¾ en leiding 56 naar tank 38.

Tank 38 wordt aldus anodisch gemaakt. De stroom over de metershunt 5^ wordt gevolgd met behulp van amperemeter 60.

10 Een zilver/zilverchloridereferentie-elektrode 72 wordt opgehangen in tank 38 en op gebruikelijke wijze in verbinding gehouden met de bekledingsoplossing U0 door middel van een poreus tus-senmembraan. Door de referentie zilver/zilverchloride-elektrode 72 en tank 38 op de aangegeven wijze met de tegenovergestelde klemmen van 15 de versterker 68 te verbinden, wordt aldus de potentiaal (spanning) van de wanden van de tank 38 continu gevolgd en bovendien als volgt geregeld :

Indien de spanning van versterker 68 naar regelver-sterker 80 overwegend positief is, heeft versterker 80 de neiging een 20 positieve spanning af te geven. Indien daarentegen de spanning van versterker 68 naar regelversterker 80 in hoofdzaak negatief is, heeft versterker 80 de neiging een negatieve spanning af te geven. Een positieve spanning naar vermogenstransistor 50 doet de laatste stroom leveren.

Een negatieve spanning naar vermogenstransistor 50 veroorzaakt dat de 25 laatste wordt afgesloten en vrijwel alle stroom ophoudt te vloeien.

Gedurende de bekleding legt versterker 68, wanneer de potentiaal (spanning) van tank 38 minder negatief (d.w.z. meer positief) wordt ten opzichte van de referentie-elektrode 72, een positieve spanning aan regelversterker 80 aan, die op zijn beurt een negatieve spanning aan-30 legt aan vermogenstransistor 50. Door het instelpunt in te stellen, wordt de positieve spanningsuitgang van regelversterker 80 naar behoefte geregeld voor het instellen van de totale uitgang van versterker 80 en om de gewenste stroomvloei naar de tank 38 als nodig voor het handhaven van de potentiaal (spanning) van de tank 38 op de ingestelde potenti-35 aal, che meer positief is dan de gemengde potentiaal van oplossing Ho te handhaven.

80 0 2 5 15 17

Vermeden wordt, dat 'overmaat stroom naar tank 38 vloeit door middel van spanningsversterker 102 en regelversterker 112. De potentiaal (spanning) over de met er shunt 5I* is recht evenredig met de stroom, die vloeit uit de vermogenstransistor 50 en de doorlaat-transistors 1*8. Deze spanning wordt vergroot in versterker 102 en verder versterkt in regelversterker 112. Indien de versterkte spanning van versterker 112 naar de poort van PET 92 hoven het afsnijpunt stijgt, opent de FET-sehakelaar 92, waarbij de uitgang van potentiometer 90 wordt verdeeld en het instelpunt van versterker 80 wordt verlaagd, waardoor het systeem naar zijn evenwichtstoestand terugkeert.

De uitgang van de versterker 102 wordt gebalanceerd door de uitgang van potentiometer 116, die het instelpunt van versterker 112 tot stand brengt. Het instellen van 116 bepaalt de maximale stroom, die toegelaten wordt voordat het instelpunt van de regelversterker 80 5 wordt verlaagd. De funktie van de versterkers 102 en 112 is het begrenzen van de maximale stroom, die aan de tank en de kathoden wordt toegevoerd, ter bescherming van het totale systeem.

Op de voornoemde wijze wordt de spanning aangelegd aan tank 38 meer positief gehouden dan de bekende gemengde potentiaal :0 van de hekledingsoplossing 1*0; als gevolg is er vrijwel geen metaalaf-zetting op de wanden van tank 38.

In de bovenbeschreven specifieke procedure kunnen metallische rekken worden toegepast voor het ondersteunen van de te bekleden substraten en dergelijke en dergelijke rekken kunnen bestendig 25 worden gemaakt tegen stroomloze koperafzetting volgens de hier beschreven principes. Ih een dergelijk geval is het gewenst een afzonderlijke regelketen toe te passen voor het toevoeren van stroom aan de rekken. Indien de te bekleden op de rekken ondersteunde substraten panelen zijn met koperen randen,, zal een grotere stroomtoevoer vereist zijn om 30 de passiverende elektrische potentiaal op de rekken en de koperen randen op het paneel in stand te houden. Indien het daarentegen gewenst is het totale substraat te bekleden of indien de koperen randen op het paneel een deel vormen van of in verbinding staan met het ketenpatroon, heeft het de voorkeur het substraat van het rek te isoleren door tussen-35 plaatsing van een nagenoeg elektrisch niet-geleidend materiaal (zie figuur 1).

