SE445744B - Bad for stromlos utfellning av tenn pa en katalytisk yta - Google Patents

Description

7909906-5 ning som innehåller stannosalt i ett starkt alkaliskt medium och är kännetecknat av att lösningen innehåller minst 0,20 mol/1 tvåvärt stannosalt.

Det visade sig att när en kopparyta överdrogs med tenn med hjälp av badet enligt uppfinningen, gick inte några koppar- joner i lösning. Utfällningen av metallen kan sålunda inte va- ra baserad pâ principen med utbyte. Det har i stället visat sig, att en omfördelning äger rum enligt följande formel - V1 2- - 2 HSnO2 --> SnO3 + Sn + H20 Detta förklarar också det överraskande stora inflytande som koncentrationen av stannojoner visade sig ha på utfällning- 1 = k Lnsnoz ten och k är en konstant. en av tenn: v Ä 2, där V1 anger reaktionshastighe- Den strömlösa utfällningen av tenn genomföres med badet enligt uppfinningen vid en temperatur mellan 60 och 95°C.

När en lösning med en stannosaltkoncentration i den stor- leksordningen, som nämnes i ovannämnda schweiziska patentskrift, nämligen 35 g SnCl2.2H2O (=0,155 mol/1) och 55 g NaOH, använd vid a3°c istället för 1oo°c, jämföree med en utföringeform en- ligt uppfinningen, innehållande 60 g SnCl2.2H20 (0,266 mol/1) och 80 g NaOH vid en temperatur av 83°C, visade det sig att in- te någon noterbar mängd tenn hade avsatts med hjälp av den fihst- _ nämnda lösningen efter 2 timmar, medan lösningen enligt uppfin- ningen gav ett utmärkt, jämnt tennlager inom loppet av 15 minu- terg¿Av-stor fördel i samband med användningen av förtennings- badet enligt uppfinningen är möjligheten att selektivt avsätta . štt tennmönster utan någon synlig mattering utanför mönstret.

I en föredragen utföringsform för utfällning av tenn med hjälp av badet enligt-uppfinningen regleras badets temperatur till mellan 75 een 9o°c. ' ' För att öka stannosaltets löslighet är det fördelaktigt att använda natrium- eller kaliumsalter av karboxylsyror som komplexbildare, t.ex. tertiärt natriumcitrat och KNa-tartrat.

I samma syfte är det också mycket fördelaktigt att till- sätta lösningsmedel, t.ex. etylenglykol, glycerol eller polyety- lenglykoler. J I " _ " * - Dessa åtgärder motverkar den oönskade bildningen av olöst SnO och förbättrar i vissa fall det bildade tennets struktur. 7909906-5 Hastigheten för tennutfällningen ökas genom att man i förväg försätter badetmed en kvantitet stannijoner, t.ex. i form av SnCl4.4H20 i en koncentration av 0,005-0,03 mol/1.

Reaktionen vid utfällningen fortgår vid en yta, som verkar katalytiskt på densamma. Denna katalytiska yta kan utgöras av ett metallskikt, som t.ex. koppar, kopparlege- ringar och tenn som sådant. vilket har avsatts som ett tunt lager med hjälp av en annan metod liksom även ett icke- le- dande substrat, t.ex. glas varpå katalytiska kärnor applice- rats med hjälp av någon känd metod.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen accele- reras tennutfällningen genom tillsättningen av ett starkt re- duktionsmedel, t.ex. hypofosfit eller ett borazan. För detta ändamål försättes badet med minst 0,1 mol/l av ett sådant re- duktionsmedel. Effekten är förmodligen baserad på depassive- ring av den yta, som skall förtennas, beroende på vätgasut- vecklingen.

I syfte att närmare belysa badet enligt uppfinningen och användningen därav beskrives nedan några utföringsformer av badet i form av utföringsexempel.

Exempel 1: En vattenhaltig lösning (lösning A), framställd och förvarad i kväveatmosfär, innehöll 120 g tertiär natriumcitrat 150 ml syrefritt, avjoniserat vatten och 40 g stannoklorid.

Kopparfolie med en ytarea av ungefär 19 cmz neddoppades i fyra timmar vid en temperatur av 85°C i en lösning (B), be- stående av: 65 ml syrefritt, avjoniserat vatten 8 g natriumhydroxid och 35 ml av lösning A.

Ett annat provstycke av kopparfolie med samma ytarea neddoppades vid samma temperatur i en lösning med samma sammansättning B, till vilken satts 10 g natriumhypofosfit (lösning C). Båda kop- parfolierna överdrogs visserligen med ett jämnt tennlager inom loppet av 10 min., men ur lösning B hade på kopparfuliun avsatts endast 7,2 mg tenn efter fyra timmar, medan den i lösning C 7909906-5 neddoppade folien hade överdragits med 5H,5 mg tenn.

Istället för hypofosfit kan man med fördel som ett alter- nativ använda en lösning av 1víkt% dimetylamínoboran.

Exempel 2: Ett provstycke kopparfolíe med en ytarea av 18 cmz behand- lades i U timmar vid en temperatur av 8500 med en lösning be- stående av: 8 g natriumhydroxid 65 ml syrefritt,avjoniserat vatten, 10 g natriumhypofosfit, 500 mg stanniklorid och 55 ml lösning A enligt exempel 1.

Efter borttagning av den lösa tennmetall som bildats på folieytan, visade det sig att den förtennta kopparfoliens vikt hade ökat med 56,8 mg. Om lösningen uppvärmdes till 7500, av- sattes inom loppet av fyra timmar 31,8 mg tenn på en kopparfo- lie med en ytarea av 16 cmg.

