SE453925B - PROCEDURE TO AVOID UNUSED COPPER PROPOSALS BY POWERLESS COPPER PLATING - Google Patents

PROCEDURE TO AVOID UNUSED COPPER PROPOSALS BY POWERLESS COPPER PLATING

Info

Publication number
SE453925B
SE453925B SE8003204A SE8003204A SE453925B SE 453925 B SE453925 B SE 453925B SE 8003204 A SE8003204 A SE 8003204A SE 8003204 A SE8003204 A SE 8003204A SE 453925 B SE453925 B SE 453925B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
copper
plating
potential
equipment
solution
Prior art date
Application number
SE8003204A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8003204L (en
Inventor
R J Zeblisky
Original Assignee
Kollmorgen Tech Corp
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 Kollmorgen Tech Corp filed Critical Kollmorgen Tech Corp
Publication of SE8003204L publication Critical patent/SE8003204L/en
Publication of SE453925B publication Critical patent/SE453925B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601Process or apparatus
    • C23C18/1619Apparatus for electroless plating
    • C23C18/1621Protection of inner surfaces of the apparatus
    • C23C18/1623Protection of inner surfaces of the apparatus through electrochemical processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31Coating with metals
    • C23C18/38Coating with copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F13/005Anodic protection
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/18Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material
    • H05K3/181Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by electroless plating
    • H05K3/187Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by electroless plating means therefor, e.g. baths, apparatus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Description

453 925 10 15 20 30 35 2 tillgänglighet. Sådana kärl och utrustning är emellertid i vissa avseenden i stor utsträckning underkastade samma slags nackdelar. Metaller som vanligen är lämpliga för konstruktion av tankar och annan beläggningsutrustning, t ex stål, inklu- sive rostfritt stål, är katalytiskt aktiva för oxidation av i de strömlöst arbetande kopparpläteringslösningarna när- varande reduktionsmedlen och initierar således bildningen av begynnande kopparbeläggning på dess ytor, vilken beläggning i sin tur åstadkommer att kopparbeläggningar kontinuerligt bildas på metallytorna i kontakt med de strömlöst arbetande pläteringslösningarna. Detta problem är synnerligen akut när ställbara metallställningar, t ex innefattande fästorgan av metall, användes, eftersom fästorganen blir belagda med ström- löst bildade metallavsättningar, vilket försvårar deras bort- tagning. 453 925 10 15 20 30 35 2 availability. However, such vessels and equipment are in some respects largely subject to the same kind of disadvantages. Metals which are generally suitable for the construction of tanks and other coating equipment, for example steel, including stainless steel, are catalytically active for oxidation of the reducing agents present in the electroless copper plating solutions and thus initiate the formation of incipient copper coating on its surfaces, which coating in turn causes copper coatings to form continuously on the metal surfaces in contact with the electroless plating solutions. This problem is particularly acute when adjustable metal scaffolds, for example comprising metal fasteners, are used, since the fasteners are coated with electrolessly formed metal deposits, which makes it difficult to remove them.

Det är känt att pläteringskärl av metalliska stöd- väggar, liksom annan pläteringsutrustning, L ex ställningar, ledningskomponenter och liknande, kan göras Lemporärt resi- stenta mot strömlös metallavsättning genom förbehandling med kemikalier, t ex salpetersyralösningar, vilket gör att de mottagliga ytorna göres inaktiva för katalytisk oxidation av reduktionsmedlet, som finns i pläteringsbadet. Dessa kemika- lier tenderar emellertid all avnölas inom loppet av timmar vid drift och är därför helt opraktiska för användning i en till- verkningsprocess.It is known that cladding vessels of metallic retaining walls, as well as other cladding equipment, eg scaffolding, conductor components and the like, can be made Lemporarily resistant to electroless metal deposition by pretreatment with chemicals, eg nitric acid solutions, which renders the susceptible surfaces inactive for catalytic oxidation of the reducing agent present in the plating bath. However, these chemicals all tend to be nibbled within hours of operation and are therefore completely impractical for use in a manufacturing process.