18

Figuren 3 en 4 tonen de stroom als funktie van de spanning voor koper en roestvrij staal in een stroomloze bekledingsop-lossing met de samenstelling van voorbeeld I. Positieve stromen zijn oxyderende stromen en negatieve stromen zijn reducerende, d.w.z. bekle-5 dende, stromen. Bij punt "B" in figuur 4 (koperelektrode} is er geen ' netto stroomvloei; deze potentiaal staat bekend als de gemengde potentiaal van de afzettingsoplossing. In gebied "A" worden meer koperionen gereduceerd dan reducerend middel in de oplossing aanwezig is; hier wordt formaldehyde geoxydeerd, zodat er een netto-negatieve (bekledings)-10 stroom is. In gebied "C" wordt meer formaldehyde geoxydeerd dan koperionen gereduceerd, zodat er hier een netto positieve (oxyderende) stroom is. In gebied ”D" vormt zich een film op het oppervlak van de koperelektroden. Deze film is niet-katalytisch ten opzichte van de oxy-datie van formaldehyde. De maximale stroom, die voor de passivering no-15 dig is is vastgesteld op 1+ mA/cm . De koperionen-reduktie vindt niet plaats bij potentialen, die positiever zijn dan ongeveer -450 mV met betrekking tot de referentie-elektrode of 250 mV meer positief dan de gemengde potentiaal. Gebied "E”, dat zich uitstrekt van ongeveer -425 tot -225 mlS met betrekking tot de referentie-elektrode wordt het passi-20 veringsgebied genoemd. In dit gebied is de potentiaal te anodisch om koperionen te reduceren en is het elektrodeoppervlak niet-katalytisch ten opzichte van de oxydatie van formaldehyde, zodat er weinig stroom vloeit. Aangezien de stroom in dit gebied voor de oplossing zonder en voor de oplossing met formaldehyde ongeveer gelijk is, wordt aangeno-25 men, dat de stroom, die in dit gebied vloeit, vrijwel niet wordt ver-oorzaakr door de oxydatie van formaldehyde. De stroom, die vloeit in gebied "F” wordt veroorzaakt door de oxydatie en de gedeeltelijke oplossing van het elektrodeoppervlak. Gebied ,rG" is een tweede passive-ringsgebied. Buiten gebied "G" kunnen verschillende bestanddelen wor-30 den geoxydeerd, OH ionen, EDTA, koper of formaldehyde.

Figuur 3 toont, dat een roestvrij stalen elektrode betrekkelijk passief is van -500 tot +400 mV. Bij potentialen, die negatiever zijn dan -500 mV begint koper op het roestvrij stalen oppervlak neer te slaan, hetgeen zijn eigenschappen verandert. Bij -325 mV is 35 de stroomdichtheid 40 maal kleiner voor roestvrij staal dan voor koper (0,020 mVs; 0,80 mA/cm^}.

800 2 5 15 « 19

Roestvrij staal is zeer langzaam in ïiet inleiden van de bekleding in een stroomloos koper'bekledings'bad. Dit komt omdat het een betrekkelijk slechte katalytische aktiviteit voor de oxydatie van formaldehyde vertoont. Wanneer eenmaal het bekleden is begonnen, gaat . 5 dit echter snel verder, aangezien de op het roestvrij stalen oppervlak gevormde koperafzetting oppervlaktegebieden met hoge katalytische aktiviteit voor de oxydatie van het reduktiemid&el, en aldus de vorming van elektronen, levert.

Een potentiaal van ongeveer -325 mV (ten opzichte van 10 de verzadigde kalomel-elektrode) is het beste voor het passiveren van zovel roestvrij staal als koper, aangezien deze in het midden van het koper-passiveringsgebied ligt en de roestvrije staal stroomdichtheid bij deze potentiaal zeer laag is.

Het passiveringsgebied kan bij pH-veranderingen 15 enigszins verschuiven. De verschuiving is in dezelfde richting als de gemengde potentiaal van de oplossing met de pH verandert en van dezelfde grootte. In êén uitvoeringsvorm van de uitvinding vordt derhalve een gemengde potentiaalsonde toegepast als de respektieve refe-rentie-elektrode.

