RO113260B1

RO113260B1 - Solution for rendering conductible the dielectric surfaces

Info

Publication number: RO113260B1
Application number: RO9702074A
Authority: RO
Inventors: Alexandru Bittner; Mircea Ruianu; Olimpiu George Vlad
Original assignee: Sc Stibro 2000 Sa
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 1998-05-29

Abstract

Prezenta invenție se referă la o soluție pentru conductibilizarea suprafețelor dielectrice, în special a suprafețelor obiectelor din sticlă silico-calco-sodică, în vederea unei depuneri - pe cale chimică sau electrochimică - ulterioare, a unui strat metalic. Soluția pentru conductibilizarea suprafețelor dielectrice, conform învenției, este compusă din 80... 90 % pulbere de bronz având granulația de 80... 120 pm, 10... 20 % diluant (care poate fi toluen, acetat de etil sau butii, alcool butilic sau acetona) și, opțional, 3... 5 % colofoniu.The present invention relates to a solution for conducting surfaces dielectrics, especially the surfaces of objects of silico-calco-sodium glass, in view of a deposits - by chemical or electrochemical way - subsequently, of a metallic layer. The solution for conducting dielectric surfaces, according to the invention, is composed of 80 ... 90% of bronze powder having the granulation 80 ... 120 μm, 10 ... 20% diluent (which may be toluene, ethyl acetate or butyl, alcohol butyl or acetone) and, optionally, 3-5% rosin.

Description

Prezenta invenție se referă la o soluție pentru conductibilizarea suprafețelor dielectrice, în special a suprafețelor obiectelor din sticlă silico-calcosodică, în vederea unei depuneri - pe cale chimică sau electrochimică - ulterioare a unui strat metalic.The present invention relates to a solution for conductivizing the dielectric surfaces, in particular the surfaces of silico-calcosodic glass objects, for the subsequent deposition - by chemical or electrochemical means - of a subsequent metallic layer.

In cererea de brevet PCT 02570 /1980, este prezentat un procedeu pentru metalizare electrochimică a materialelor dielectrice, constând în pregătirea suprafeței dielectricului, activarea suprafeței în vederea depunerii metalice, crearea, propriu-zisă, a stratului metalic conducător de curent, creșterea electrochimică a acoperirii.In PCT patent application 02570/1980, there is presented a process for electrochemical metallization of dielectric materials, consisting of the preparation of the dielectric surface, the activation of the surface for metallic deposition, the creation, itself, of the current conducting metal layer, the increase of the electrochemical coverage. .

Activarea suprafeței dielectricului și crearea stratului conducător de electricitate se realizează, într-o singură etapă, utilizând o soluție care conține 35 ... 350 g/l sare de cupru, 35 ... 400 g/l acid hipofosforos, 0,004 ... 250 g/l stabilizator și, opțional, 1 ... 14 g/l un fosfat de metal alcalin și 2 ... 36 g/l de florură de amoniu.Activation of the surface of the dielectric and the creation of the electric conducting layer is carried out, in a single step, using a solution containing 35 ... 350 g / l copper salt, 35 ... 400 g / l hypophosphorous acid, 0.004 ... 250 g / l stabilizer and, optionally, 1 ... 14 g / l an alkaline metal phosphate and 2 ... 36 g / l ammonium chloride.

După tratarea suprafeței dielectricului cu soluția menționată, obiectul este expus timp de 7 ... 20 s unui tratament termic - la o temperatură de 80 ... 350°C - prin iradiere cu o combinație de raze infraroșii și ultraviolete. Ulterior, procesul se continuă cu o cuprare chimică.After treating the surface of the dielectric with the mentioned solution, the object is exposed for 7 ... 20 s to a heat treatment - at a temperature of 80 ... 350 ° C - by irradiation with a combination of infrared and ultraviolet rays. Subsequently, the process is continued with a chemical coating.

Este de remarcat că în brevet se menționează că soluția tehnică descrisă se poate aplica și în cazul obiectelor din sticlă.It is noteworthy that in the patent it is mentioned that the described technical solution can be applied also in the case of glass objects.

