PL134228B1 - Bath for electroplating of bright copper coatings - Google Patents

Bath for electroplating of bright copper coatings Download PDF

Info

Publication number
PL134228B1
PL134228B1 PL23485782A PL23485782A PL134228B1 PL 134228 B1 PL134228 B1 PL 134228B1 PL 23485782 A PL23485782 A PL 23485782A PL 23485782 A PL23485782 A PL 23485782A PL 134228 B1 PL134228 B1 PL 134228B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
bath
electroplating
copper
copper coatings
sulfuric acid
Prior art date
Application number
PL23485782A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL234857A1 (en
Inventor
Jan Przyluski
Urszula Kolodziej
Zbigniew Dolecki
Kazimierz Madry
Original Assignee
Politechnika Warszawska
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 Politechnika Warszawska filed Critical Politechnika Warszawska
Priority to PL23485782A priority Critical patent/PL134228B1/en
Publication of PL234857A1 publication Critical patent/PL234857A1/en
Publication of PL134228B1 publication Critical patent/PL134228B1/en

Links

Landscapes

  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest kapiel do elektrolitycznego otrzymywania blyszczacych powlok miedzia¬ nych. Blyszczace powloki miedziane znajduja szerokie zastosowanie zwlaszcza w przemysle elektrotechnicznym, samochodowym, w drukarstwie.Znane kapiele siarczanowe do galwanicznego otrzymywania blyszczacych powlok miedzianych zawieraja wodne roztwory siarczanu miedziowego i kwasu siarkowego oraz dodatki organiczne. I tak z opisu patentowego polskiego nr 82 483 znana jest kapiel siarczanowa zawierajaca jako dodatki blaskotwórcze trójetano I oamine i tiomocznik a w opisie patentowym polskim nr 94 267 opisano kapiel do elektrolitycznego osadzania miedzi zawierajaca obok elektrolitu podstawowego po jednym niezaleznie wybranym przedstawicielu kazdej z dwóch grup zwiazków, z których pierwsza obejmuje rozpuszczalne w kapieli aryloaminy, aryloalkiloaminy, alkiloarylo- aminy i cykloafkiloaminy, w tym cykloalkiloaminy zawierajace grupe sulfonyIowa w pierscieniu cykloalkilowym a druga zwiazki typu siarczków su Ifoa Ikilowych oraz ewentualnie polietery o ciezarze czasteczkowym 300—5.000.000 zawierajace co najmniej piec grup eterowych w czasteczce lub produkty kondensacji formaldehy¬ du z kwasami nafta lenosulfonowymi.Szereg tych dodatków wykazuje zbyt mala trwalosc, inne wywoluja w warstwie zbyt duze naprezenia, a otrzymane powloki nie sa dostatecznie gladkie i blyszczace.Okazalo sie, ze mozna otrzymywac powloki miedziane o najwyzszej jakosci w procesie elektrolitycznego osadzania z kapieli zawierajacej obok siarczanu miedziowego i kwasu siarkowego pewne nie stosowane dotad dodatki. Kapiel do elektrolitycznego otrzymywania blyszczacych powlok miedzianych wedlug wynlazku zawie¬ ra siarczan miedziowy i kwas siarkowy oraz co najmniej jeden zwiazek o wzorze przedstawionym na rysunku, w którym Ri, R2 i R3 moga byc takie same lub rózne i oznaczaja atom wodoru lub grupe alkilowa zawierajaca 1—10 atomów wegla ewentualnie podstawiona grupe hydroksylowa, alkoksyIowa, karbonylowa, cyjanowa lub aminowa lub Ri i R2 razem z atomami azotu do których sa przylaczone tworza heterocykliczny pierscien piecio- lubszescioczlonowy w ilosci 0,01—5% wagowych kapieli oraz niejonowy srodek powierzenniowoczynny.Proces elektrolitycznego miedziowania prowadzi sie w kapieli zawierajacej 15—25% wagowych siarczanu miedziowego, 3—8% wagowych kwasu siarkowego, 0,05—0,5% wagowych niejonowego srodka powierzchniowo- czynnego i 0,01—5% wagowych co najmniej jednego zwiazku o wzorze przedstawionym na rysunku, w tempera¬ turze pokojowej przy gestosciach pradu katodowego 0,1—50A/dm2. W calym tym zakresie gestosci pradulazkji i tecli 2 134 228 otrzymuje sie warstwy miedzi blyszczace, gladkie i bez naprezen wewnetrznych. Kapiel wedlug wynalaz umozliwia prowadzenie procesu przy wyzszych gestosciach pradu, pozwalajac na uzyskanie warstwy mii o dobrej przyczepnosci i równomiernej grubosci w calym zakresie gestosci pradu.Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony w przykladach wykonania.Przyklad I. Sporzadzono 100 g kapieli zawierajacej 22 g siarczanu miedziowego, 4 g kwasu siarkowe¬ go, 0,3 g niejonowego srodka powierzchniowoczynnego o nazwie handlowej Alfenol oraz 0,05 g N-cyjano-Al'- /2-cyjanoetylo /-N"-/hydroksymetylo/guanidyny i 1,75 g N-cyjano-N\N''-bis/acetonylo/guanidyny. W kasieli umieszczono plytke niklowa i przez 10 minut osadzano na niej elektrolitycznie miedz w temperaturze 22°C przy gestosci pradu 10 A/dm2. Na plytce otrzymano gladka, blyszczaca powloke miedzi bez naprezen.Przyklad II. Sporzadzono 100 g kapieli zawierajacej 18 g siarczanu, miedziowego, 6 g kwasu siarkowe¬ go 0,3 g niejonowego srodka powierzchniowoczynnego o nazwie Renex 690 oraz 0,85 g N-cyjano-N7etoksyme- tylo/guanidyny i 2,05 g 1-/2-cyjanometylo/-tetrahydro -4-okso-2/1H/-pirymilidenocyjanamidu. W kapieli umiesz¬ czono plytke niklowa i przez 10 minut osadzano na niej elektrolitycznie miedz podczas mieszania w temperatu¬ rze 17°C przy gestosci pradu 60 A/dm2. Otrzymano gladka, blyszczaca powloke miedzi bez naprezen.Przyklad III. Sporzadzono 100 g kapieli zawierajacej 22 g siarczanu miedziowego, 4 g kwasu siarko¬ wego, 0,1 g niejonowego srodka powierzchniowoczynnego o nazwie handlowej Rokafenol N-8 oraz 0,15 g 5-/2-aminoetylo/-2-imidazolidynocyjanamidu. W kapieli umieszczono*matowa plytke miedzi i przez 10 minut osadzano elektrolitycznie miedz w temperaturze 25°C przy gestosci pradu 40 A/dm2. Otrzymano powloke miedzi bez napre zen,gladka i o duzym blasku.Zastrzezenie patentowe Kapiel do elektrolitycznego otrzymywania blyszczacych powlok miedzianych zawierajaca siarczan mie¬ dziowy, kwas siarkowy i niejonowy srodek powierzchniowoczynny, znamienna tym, ze dodatkowo zawiera co najmniej jeden zwiazek o wzorze przedstawionym na rysunku, w którym R1# R2 i R3 moga byc takie same lub rózne i oznaczaja atom wodoru lub grupe alkilowa zawierajaca 1—10 atomów wegla ewentualnie podsta¬ wiona grupe hydroksylowa, alkoksylowa, karbonylowa, cyjanowa lub aminowa lub Rx i R2 razem z atomami azotUjdo których sa przylaczone tworza heterocykliczny pierscien piecio- lub szescioczlonowy w ilosci od 0,01 do 5% wagowych kapieli.H R,-N \ d C=N-CsN R» Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PLThe subject of the invention is a bath for the electrowinning of shiny copper coatings. Glossy copper coatings are widely used, especially in the electrotechnical, automotive and printing industries. Well-known sulfate baths for electroplating of glossy copper coatings contain aqueous solutions of copper sulfate and sulfuric acid and organic additives. And so, from Polish patent description No. 82 483 we know a sulfate bath containing triethano I oamine and thiourea as brightening additives, and Polish patent No. 94 267 describes a bath for electrolytic copper deposition containing, apart from the base electrolyte, one, independently selected representative of each of the two groups of compounds, the first of which includes the bath-soluble arylamines, arylalkylamines, alkylarylamines and cycloafkylamines, including cycloalkylamines containing a sulfonyl group in the cycloalkyl ring, and the second compounds of the sulfide type sulfides and optionally polyethers with a molecular weight of 300-5,000,000 containing at least five groups ethers in the molecule or condensation products of formaldehyde with naphtha lenesulfonic acids. Some of these additives have too little durability, others develop too much stress in the layer, and the resulting coatings are not sufficiently smooth and shiny. It turned out that it is possible to obtain a coating Top quality copper curls in the electrolytic bath deposition process containing, in addition to copper sulphate and sulfuric acid, some hitherto unused additives. According to the invention, the bath for electroplating shiny copper coatings contains cupric sulfate and sulfuric acid and at least one compound of the formula shown in the figure, in which R1, R2 and R3 can be the same or different and represent a hydrogen atom or an alkyl group containing 1 -10 carbon atoms optionally substituted with hydroxyl, alkoxy, carbonyl, cyano or amino groups or Ri and R2 together with the nitrogen atoms to which they are attached form a five- or six-membered heterocyclic ring in the amount of 0.01-5% by weight bath and non-ionic surfactant. electrolytic copper plating is carried out in a bath containing 15-25% by weight of cupric sulphate, 3-8% by weight of sulfuric acid, 0.05-0.5% by weight of non-ionic surfactant and 0.01-5% by weight of at least one compound with the formula shown in the drawing, at room temperature with the cathode current density 0.1-50 A / dm 2. In all this range of densities of the primer and the background 2 134 228, copper layers are obtained that