US-PS 3 HZH 660 beskriver att pläteringskärl med metalliska väggar kan skyddas mot strömlös metallavsättning, speciellt nickelbeläggningar, genom att man anbringar på des- sa en potential, som har ett värde motsvarande vilopotential- eller skyddspotentialintervallet av strömdensitetlpotential- kurvan. Strömdensiteten inställes på högst ca 10_u A/cm2.US-PS 3 HZH 660 discloses that cladding vessels with metallic walls can be protected against electroless metal deposition, especially nickel coatings, by applying to them a potential having a value corresponding to the resting potential or protection potential range of the current density / potential curve. The current density is set to a maximum of approx. 10_u A / cm2.

Tyska Offenlegungsschrift 26 39 2U7 beskriver, att pläteringstankar och ställningar, tillverkade av en metall, t ex kobolt eller nickel, kan göras resistenta mot strömlös metallavsättníng, t ex strömlös kopparpläteríng, genom ladd- ning med en strömdensitet av minst H mA/dm2.German Offenlegungsschrift 26 39 2U7 describes that cladding tanks and scaffolding, made of a metal, eg cobalt or nickel, can be made resistant to electroless metal deposition, eg electroless copper plating, by charging with a current density of at least H mA / dm2.

Man har även föreslaget, i den japanska patentpublika- tionen 54-56577, att ett metallbeläggningskärl, t ex av 10 15 20 30 35 453 925 I 3 kromnickelstål, kan göras resistent mot kemisk plätering om en positiv elektrisk potential anbringas på beläggningskär- lets yta under plätering.It has also been proposed, in Japanese Patent Publication No. 54-56577, that a metal coating vessel, for example of 10 15 20 30 35 453 925 in 3 chromium nickel steels, may be made resistant to chemical plating if a positive electrical potential is applied to the surface of the coating vessel. during plating.

Vid kommersiell användning är de i det föregående beskrivna förfarandena inte tillfredsställande vid tillämp- ning på strömlös kopparplätering. När den önskade strömlösa kopparpläteringsreaktionen på ytan, som skall pläteras, fort- går, måste förbrukade pläteringskemikalier i lösningen för- nyas. Tillsatsen av kemikalier åstadkommer vanligen lokala fluktuationer i kemikaliernas koncentration och även till- försel av föroreningar till lösningen. Dessutom bildas kop- pargroddar, som växer till kopparpartiklar, i lösningen.In commercial use, the methods described above are not satisfactory when applied to electroless copper plating. When the desired electroless copper plating reaction on the surface to be plated continues, spent plating chemicals in the solution must be renewed. The addition of chemicals usually causes local fluctuations in the concentration of the chemicals and also the addition of impurities to the solution. In addition, copper sprouts, which grow into copper particles, are formed in the solution.

Dessa kopparpartiklar eller damm liksom smuts i pläterings- lösningen och diskreta partiklar av i pläteringslösningen bildad utfällt koppar kommer i kontakt med ytorna av tanken och annan utrustning. Dessa kopparfällningar i mekanisk och elektrisk kontakt med ytorna åstadkommer flödet av stor ström genom den metalliska pläteringsutrustningen och åstadkommer, i de kända förfarandena, att den pålagda elektriska poten- tialen, på utrustningen avtar och faller under den, som er- fordras för att förhindra oxidation av reduktionsmedlet, vil- ka kända förfaranden således är olämpliga för att hålla ytor- na fria från strömlöst avsatta kopparbeläggningar. En ekviva- lent area av metallisk koppar erfordrar minst två tiopotenser mer ström än rostfritt stål för att motstå strömlös koppar- beläggning.These copper particles or dust as well as dirt in the plating solution and discrete particles of precipitated copper formed in the plating solution come into contact with the surfaces of the tank and other equipment. These copper precipitates in mechanical and electrical contact with the surfaces cause the flow of large current through the metallic plating equipment and cause, in the known methods, that the applied electrical potential on the equipment decreases and falls below that required to prevent oxidation. of the reducing agent, which known methods are thus unsuitable for keeping the surfaces free of electrolessly deposited copper coatings. An equivalent area of metallic copper requires at least two ten powers more current than stainless steel to withstand electroless copper plating.

Man antar att detta beror på väsentligt högre kataly- tisk aktivitet för koppar, i förhållande till stål, för oxi- dation av reduktionsmedlet och således antalet alstrade elektroner.It is assumed that this is due to significantly higher catalytic activity for copper, relative to steel, for oxidation of the reducing agent and thus the number of electrons generated.