In mod similar, în cererea de brevet PCT 19092/1992, tratarea suprafeței unui dielectric se face cu o soluție pe bază de cupru, după care se face un tratament la 30 ... 350°C, urmată de aplicarea pe suprafața obiectului a unei soluții apoase de gelatină sau poliacrilat, în final obiectul fiind supus electrolizei, în vederea acoperirii cu un strat metalic.Similarly, in the PCT patent application 19092/1992, the surface treatment of a dielectric is done with a copper-based solution, after which a treatment is made at 30 ... 350 ° C, followed by the application on the surface of the object of a aqueous solutions of gelatin or polyacrylate, finally the object being subjected to electrolysis, in order to cover it with a metallic layer.

Ulterior, în cererea de brevet PCT 01794/1983, se arată că utilizarea soluțiilor coloidale de cupru, pentru activarea suprafeței dielectricilor în vederea unei acoperiri metalice ulterioare, pre2 zintă dezavantajul realizării unei acoperiri metalice de numai 25 ... 35 % a suprafeței dielectrice, atunci când se utilizează băi de acoperire lentă . Pentru a de depăși acest impediment, în documentul citat, se propune adăugarea unei mici cantități de catalizator de paladiu ionic.Subsequently, in the PCT patent application 01794/1983, it is shown that the use of colloidal copper solutions, for activating the surface of the dielectrics for a subsequent metal coating, pre2 targets the disadvantage of achieving a metal coating of only 25 ... 35% of the dielectric surface, when using slow cover baths. To overcome this impediment, in the cited document, it is proposed to add a small amount of ionic palladium catalyst.

Principalul dezavantaj al soluțiilor tehnice menționate constă în necesitatea aplicării unui tratament termic după depunerea soluției de activare.The main disadvantage of the mentioned technical solutions lies in the need to apply a heat treatment after the activation solution has been deposited.

Pe de altă parte, pentru activarea suprafeței unui dielectric - după degresarea cu substanțe tensioactive, pentru a crea suprafeței proprietăți hidrofile, și sensibilizarea cu soluții acide, cum ar fi de exemplu clorura de staniu - sunt cunoscute diverse soluții, în general pe bază de metale nobile. De exemplu, în brevetul US 3 650 913/1972, se utilizează o soluție de activare, având în compunere 0,5 ... 1 g/l clorură de potasiu, 40 ... 200 g/l acid sulfuric, 30 ... 50 g/l clorura de staniu și 10 ... 50 ml/l acid clorhidric.On the other hand, for activating the surface of a dielectric - after degreasing with surfactants, to create the surface hydrophilic properties, and sensitizing with acidic solutions, such as for example tin chloride - various solutions, generally based on metals, are known. noble. For example, in US Patent 3 650 913/1972, an activating solution is used, comprising 0.5 ... 1 g / l potassium chloride, 40 ... 200 g / l sulfuric acid, 30. 50 g / l tin chloride and 10 ... 50 ml / l hydrochloric acid.

In alte soluții tehnice, cererea de brevet PCT 04268/1 983 în care se face referire directă la aplicarea unei depuneri metalice pe sticlă - se menționează utilizarea unor soluții pe bază de aur, paladiu și cobalt pentru activarea suprafeței dielectricului.In other technical solutions, the patent application PCT 04268/1 983 which directly refers to the application of a metallic deposit on the glass - it is mentioned the use of solutions based on gold, palladium and cobalt to activate the dielectric surface.