are shiny, smooth and free of internal stresses. The bath according to the invention makes it possible to carry out the process at higher current densities, allowing to obtain a layer of mia with good adhesion and uniform thickness in the entire range of current density. The subject of the invention is explained in more detail in the working examples. Example I. 100 g bath containing 22 g of copper sulphate was prepared, 4 g of sulfuric acid, 0.3 g of a non-ionic surfactant called Alfenol and 0.05 g of N-cyano-Al'- (2-cyanoethyl) -N "- (hydroxymethyl) guanidine and 1.75 g of N- Cyano-N \ N '' - bis / acetonyl / guanidine. A nickel plate was placed in the cassiel and copper was electrolytically deposited on it for 10 minutes at a temperature of 22 ° C at a current density of 10 A / dm2. The plate had a smooth, shiny copper coating without Example II 100 g of a bath containing 18 g of cupric sulfate, 6 g of sulfuric acid, 0.3 g of a non-ionic surfactant called Renex 690 and 0.85 g of N-cyano-N7-ethoxymethyl / guanidine and 2, were prepared. 05 g 1- (2-cyanomethyl) -tetrahydro-4-oxo-2 (1H) -pyrimilidene cyanamide. A nickel plate was placed in the bath and copper was electrolytically deposited on it for 10 minutes while stirring at a temperature of 17 ° C and a current density of 60 A / dm2. A smooth, shiny copper coating without stresses was obtained. Example III. A 100 g bath was prepared containing 22 g of cupric sulfate, 4 g of sulfuric acid, 0.1 g of a non-ionic surfactant under the trade name Rokafenol N-8 and 0.15 g of 5- (2-aminoethyl) -2-imidazolidinocyanamide. A matte copper plate was placed in the bath and the copper was electrolytically deposited for 10 minutes at a temperature of 25 ° C with a current density of 40 A / dm2. A copper coating was obtained without stress, smooth and with high shine. Patent claim A bath for electroplating shiny copper coatings containing copper sulphate, sulfuric acid and a non-ionic surfactant, characterized in that it additionally contains at least one compound of the formula shown in the figure, in which R1, R2 and R3 may be the same or different and represent a hydrogen atom or an alkyl group containing 1-10 carbon atoms, optionally substituted with hydroxyl, alkoxy, carbonyl, cyano or amino groups or Rx and R2 together with the nitrogen atoms of which are when attached, they form a heterocyclic five- or six-membered ring in the amount from 0.01 to 5% bath weight.HR, -N \ d C = N-CsN R »Pracownia Poligraficzna UP PRL. Mintage 100 copies Price PLN 100 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Kapiel do elektrolitycznego otrzymywania blyszczacych powlok miedzianych zawierajaca siarczan mie¬ dziowy, kwas siarkowy i niejonowy srodek powierzchniowoczynny, znamienna tym, ze dodatkowo zawiera co najmniej jeden zwiazek o wzorze przedstawionym na rysunku, w którym R1# R2 i R3 moga byc takie same lub rózne i oznaczaja atom wodoru lub grupe alkilowa zawierajaca 1—10 atomów wegla ewentualnie podsta¬ wiona grupe hydroksylowa, alkoksylowa, karbonylowa, cyjanowa lub aminowa lub Rx i R2 razem z atomami azotUjdo których sa przylaczone tworza heterocykliczny pierscien piecio- lub szescioczlonowy w ilosci od 0,01 do 5% wagowych kapieli. H R,-N \ d C=N-CsN R» Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 100 zl PL1. Claim A bath for electroplating shiny copper coatings containing cupric sulfate, sulfuric acid and a nonionic surfactant, characterized in that it additionally comprises at least one compound of the formula shown in the drawing, wherein R1, R2 and R3 may be such alone or different and represent a hydrogen atom or an alkyl group containing 1-10 carbon atoms, optionally substituted with hydroxyl, alkoxy, carbonyl, cyano or amino groups, or Rx and R2 together with the nitrogen atoms to which they are attached form a heterocyclic ring of five or six membered rings from 0.01 to 5% by weight of the bath. H R, -N \ d C = N-CsN R »Printing studio of the UP PRL. Mintage 100 copies. Price PLN 100 PL
PL23485782A 1982-01-28 1982-01-28 Bath for electroplating of bright copper coatings PL134228B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL23485782A PL134228B1 (en) 1982-01-28 1982-01-28 Bath for electroplating of bright copper coatings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL23485782A PL134228B1 (en) 1982-01-28 1982-01-28 Bath for electroplating of bright copper coatings