Fastän utrustningens ytor i kända förfaranden är resistenta mot strömlös avsättning under det inledande skedet av beläggningsförfarandet, förlorar utrustningens ytor efter en kort tid sin resistans när försök göres att genomföra kän- Således har kända för- farandcn inte med framgång kunnat anpassas till industriell da förfaranden i industriell skala. _ tillämpning. 453 925 10 15 20 h) 01 30 35 Ä Ytterligare problem tillstöter ofta vid tillverk- ning av föremål, som skall pläteras medan de hålles i ställ- ningar, t ex tryckta mönsterkort i synnerhet. Vid sådana tillverkningsförfaranden bildas ibland skikt av koppar, som inte utgör någon del av själva kretsmönstret, på kanterna av det isolerande underlaget. Om dessa kopparkanter är i kontakt med ställningen, som uppbär underlaget, ökar behovet av ström kraftigt, vilket minskar den elektriska potentialen, som är anbringat på ställningen, så aLt den slutligen faller under minimipotentialen, som erfordras för att förhindra plätering, vid användning av kända förfaranden och teorier: De i kända förfaranden använda potentiometrarna tål högst strömmar av en ampere, vilket pekar på brist på kunskap eller Förståelse av de vid plätering i stor skala-tillstötande pro- blemen, t ex i industriell skala.Although the surfaces of the equipment in known processes are resistant to electroless deposition during the initial stage of the coating process, the surfaces of the equipment lose their resistance after a short time when attempts are made to carry out sensing. Thus, known methods have not been successfully adapted to industrial processes. industrial scale. _ application. 453 925 10 15 20 h) 01 30 35 Ä Additional problems often arise in the manufacture of objects which are to be plated while they are held in positions, for example printed printed circuit boards in particular. In such manufacturing processes, layers of copper, which do not form part of the circuit pattern itself, are sometimes formed on the edges of the insulating substrate. If these copper edges are in contact with the scaffold which supports the substrate, the need for current increases sharply, which reduces the electrical potential applied to the scaffold so that it ultimately falls below the minimum potential required to prevent plating when using known Methods and theories: The potentiometers used in known methods can withstand at most currents of one ampere, which indicates a lack of knowledge or understanding of the problems when plating on a large scale-adjacent problems, for example on an industrial scale.

Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att an- visa ett förfarande för strömlös kopparavsättning, varvid metallisk pläteringsutrustning i kontakt med beläggningslös- ningen göres initialt resistent mot strömlösa kopparavsätt- ningar och hålles i ett resistent tillstånd under lång Lid av beläggningsförfarandet.It is an object of the present invention to provide a method for electroless copper deposition, wherein metallic plating equipment in contact with the coating solution is initially made resistant to electroless copper deposits and kept in a resistant state for a long time during the coating process.

Det är ett annat syfte med föreliggande uppfinning att vid beläggningsförfaranden i industriell skala möjlig- göra användning av metallisk beläggningsutrustning under långa tider utan att kopparbeläggningar byggs upp, vilka måste avlägsnas genom etsning.It is another object of the present invention to enable the use of metallic coating equipment for long periods of time in industrial scale coating processes without building up copper coatings which must be removed by etching.

Det är ett annat syfte med föreliggande uppfinning att anvisa strömlösa kopparpläteringsförfaranden, i vilka kopparfällningar i kontakt med beläggningsutrustníngen enkelt kan borttagas, t ex genom borstning, skrubbning, med vakuum och liknande, i huvudsak helt eller fullständigt utan att pläteringsoperationen måste avbrytas.It is another object of the present invention to provide electroless copper plating processes in which copper deposits in contact with the coating equipment can be easily removed, for example by brushing, scrubbing, with vacuum and the like, substantially completely or completely without interrupting the plating operation.

Det är ett annat syfte med föreliggande uppfinning att anvisa ett förfarande för tillverkning av tryckta krets- kort, varvid vidhäftande strömlöst avsatta kopparbeläggningar på utrustningens ytor undvikes.It is another object of the present invention to provide a method of making printed circuit boards which avoids adhesive electrolessly deposited copper coatings on the surfaces of the equipment.