20 Voor de voorstellingen in figuren 3 en 4 verden de 4 potentiaalvaarden gemeten met een model 1T^A Polarograph Analyser (Princetown Applied Research) en de referentie voor alle metingen vas een verzadigde kalomel-elektrode. De stroom verd gevolgd naarmate de potentiaal verd afgetast onder een luchtatmosfeer en geregistreerd 25 op een X/Y-registratie-inrichting.

Bij meting van de gemengde potentiaal vordt een schoon koperoppervlak geplaatst in de stroomloze koperafzettingsoplos-sing; er begint zich dan metaal op het koperoppervlak af te zetten.

Er vorden 3 - ^ minuten gegeven om een stationaire toestand te laten 30 bereiken. Het koperoppervlak vordt verbonden met een klem van een hoge impedantie-millivoltmeter, zoals toegepast bij standaard-pH-meters.

Een standaard-referentie-elektrode, ondergedompeld in het bad, vordt verbonden met de aiidere klem van de genoemde millivoltmeter. Het verschil in potentiaal tussen het koperoppervlak en de referentie-elek-35 trode vordt gemeten voor het bepalen van de gemengde potentiaal van de koperafzettingsoplossing.

20

De uitvinding wordt nu geïllustreerd voor de volgende voorbeelden, die niet beperkend zijn bedoeld.

Voorbeeld I

Een epoxyglaslaminaat met een dikte van 1,6 mm wordt 5 op bekende wijze gevormd ter vervaardiging van een gedrukte schakelingen geleidernetwerk onder toepassing van elektroloze koperafzetting.

Het aldus verkregen laminaat is gereed voor onderdompeling in een elektroloze koperafzettingsoplossing van b.v. de volgende samenstelling: 10 CuSOi^HgO 10 g/1 formaldehyde 1+ ml/1 bevochtigingsmiddel 0,2 g/1 tetra-natriumzout van EDTA 35 g/1 natriumhydroxyde (UaOH) tot pH 11,7 (gemeten bij 25°C) natriumcyanide (NaCN) 0,005 g/1 water tot volume bedrijfstemperatuur 72°C.

De koperafzettingsoplossing van dit voorbeeld heeft 20 een gemengde potentiaal van -630 + 20 mV, gemeten met betrekking tot het standaard zilver/zilverchloride-elektrode.

Alle ingrediënten van de voomoemde afzettingsoplos-sing met uitzondering van het formaldehyde worden in een roestvrij stalen bekledingsvat gemengd. Een roestvrij stalen kathode wordt onderge-25 dompeld in de oplossing en verbonden met de negatieve klem van een variabele gelijkstroomgelijkrichter met een maximale capaciteit van 8 V en 200 A. Een standaard zilver/zilverchloride-referentie-elektrode wordt ondergedompeld in de af zettingsoplossing en met êén zijde van de milli-voltmeter verbonden. De andere zijde van de millivoltmeter wordt ver-30 bonden met een wand van het roestvrij stalen vat.

De elektrische potentiaal op de bekledingsvatwand met betrekking tot de referentie-elektrode wordt ingesteld op -200 mV door de gelijkrichter te regelen. De stroomloze koperbekledingsoplos-sing wordt gestart door formaldehyde toe te voegen. Het epoxyglaslami-35 naat dat als beschreven is voorbehandeld en wordt gesteund op een roestvrij stalen rek, wordt ondergedompeld in de stroomloze koperbekledings- 800 2 5 15 21 oplossing. Koper begint zich stroomloos op het laminaat af te zetten.

33a 10 uur of na een koperafzetting van 20 micrometer, wordt het laminaat uit de bekledingsoplossing weggenomen. Waargenomen wordt, dat gedurende de stroomloze bekledingsreaktie vrijwel geen koper stroom-5 loos is afgezet op het oppervlak van het roestvrij stalen vat of het roestvrij stalen rek, in kontakt met de stroomloze koperafzettings-oplossing.