Exempel 3: Ett stycke kopparfolie med en ytarea av 20 cmz förstärk- tes i fyra timmar vid en temperatur av 85°C i en lösning be- stående av: 5 g kaliumjodid, 8 g natríumhydroxid, 70 ml syrefritt, avjoniserat vatten, 10 g natriumhypofosfit, 500 mg stanniklorid samt 50 ml lösning A enligt exempel 1.

Kopparfoliens vikt hade ökat med 8Ä,9 mg som ett resul- tat av utfällningen av tenn.

Exempel Ä: En glasskiva med en ytarea av 6 cm2 ruggades upp på ena sidan med hjälp av karborundum och aktiverades genom att den i följd utsattes för följande behandlingar vid rumstemperatur: 1 min. iïen lösning av 0,1 g stannoklorid och 0,1 ml koncentre- rad klorvätesyra i 1 l avjoniserat vatten, “ 1 min. sköljning i avjoniserat vatten, 1 min. i en lösning av.1 g silvernitrat i 1-1 avjoniserat vat- ten,f2ï"l: ï_'E. -ii ' 1 :fi ' 7 H 1__..,mijn3.{sK-ö¿i¿mng nagvj-aniaèrat-vatfçne,a_ 'i ' i i ' _, 7909906-5 1 min. i en lösning av 0,1 mg palladiumklorid i 1 l avjoni- serat vatten och 3,5 ml koncentrerad klorvätesyra, 1 min. sköljníng i avjoniserat vatten.

Glasytan som aktiverats med palladium försågs därefter vid en temperatur av 8000 med ett överdrag i en lösning be- stående av: 65 ml avjoniserat vatten, 8 g natriumhydroxid, 10 g natriumhypofosfit och 55 ml lösning A enligt exempel 1. 52 mg tenn avsattes på den katalyserade glasytan.

Exempel 5: En vattenlösning bestående av: 120 g tertiärt natriumcitrat, 1HO ml avjoniserat vatten, H0 g stannoklorid och 1,6 g natriumhydroxid framställdes och bevarades i luft. 55 ml av denna lösning tillsattes till en lösning som innehöll 5 g kalíumfluorid, 65 ml avjoniserat vatten och 19 g natriumhypofosfít.

Fastän en del fällning bildades användes den erhållna lösningen vid en temperatur av 8500 för förtenning av koppar- folie och ett selektivt applicerat kopparmönster, vilket er- hölls genom kemisk utfällning av koppar på ett epoxiharts~ substrat med ett överdrag av titandioxídpartiklar, disperge- rade i ett epoxilim. Efter 5 timmar hade ü2,3 mg tenn avsatts på ett provstycke kopparfolie med en ytarea av 15 cmz, medan det selektiva kopparmönstret försetts med ett snyggt tennskikt utan några spår av mattering.

Exempel 6: Ett selektivt applicerat kopparmönster, vilket erhållits med hjälp av kemisk applicering av koppar på ett epoxiharts- substrat med ett överdrag, bestående av titandioxidpartiklar, dispergerade i ett epoxílim, behandlades vid BBOC i en lösning, som bestod av: 50 ml vatten, 50 g etylenglykol, 15 g stannoklorid, J 14 g natriumhydroxid, 7909906-5 10 g natriumhypofosfít och 500 mg stanníklorid.

Ett jämnt lager av tenn avsattes på kopparmönstret inom loppet av 30 minuter.

Alternativt är det möjligt att använda mlycerol eller "Karbovax 300" i stället för etylen glykol. "Karbovax 500" är en polyetenglykol med en molekylvikt av 285 till 515, som salu- föres av Union Carbide Chemicals Company.

Exempel 7: En tunn glasskiva med en ytarea av 5 cmz, vars ena sida ruggats upp med karborundum, försågs med katalytiska kärnor på det i exempel U beskrivna sättet. Denna aktiverade glasyta behandlades tillsammans med ett provstycke kopparfolie med en ytarea av 9 cmz vid en temperatur av 8000 i en lösning, som bestod av: 8 g natriumhydroxid, 90 ml avjoniserat vatten, 10 g natriumhypofosfit och 5 g stannofluorid.

Efter ungefär 2 timmar hade 9,6 mg tenn avsatt sig på glasytan och 15 mg på kopparfolien. Den förtemæ. kopparfolien hade ett glänsande utseende och kunde lödas ordentligt.

Claims (5)

f 7909906-5 Patentkrav

1. Bad för strömlös utfällning av tenn på en katalytisk yta, vilket bad består av en lösning som innehåller stannøsalt i ett starkt alkaliskt medium, k ä n n e t e c k n a t av att lösningen innehåller minst 0,20 mol/l tvåvärt tenn.

2. Bad enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det inne- håller kalium- eller natriumsalter av karboxylsyror som kømplexbildare.

3. Bad enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att det innehåller glykoler, glycerol eller polyetylenglykoler.

4. Bad enligt ett eller flera av kraven 1-3, k ä n n e- t e c k n a t av att det innehåller stannijoner i en koncentra- tion av 0,005 till 0,03 mol/l.

5. Bad enligt ett eller flera av kraven 1-4, k ä n n e- t e c k n a t av att det innehåller ett starkt reduktions- medel, som t.ex. ett hypofosfit eller ett borazan, i en kvantitet av minst 0,1 mol/l.