Det är ett annat syfte med föreliggande uppfinning att anvisa ett förfarande för tillverkning av tryckta 10 15 20 30 35 453 925 I 5 mönsterkort, varvid oönskad uppbyggnad av strömlöst avsatt koppar på kanter och gränsomrâden av kort, som pläteras, förhindras.It is another object of the present invention to provide a method of making printed circuit boards in which undesired build-up of electrolessly deposited copper on edges and boundary areas of cards being plated is prevented.

Dessa syften liksom andra syften, som framgå av den följande detaljerade beskrivningen, ernås med föreliggande förfarande, som nu beskrives.These objects, as well as other objects which appear from the following detailed description, are achieved by the present method, which is now described.

Det är anmärkningsvärt att tillämpning av föreliggan- de uppfinning kan leda till en minskning av pläteringskostna- derna med upp till 30 % eller mera, i huvudsak tack vare be- sparingar av pläteringskemikalier och syror och neutralise- rande baser, som erfordras för att periodiskt etsa bort kop- par från ytor av pläteringstankar och annan utrustning och för återvinning av värdefulla beståndsdelar ur använd ets- lösning och avfallsbehandling av denna.It is noteworthy that the application of the present invention can lead to a reduction in plating costs of up to 30% or more, mainly due to the savings of plating chemicals and acids and neutralizing bases required to periodically etch. remove copper from surfaces of cladding tanks and other equipment and for recycling valuable components from used etching solution and waste treatment thereof.

Ytterligare besparingar göres genom att man slipper arbetskostnader och förlorad produktionstid, som är förknip- pade med etsningen, återvinning och avfallbehandlingen.Additional savings are made by avoiding labor costs and lost production time, which are associated with etching, recycling and waste treatment.

Utan avsikt att begränsa uppfinningen anges nägra teorier och observationer, som man anser är avgörande för uppfinningen.Without intending to limit the invention, some theories and observations are set forth which are believed to be crucial to the invention.

Oxidationen av lämpliga reduktionsmedel, som finns närvarande i strömlösa bad för kopparplätering, t ex form- aldehyd, på för sådana oxidationsförlopp katalytiskt aktiva ytor alstrar elektroner, vilket ger dessa ytor en negativ laddning; plätoring av kopparmetall ur lösningar innehållan- de kopparjoner förbrukar elektroner.The oxidation of suitable reducing agents, which are present in electroless baths for copper plating, for example formaldehyde, on surfaces catalytically active for such oxidation processes generates electrons, which gives these surfaces a negative charge; plating of copper metal from solutions containing copper ions consumes electrons.

Kopparjoner, som hàlles i lösning av lämpliga kom- plexbildare och kommer i kontakt med dessa laddade ytor, av- sättes därför som metallisk koppar, och reducerar således den negativa laddningen av den mottagliga ytan och leder till strömlös avsättning av ett kopparskikt på ytan. Potentialen av ytan, som erhålles av de två reaktionerna, är känd som "blandpotential".Copper ions, which are kept in solution by suitable complexing agents and come into contact with these charged surfaces, are therefore deposited as metallic copper, thus reducing the negative charge of the susceptible surface and leading to electroless deposition of a copper layer on the surface. The potential of the surface obtained by the two reactions is known as "mixing potential".

Ytan av stål liksom rostfritt stål och andra lämpliga material, vilka användes för tanken och ställningar, är till- räckligt katalytisk för oxidation av t ex formaldehyd, för att göras mottaglig för strömlös bildning av kopparavsätt- ningar. 10 15 20 30 453 925 6 Genom att göra respektive metallyta eller metall- ytor till en del av en elektrisk krets, som innefattar en strömkälla, är det inte endast möjligt att kompensera för den på metallytan bildade laddningen till följd av den kata- lytiska oxidationen av reduktionsmedlet, utan även att förse ytan med ett skikt av reducerad eller i huvudsak av icke be- fintlig katalytisk aktivitet för oxidation av reduktions- medlet. Resultatet av ett sådant förfarande är, att ingen kopparavsättning bildas på ytan eller ytorna.The surface of steel as well as stainless steel and other suitable materials, which are used for the tank and scaffolding, are sufficiently catalytic for oxidation of, for example, formaldehyde, to be made susceptible to electroless formation of copper deposits. By making the respective metal surface or metal surfaces part of an electrical circuit, which comprises a current source, it is not only possible to compensate for the charge formed on the metal surface as a result of the catalytic oxidation. of the reducing agent, but also to provide the surface with a layer of reduced or substantially non-existent catalytic activity for oxidation of the reducing agent. The result of such a process is that no copper deposit is formed on the surface or surfaces.