In alte publicații - cerere de brevet FR 2 411 902/1979 - activarea suprafeței dielectrice se face utilizând spume de pudre conducătoare electric (fier, cupru, magneziu, aluminiu, zinc, argint, carbon, grafit) realizate cu solvenți diferiți, după care se realizează - cu procedee chimice sau electrochimice - o depunere de nichel, cupru, argint etc. In cererea de brevet PCT 26538 /1994, în loc de spumă de pudră metalică, se folosesc pentru activarea suprafeței dielectricului cerneluri serigrafice speciale, care conțin metale (în documentul citat este menționat argintul) și care sunt bune conducătoare de curent.In other publications - patent application FR 2 411 902/1979 - the activation of the dielectric surface is made using foams of electrically conductive powders (iron, copper, magnesium, aluminum, zinc, silver, carbon, graphite) made with different solvents, after which realizes - with chemical or electrochemical processes - a deposit of nickel, copper, silver, etc. In PCT patent application 26538/1994, instead of metallic powder foam, special silkscreen inks are used to activate the surface of the dielectric, which contain metals (silver is mentioned in the document cited) and which are good current conductors.

Principalul dezavantaj al acestor soluții îl constituie costul ridicat, determinat de utilizarea metalelor nobile ca agenți de activare.The main disadvantage of these solutions is the high cost, determined by the use of noble metals as activating agents.

RO 113260 BlRO 113260 Bl

Soluția pentru conductibilizarea suprafețelor dielectrice, conform invenției, înlătură dezavantajele menționate, prin aceea că este compusă din 80 ... 90 % pulbere de bronz având granulația de 80 ... 120 pm, 10 ... 20 % diluant ales dintre toluen, acetat de etil sau butii, alcool butilic sau acetonă și, opțional, 3 ... 5 % colofoniu.The solution for conductivizing the dielectric surfaces, according to the invention, removes the mentioned disadvantages, in that it is composed of 80 ... 90% bronze powder having the granulation of 80 ... 120 pm, 10 ... 20% thinner chosen from toluene, acetate of ethyl or butyl, butyl alcohol or acetone and, optionally, 3 ... 5% rosin.

Principalele avantaje ale invenției constau în:The main advantages of the invention consist in:

- poate fi aplicată pentru conductibilizarea unei largi categorii de obiecte dielectrice, dar în special a celor din sticlă silico-calco-sodică;- it can be applied for conductivizing a large category of dielectric objects, but especially those of silico-calcium-sodium glass;

- este economică, neimplicând utilizarea metalelor nobile, nici măcar în calitate de catalizator.- it is economical, not involving the use of noble metals, not even as a catalyst.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției.The following is an example of an embodiment of the invention.

Pentru prepararea unui litru de soluție coloidală bronz, se utilizează 800 ... 900 g pulbere de bronz - cu granulația de 80 ... 120 pm - și opțional, 30 ... 50 g colofoniu; până la un litru, se adaugă un diluant, care poate fi toluen, acetat de etil, acetat de butii, alcool butilic sau acetona. Soluția este agitată pentru a se omogeniza, atât în timpul preparării cât și înaintea fiecărei utilizări. Soluția poate fi realizată și fără a se utiliza colofoniu, dar adăugarea acestuia îmbunătățește aderența soluției coloidale de bronz la substratul din sticlă.For the preparation of one liter of colloidal bronze solution, 800 ... 900 g of bronze powder - with the granulation of 80 ... 120 pm - and optionally, 30 ... 50 g rosin; to one liter, add a diluent, which may be toluene, ethyl acetate, butyl acetate, butyl alcohol or acetone. The solution is stirred to homogenize, both during preparation and before each use. The solution can be made without the use of rosin, but its addition improves the adhesion of the colloidal bronze solution to the glass substrate.

Pentru conductibilizarea suprafeței unui dielectric, în vederea unei depuneri metalice, se procedează în felul următor: mai întâi obiectul dielectric, dar de preferință din sticlă silico - calco sodică, este supus degresării cu o soluție tensioactivă. Apoi, opțional, pe obiect este aplicat un desen care se dorește a fi ulterior acoperit cu o depunere metalică. Desenul sau, după caz, în4 treaga suprafață a obiectului este apoi acoperit/acoperită cu o soluție coloidală de pulbere de bronz, preparată așa cum s-a prezentat anterior.In order to conductivize the surface of a dielectric, for a metallic deposition, the following procedure is carried out: first, the dielectric object, but preferably of silico - calcic sodium glass, is subjected to degreasing with a surfactant solution. Then, optionally, on the object is applied a drawing that is intended to be subsequently covered with a metal deposit. The drawing or, as the case may be, the entire surface of the object is then coated / coated with a colloidal solution of bronze powder, prepared as presented above.