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL234857A1 PL234857A1 (en) 1983-08-01
PL134228B1 true PL134228B1 (en) 1985-08-31

Family

ID=20011346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL23485782A PL134228B1 (en) 1982-01-28 1982-01-28 Bath for electroplating of bright copper coatings

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL134228B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015076685A1 (en) 2013-11-22 2015-05-28 Inphotech Sp. O. O. A method of bonding optical fibers with conductive coatings with metal elements

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015076685A1 (en) 2013-11-22 2015-05-28 Inphotech Sp. O. O. A method of bonding optical fibers with conductive coatings with metal elements

Also Published As

Publication number Publication date
PL234857A1 (en) 1983-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4376685A (en) Acid copper electroplating baths containing brightening and leveling additives
US3769182A (en) Bath and method for electrodepositing tin and/or lead
US7588675B2 (en) Iron-phosphorus electroplating bath and method
US6045682A (en) Ductility agents for nickel-tungsten alloys
JPH05214586A (en) Copper plating for gravure roll
US4045306A (en) Electroplating zinc and bath therefor
CN101432467B (en) Controlling the hardness of electrodeposited copper coatings by variation of current profile
US3276979A (en) Baths and processes for the production of metal electroplates
US4384929A (en) Process for electro-depositing composite nickel layers
JPS61113786A (en) Zinc-alloy modified plating bath
US3691027A (en) Method of producing corrosion resistant chromium plated articles
PL134228B1 (en) Bath for electroplating of bright copper coatings
DE3121016C2 (en) Polymeric additive for galvanic zinc baths based on polyalkyleneimines, process for the production of the same as well as aqueous-alkaline, cyanide-free zinc bath containing the same
US5560814A (en) Use of thiouronium salts as brighteners for aqueous acidic electronickelization baths
US5445724A (en) Phosphonium salts and use thereof as brighteners for aqueous acidic electronickelization baths
US3956120A (en) Electrodeposition of copper
WO2004072320A2 (en) Use of n-allyl substituted amines and their salts as brightening agents in nickel plating baths
US3474010A (en) Method of electroplating corrosion resistant coating
US5438140A (en) Production of nickelized shaped articles
US3341433A (en) Electrodeposition of nickel
US3180808A (en) Nickel plating bath
JP3817701B2 (en) Electroplating bath containing arylalkyl quaternary ammonium compound
US4014760A (en) Electrodeposition of copper
US2997428A (en) Addition agent for acid copper electrolytes
US3681378A (en) 1,5,5-tris(cyanoethyl)-2-thiohydantoin