Vid den praktiska tillämpningen bildas elektriskt bildade kopparavsällningarpå alla ytor eller föremál,1som¿är mottagliga för sådan avsättning och doppas i den strömlöst arbetande kopparlösningen.In practical application, electrically formed copper deposits are formed on all surfaces or objects which are susceptible to such deposition and are dipped in the electrolessly operating copper solution.

Statistiskt kommer ett visst antal kopparjoner, redu- cerade till koppar (O) eller koppar (I) på ytan av föremålet, som pläteras, inte att införlivas i ytbeläggningens gitter utan flyter tillbaka till lösningen. Agglomeration ger pardk- lar, som i sig själva är katalytiskt aktiva och således före- mål för kopparavsättning på sin yta. Dessutom, och förorsakad av smuts och av lokal ökning av koncentrationen av vissa kemikalier till följd av förnyelse av pläteringsbadlösningen, finns det även en viss tendens för bildning av koppargroddar och partiklar i lösningens inre av badlösningen. I badlös- ningen närvarande koppargroddar och -partiklar fastnar på metallytor, t ex tankväggar, ställningar och annan plåte- ringsutrustning, liksom bildar en fällning av partiklar på beläggningskärlets botten.Statistically, a certain number of copper ions, reduced to copper (O) or copper (I) on the surface of the object being plated, will not be incorporated into the lattice of the coating but will flow back to the solution. Agglomeration produces pairs, which in themselves are catalytically active and thus subject to copper deposition on their surface. In addition, and caused by dirt and by local increase in the concentration of certain chemicals due to renewal of the plating bath solution, there is also a certain tendency for the formation of copper sprouts and particles in the interior of the solution of the bath solution. Copper sprouts and particles present in the bath solution adhere to metal surfaces, such as tank walls, scaffolding and other plating equipment, as well as forming a precipitate of particles on the bottom of the coating vessel.

När dessa utfällningar i kontakt med metallytorna av beläggningsutrustningen förekommer börjar dessa ytor att mot- taga kopparbeläggningar och efter en kort tid kommer de att uppföra sig på samma sätt som metallytor i kontakt med ström- löst arbetande kopparpläteringsbad, vilket i allmänhet leder till det i det föregående angivna, oönskade resultatet.When these precipitates are in contact with the metal surfaces of the coating equipment, these surfaces begin to receive copper coatings and after a short time they will behave in the same way as metal surfaces in contact with electroless copper plating baths, which generally leads to the previously stated, unwanted result.

Katalytisk aktivitet och således förmåga till oxida- tion av reduktionsmedlet är väsentligt högre på kopparytor än den katalytiska aktiviteten av t ex rostfritt stål, vilket leder till att elektroner, alstrade på relativt få koppar- partiklar i kontakt med, t ex beläggningskärlets botten, 10 15 20 25 30 35 453 925 7 erfordrar kompenserande strömmar från strömkällan, vilka ström- mar' är- mycket högre än strömmarna, som erfordras för passi- visering av ytorna av rostfritt stål. Om man inte följer de här givna anvisningarna leder detta till en ändring av poten- tialen av metallytan till ett tillräckligt mera negativt värde, så att det bildas en strömlös beläggning på ytorna.Catalytic activity and thus the ability to oxidize the reducing agent is significantly higher on copper surfaces than the catalytic activity of, for example, stainless steel, which leads to electrons generated on relatively few copper particles in contact with, for example, the bottom of the coating vessel. 20 25 30 35 453 925 7 requires compensating currents from the current source, which currents are much higher than the currents required to passivate the stainless steel surfaces. Failure to follow the instructions given here will lead to a change in the potential of the metal surface to a sufficiently more negative value, so that an electroless coating forms on the surfaces.