După uscarea depunerii de soluție coloidală, obiectul este supus unei acoperiri metalice (chimice sau electrochimice) cu procedee și soluții în sine cunoscute.After drying the colloidal solution, the object is subjected to a metal coating (chemical or electrochemical) with known methods and solutions.

In mod particular, soluția conform invenției poate fi folosită pentru depunerea unui strat superficial de cupru pe suprafața obiectelor din sticlă silicocalco-sodică. Pentru cuprare, se poate folosi orice soluție de cuprare, în sine cunoscută, dar de preferință se folosește o soluție care conține 200 ... 250 g/l sulfat de cupru, 60 ... 90 g/l acid sulfuric, 30 ... 200 g/l clorură de sodiu și 2 ... 8 ml/l agent de luciu. La rândul lui, agentul de luciu conține 8 ... 12 g/l colorant acid, 18 ... 22 g/l colorant bazic, 5...7 g/l clorură de sodiu, 50 ... 60 g/l disulfură de sau disulfoxi benzilsulfonat de sodiu, 23 ... 28 g/l agent de umectare, 47 ... 53 g/l sulfat de cupru și 50 ... 60 g/l acid sulfuric.In particular, the solution according to the invention can be used for depositing a superficial layer of copper on the surface of silicocalco-sodium glass objects. For coating, any coating solution, itself known, can be used, but preferably a solution containing 200 ... 250 g / l copper sulphate, 60 ... 90 g / l sulfuric acid, 30. 200 g / l sodium chloride and 2 ... 8 ml / l gloss agent. In turn, the gloss agent contains 8 ... 12 g / l acid dye, 18 ... 22 g / l basic dye, 5 ... 7 g / l sodium chloride, 50 ... 60 g / l sodium benzylsulfonate disulfide or disulfoxy, 23 ... 28 g / l wetting agent, 47 ... 53 g / l copper sulphate and 50 ... 60 g / l sulfuric acid.

Legând obiectul la catod, prin intermediul contactelor electrice, utilizând un anod de cupru (puritate 99%, cu un conținut de 0,6 ... 0,8 % fosfor) și folosind o densitate de curent catodic de 2 ...8 A/dm², se realizează o depunere de cupru pe suprafața obiectului, anterior metalizată cu soluția coloidală de bronz.By binding the object to the cathode, through electrical contacts, using a copper anode (99% purity, with a content of 0.6 ... 0.8% phosphorus) and using a cathodic current density of 2 ... 8 A / dm ² , a copper deposit is made on the surface of the object, previously metallized with the colloidal bronze solution.

Pentru obținerea unei depuneri de cupru de bună calitate, în primă fază a depunerii (10 ... 15 min), se utilizează o densitate de curent catodic de maximum 2 A/dm², urmând ca în faza următoare densitatea de curent catodic să poate fi crescută până la maximum 8 A/dm².To obtain a good quality copper deposition, in the first phase of the deposition (10 ... 15 min), a cathodic current density of maximum 2 A / dm ^{2 is used} , followed by the cathodic current density in the next phase. be raised to a maximum of 8 A / dm ² .

După depunerea stratului de cuAfter depositing the layer with

RO 113260 Bl pru (durata de menținere a obiectului în baia de cuprare depinzând de grosimea stratului de cupru care se dorește a fi depus), obiectul se spală cu apă curentă.EN 113260 Bl pro (the retention time of the object in the coating bath depending on the thickness of the copper layer to be deposited), the object is washed with running water.

Claims

Claim

Solution for conductivization

The chairman of the examination committee: ing. Examinator.chim. Ștefan Rodica dielectric surfaces, characterized in that it is composed of 80 ... 90% bronze powder having a granulation of 80 ... 120 pm, 10 ... 20% diluent chosen from toluene, ethyl acetate or butyl, butyl alcohol or acetone and, optionally, 3 ... 5% rosin.