Voorbeeld II

Dit voorbeeld illustreert een uitvoeringsvorm van de 10 uitvinding, waarbij twee elektroden worden toegepast, nl. er wordt gewerkt zonder een referentie-elektrode. Een stroomloze koperbekledings-oplossing met dezelfde samenstelling als in voorbeeld I wordt in een vat met roestvrij stalen steunwanden geplaatst. Het vat heeft een volume 2 van 8000 1 en een inwendig oppervlak van ongeveer 60 m . De gelijkrich-15 ter wordt ingesteld teneinde een potentiaal van 0,1*5 V tussen de roestvrij stalen kathode ondergedompeld in de bekledingsoplossing en de roestvrij stalen wanden van het vat te verkrijgen. Ha deze instelling wordt waargenomen, dat de wanden van het vat een potentiaal hebben van -300 tot -1*00 mV met betrekking tot de zilver/zilver cJiloriderefer ent ie-20 elektrode. 33a deze begin-meting wordt de referentie-elektrode losgekoppeld en verwijderd.. De begin-stroom, nodig om 0,1*5 V tussen de wanden van het vat en de stalen kathode te geven is 0,5 Amp, equivalent aan -1* 2 een stroomdichtheid van 10 mA/cm .

Zes roestvrij stalen rekken, die 300 suhstraatpanelen 2

25 van elk 0,18 m /rek bevatten, worden geplaatst in de stroomloze koper-bekledingsoplossing. Zij worden verwijderd nadat stroomloos het vooraf ingestelde geleiderpatroon is gevormd, b.v. bij intervallen van 18 -22 uur en vervangen door nieuw, te bekleden substraat. Gedurende de eerste 2l* uur van de bekledingsbehandelingen, naarmate beklede sub-30 straten worden verwijderd en nieuwe substraatpanelen in de bekledingsoplos sing worden ingevoerd, wordt waargenomen, dat zich een metallisch koper omvattend neerslag in de oplossing vormt. Een deel van dit neerslag komt in aanraking met de oppervlakken van het bekledingsvat. De stroom, die nodig is om 0,1*5 V tussen de oppervlakken van het vat en 35 de stalen kathode te handhaven, stijgt. Gedurende de volgende verschillende werkdagen wordt waargenomen, dat de stroom, die nodig is om 0,1*5 V

800 2 5 15 22 te handhaven, stijgt en daalt in het gehied van 2-100 Amp naarmate verder metallisch koper neerslaat en in kontakt komt met de oppervlakken van het vat en wordt gepassiveerd. Bij het einde van h.v. een week wordt de hekledingsbehandeling onderbroken. Het koperneerslag, in kon-5 takt met de inwendige oppervlakken van het vat, bestaat uit gepassiveer-de, niet-hechtende deeltjes, die gemakkelijk door afwijving met borstel of vacuumtrekken worden verwijderd.

Voorbeeld III

In dit voorbeeld wordt de procedure, als beschreven 10 in voorbeelden I en II gevolgd met uitzondering dat de roestvrij stalen rekken eveneens met een tweede, geschikte gelijkrichter en een tweede roestvrij stalen elektrode geplaatst in de bekledingsbadoplossing zijn verbonden en de potentiaal wordt ingesteld en gehandhaafd op bij benadering 0,U - 0,5 V, gemeten tussen het rek en de tweede elektrode, 15 waardoor aldus de oppervlakken van de rekken en in sommige gevallen de randen van de panelen, die worden bekleed met koper en in kontakt zijn met het rekoppervlak, ongevoelig voor elektroloze metaalafzetting worden gemaakt.

800 2 5 15

Claims (11)