Enligt föreliggande uppfinning är tillförseln av ström till metallytorna så dimensíonerad, att det är möjligt att åstad- komma den erforderliga strömmen för effektiv kompensering av de på kopparytorna alstrade elektronerna för att hålla en yt- potential, som är tillräckligt positiv för att undertrycka kopparavsättning på ytorna, och företrädesvis åstadkomma ett katalytiskt inaktivt ytskikt på såväl metallväggarna av be- läggningskärlet och utrustningen som på ytan av kopparpar- tiklar i kontakt med dessa,varvid ingen plälering på väggar eller kopparpartiklar i kontakt med väggarna sker. Detta leder till att pläteringsutrustningen hålles fri från kopparavsättningar och till att utfällda kopparpartiklar hindras från att gå tillbaka till respektive metallyta, varför enkel avlägsning av utfällningarna är möjlig.According to the present invention, the supply of current to the metal surfaces is so dimensioned that it is possible to provide the required current for effectively compensating the electrons generated on the copper surfaces to maintain a surface potential sufficiently positive to suppress copper deposition on the surfaces. , and preferably provide a catalytically inert surface layer on both the metal walls of the coating vessel and the equipment and on the surface of copper particles in contact therewith, whereby no plating on walls or copper particles in contact with the walls takes place. This leads to the plating equipment being kept free of copper deposits and to the precipitated copper particles being prevented from returning to the respective metal surface, so that simple removal of the precipitates is possible.

Strömkällan, även betecknad effektkällan är enligt föreliggande uppfinning dimensionerad så, att den håller potentialen av pläteringsutrustningens ytor på ett värde tillräckligt mera positivt med avseende på bland- eller plä- teringspotentialen för att hindra att strömlösa pläterings- reaktioner sker på dessa metallväggar; och även att tillföra en lämplig ström för bildning av katalytískt inaktiva skikt inte endast på, t ex av rostfritt stål bestående tankväggar, utrustning, utan även på ytorna av koppar utfälld på och i kontakt med dessa ytor.The power source, also referred to as the power source, is according to the present invention dimensioned so that it holds the potential of the surfaces of the plating equipment at a value sufficiently more positive with respect to the mixing or plating potential to prevent electroless plating reactions from occurring on these metal walls; and also to supply a suitable current for the formation of catalytically inert layers not only on, for example stainless steel tank walls, equipment, but also on the surfaces of copper deposited on and in contact with these surfaces.

Enligt föreliggande uppfinning ástadkommes ett sätt att inrymma lösningar för strömlös kopparavsättning och att strömlöst avsätta koppar ur dessa lösningar på underlag, som är mottagliga för strömlös plätering av koppar, varvid den metalliska utrustningens ytor är i kontakt med lösningen, vilket sätt innefattar att man bringar lösningen i kontakt med minst en motelektrod, att man ansluter den metalliska pläteringsutrustningen och motelektroden (elektroderna) till 10 15 20 25 30 35 453 925 8 en strömkälla, så att pläteringsutrustningen förses med en potential tillräckligt mera positiv än blandpotentialen av den strömlösa kopparpläteringsbadlösningen för att göra ytan i huvudsak eller helt resistent mot strömlös avsättning av metall, vilken strömkälla innefattar organ för reglering och hållning av potentialen inom intervallet av ström, som är nöd- vändig för kompensering av de genom oxidation av det i pläte- ringslösningen närvarande reduktionsmedlet alstrade elektro- nerna, vid kontakt med pläteringsutrustningens metalliska ytor före eller efter det att kopparpartiklar har satt sig eller utfällts på ytorna, varvid ytorna av kopparpartiklarna och av pläteringsutrustningen göres och hâlles i huvudsak eller helt katalytiskt inaktiva och ej mottagliga för ström- löst bildade metallavsättningar. I I en utföringsform av föreliggande uppfinning anvisas ett sätt att strömlöst avsätta koppar ur en strömlöst arbe- tande kopparpläteringslösning på ett underlag eller att in- rymma dessa lösningar, varvid ytor av metallisk pläterings- utrustning är i kontakt med lösningen, vilket sätt innefat- tar att man (1) först anbringar en tillräckligt mera positiv potential än den strömlöst arbetande pläteringslösningens blandpoten- tial på metallutrustningen för att göra utrustningens ytor i huvudsak resistenta mot strömlös kopparavsättning; (2) strömlöst avsätter koppar på underlaget ur den strömlöst arbetande kopparlösningen eller lagrar lösningen; och (3) under strömlös avsättning av koppar på underlag eller lagring av lösningen pâ metallytorna håller en potential tillräckligt mera positiv än blandpotentialen för att motstå strömlös avsättning av koppar.According to the present invention there is provided a method of accommodating solutions for electroless copper deposition and electrolessly depositing copper from these solutions on substrates which are susceptible to electroless plating of copper, the surfaces of the metallic equipment being in contact with the solution, which method comprises bringing the solution in contact with at least one counter electrode, connecting the metallic plating equipment and the counter electrode (s) to a current source, so that the plating equipment is provided with a potential sufficiently more positive than the mixed potential of the electroless copper plating bath solution to make surface substantially or completely resistant to electroless deposition of metal, which current source comprises means for regulating and keeping the potential within the range of current necessary to compensate for the electrons generated by oxidation of the reducing agent present in the plating solution. , upon contact with the metallic surfaces of the plating equipment before or after copper particles have settled or precipitated on the surfaces, the surfaces of the copper particles and of the plating equipment being made and kept substantially or completely catalytically inactive and not susceptible to electrolessly formed metal deposits. In one embodiment of the present invention there is provided a method of electrolessly depositing copper from a electrolessly operating copper plating solution on a substrate or containing these solutions, wherein surfaces of metallic plating equipment are in contact with the solution, which method comprises one (1) first applies a sufficiently more positive potential than the mixed potential of the electrolessly operating plating solution to the metal equipment to make the surfaces of the equipment substantially resistant to electroless copper deposition; (2) electrolessly deposits copper on the substrate from the electrolessly operating copper solution or stores the solution; and (3) during electroless deposition of copper on a substrate or storage of the solution on the metal surfaces holds a potential sufficiently more positive than the mixed potential to resist electroless deposition of copper.

Det beskrivna förfarandet kan tillämpas på all slags metallisk uLrustning, som användes vid strömlös kopparpläte- ring, eller lagring av strömlöst arbetande kopparpläterings- lösningar, som innefattar pläteringskärl, ställningar, som uppbär underlaget, som pläteras, ledningar och andra utrust- ningsdetaljer i kontakt med pläteringslösningen.The described method can be applied to all kinds of metallic equipment used in electroless copper plating, or storage of electrolessly operating copper plating solutions, which include plating vessels, scaffolds supporting the substrate to be plated, wires and other equipment details in contact with the plating solution.

Det i det föregående beskrivna förfarandet tillämpas 'vid den praktiska utövningen speciellt genom att man på 10 15 20 25 30 35 453 925 9 metallutrustningen, t ex pläteringskärl, ställning, anbring- ar en ström, som är tillräcklig för att erhålla en elektrisk potential på ytorna av utrustningen, vilken potential är till- räckligt positiv för att motstå strömlös kopparavsättning; och strömlöst avsätter koppar på underlaget, som pläteras; och under avsättningens fortskridande tillför strömmen i en mängd, som är tillräcklig för att hålla en önskad, tillräck- ligt positiv elektrisk potential på den metalliska utrust- ningens ytor för att motstå strömlös plätering. Företrädesvis anbringas en ström i intervallet mellan 10-" och H mA/cm2 av ytarean, som skall göras resistent mot strömlös beläggning.The method described above is applied in the practical practice, in particular by applying to the metal equipment, for example plating vessels, scaffolding, a current sufficient to obtain an electrical potential of the surfaces of the equipment, which potential is sufficiently positive to withstand electroless copper deposition; and electrolessly deposits copper on the substrate, which is plated; and as the deposition progresses, the current supplies in an amount sufficient to maintain a desired, sufficiently positive electrical potential on the surfaces of the metallic equipment to resist electroless plating. Preferably, a current is applied in the range between 10- "and H mA / cm2 of the surface area, which is to be made resistant to electroless coating.