1. Werkwij ze voor het handhaven van stroomloze koper- bekledingsoplos singen en het uit dergelijke oplossingen stroomloos afzetten van koper op substraten, die gevoelig zijn voor stroomloze bekleding van koper, waarbij oppervlakken van de metallische bekle-5 dingsinstallatie in aanraking zijn met de genoemde oplossing, met het kenmerk, dat de genoemde oplossing in aanraking wordt gebracht met ten minste êên tegenelektrode; en de metallische bekledingsinstallatie en de tegen-elebtrode (n) worden -verbonden met een bron van elektriciteit, zodanig dat aan het oppervlak van de bekledingsinstallatie een 10 potentiaal wordt geleverd, die voldoende meer positief is dan de gemengde potentiaal van de genoemde stroomloze koperbekledingsoplossing, teneinde deze oppervlakken nagenoeg volledig bestendig te maken tegen stroomloze metaalafzetting; welke bron van elektriciteit een voorziening heeft voor het instellen en handhaven van de genoemde potentiaal -J5 over het stroomgebied noodzakelijk voor het compenseren van de elektronen, gevormd door oxydatie van het in de bekledingsoplossing aanwezige-reduktiemiddel bij kontakt met de metallische oppervlakken van de bekledingsinstallatie v66r en nadat koperdeeltjes zijn bezonken of afgezet op deze oppervlakken, waardoor aldus de oppervlakken van de genoem-20 de koperdeeltjes en van de bekledingsinstallatie nagenoeg volledig katalytisch inaktief enongevoelig voor stroomloos gevormde afzettingen worden gemaakt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1 voor het stroomloos afzetten van koper uit een afzettingsoplossing met een bekende gemengde 2? potentiaal op een substraat dat gevoelig is voor deze afzetting of voor het handhaven van «dergelijke oplossingen in een metallische installatie waarvan de oppervlakken in kontakt zijn met de genoemde oplossing, met het kenmerk., dat 1. men in het begin een elektrische stroom laat 30 vloeien tussen de metallische oppervlakken van de bekledingsinstallatie die in kontakt zijn met de oplossing en een tegenelektrode, welke stroom voldoende groot is om een elektrische potentiaal op de genoemde installatieoppervlakken te leveren, die voldoende meer positief is dan 80 0 2 5 15 2k de gemengde potentiaal van de oplossing om de installatieoppervlakken nagenoeg volledig "bestendig te maken tegen het daarop vormen van een aanhechtende stroomloze koperafzetting; 2. men stroomloos koper op het substraat uit de 5 stroomloze koperbekledingsoplossing afzet of deze oplossing opslaat en 3. men, onder het stroomloos af zetten van koper op het substraat of het opslaan van de oplossing, de toegevoerde stroom naar de oppervlakken van de installatie zodanig instelt, dat een elektrische potentiaal wordt gehandhaafd, die voldoende meer positief is 10 dan de genoemde gemengde potentiaal om stroomloze koperafzetting op de oppervlakken te weerstaan.

3. Werkwijze volgens conclusie -1 of 2, met het kenmerk, dat de stroomloze koperafzettingsoplossing een gemengde potentiaal in het gebied tussen -500 en -800 mV ten opzichte van een standaard zil-15 ver/zilverchloridereferentie-elektrode en in het gebied tussen -550 en -850 mV ten opzichte van een verzadigde kalomel-referentie-elektrode heeft. h. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de elektrische potentiaal, aangelegd en gehandhaafd op de opper-20 vlakken van de metallische installatie in het gebied ligt tussen -500 en +500 mY ten opzichte van de referentie-elektrode, en meer positief is dan de gemengde potentiaal.

5. Werkwijze volgens conclusie k, met het kenmerk, dat de elektrische potentiaal in het gebied ligt tussen -3Q0 en -1Q0 mV 25 ten opzichte van de referentie-elektrode.

6. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de elektrische potentiaal aangelegd en gehandhaafd op de oppervlakken van de metallische installatie ten minste ongeveer 250 mY meer positief is dan de gemengde potentiaal. 30 7· Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat 2 de stroom in het gebied tussen 10 tot k mA/cm oppervlak is, dat bestendig moet worden gemaakt tegen stroomloze koperafzetting.

8. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bron van elektriciteit een vermogensgelijkrichter is,, waarvan de 35 uitgangsspanning wordt ingesteld en gehouden op een waarde, gekozen voor het bereiken van de voornoemde potentiaal op de oppervlakken van de af- 800 2 5 15 » £ 25 zettingsinstallatie binnen het gekozen werkgebied van de toegevoerde stroom.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de vermogensgelijkrichter de gelijkrichter beschreven in figuur 2 is.

10. Werkwijze volgens conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de bekledingsinstallatie een bekledingsvat met metallische steun-wanden omvat, waarin de afzettingsoplossing wordt gehandhaafd.

11. Werkwijze volgens conclusies 1-9» met het kenmerk, dat de bekledingsinstallatie een rek omvat dat het te bekleden substraat 10 ondersteunt, welk rek geheel of ten dele van metaal is gemaakt.

12. Werkwijze volgens conclusies 1 - 10, met het kenmerk, dat de bekledingsinstallatie van staal is gemaakt.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de bekledingsinstallatie van roestvrij staal is gemaakt. 15 1U. Werkwijze volgens conclusies 1 - 13, met het kenmerk, dat elk afzonderlijk onderdeel van de bekledingsinstallatie verbonden is met een afzonderlijke bron van elektriciteit. 800 2 5 15