Exempelvis utföres föreliggande förfarande genom att man åstadkommer minst en katod i den strömlösa kopparpläte- ringslösningen och som via en strömkälla är i elektrisk för- bindelse med ytorna av pläteringsutrustningen. Sedan anbring- as en ström på kretsen, som är sluten- av pLäter1ngslösn1Hgen för bildning av en elektrisk potential på utrustningens yta, vilken potential är tillräckligt mera positiv än pläterings- badlösningens blandpotential, för att motstå bildning av en vidhäftande kopparbeläggning på utrustningens yta. Denna an- bringade ström regleras under den strömlösa kopparavsättning- en för att hålla den elektriska potentialen av utrustningens ytor på önskade nivåer, som är tillräckligt positiva, för att göra ytorna liksom ytorna av kopparpartíklar, som är utfällda på dessa ytor, i huvudsak inaktiva och icke mottagliga för strömlöst bildade avsättningar.For example, the present process is carried out by providing at least one cathode in the electroless copper plating solution and which is in electrical connection with the surfaces of the plating equipment via a current source. Then a current is applied to the circuit, which is closed by the plating solution to form an electric potential on the surface of the equipment, which potential is sufficiently more positive than the mixed potential of the plating bath solution, to resist the formation of an adhesive copper coating on the surface of the equipment. This applied current is regulated during the electroless copper deposition to keep the electrical potential of the equipment surfaces at desired levels, which are sufficiently positive, to render the surfaces as well as the surfaces of copper particles deposited on these surfaces substantially inactive and not susceptible to electrolytically formed deposits.

Uttrycket "blandpotential", som användes i denna be- skrivning avser att beteckna den elektriska potential, vid vilken koppar börjar avsättas strömlöst ur en strömlöst arbe- tande kopparpläteringslösning på en mottaglig yta med vilken den är i kontakt. Uttryckt på annat sätt är den den elektriska potentialen, mätt mellan ett lämpligt, metalliskt underlag, som belägges strömlöst med koppar, och en standard referens- elektrod i elektrisk förbindelse med underlaget, som pläteraæ Sätt att mäta strömlösa kopparpläteringslösningars blandpoten- tial är kända. Ett sådant sätt är beskrivet omedelbart före exemplen. 10 15 25 30 35 455 925 10 I allmänhet utmärkes strömlösa kopparpläteringslös- ningar, som kan användas i föreliggande förfarande, exempel- vis av en blandpotential inom intervallet mellan -500 och -800 mV relativt en standard silver/silverkloridelektrod och inom intervallet mellan -550 och -850 mV relativt en mättad kalomelelektrod, mätt vid arbetstemperatur för badlösningen.The term "mixing potential", as used herein, is intended to denote the electrical potential at which copper begins to be deposited without current from a non-current copper plating solution on a susceptible surface with which it is in contact. In other words, it is the electrical potential, measured between a suitable metallic substrate, which is electrolessly coated with copper, and a standard reference electrode in electrical connection with the substrate, which is a method of measuring the mixing potential of electroless copper plating solutions. Such a method is described immediately before the examples. 10 15 25 30 35 455 925 10 In general, electroless copper plating solutions which can be used in the present process are characterized, for example, by a mixing potential in the range between -500 and -800 mV relative to a standard silver / silver chloride electrode and in the range between -550 and -850 mV relative to a saturated calomel electrode, measured at operating temperature of the bath solution.

Vid genomförandet av föreliggande strömlösa koppar- pläteringsförfarande anbringas och bibehålles typiskt elek- triska potentialer av -500 till +500 mV och vanligen av -300 till -100 mV relativt referenselektroden på beläggningskärlets väggar och/eller annan metallisk pläteringsutrustning i kon- takt med badlösníngen. Dessa potentialer är tillräckliga för att passivisera utrustningens ytor liksom den koppar som eventuellt är i kontakt med dessa, t ex utfälld koppar, kopparränder på korten, som pläteras, och liknande.In carrying out the present electroless copper plating process, electrical potentials of -500 to +500 mV and usually of -300 to -100 mV relative to the reference electrode are typically applied and maintained to the walls of the coating vessel and / or other metallic plating equipment in contact with the bath solution. These potentials are sufficient to passivate the surfaces of the equipment as well as the copper that may be in contact with them, such as precipitated copper, copper stripes on the cards being plated, and the like.

Föreliggande uppfinnings principer användes med för- del för att huvudsakligen eller helt göra metalliska ställ- ningar, som uppbär underlag, som pläteras i pläteringslös- ningen, icke mottagliga för strömlös kopparavsättning. Spe- ciellt är dessa ställningar elektriskt förbundna med en an- slutning av en strömkälla, t ex en likriktare, dimensionerad för att åstadkomma den i det föregående definierade potentia- len inom ett stort strömintervall, t ex upp till 200 A, och den andra anslutningen av strömkällan är förbunden med en katod nedsänkt i lösningen. En ström, som är tillräcklig för att utgöra en passiviserande elektrisk potential på ställ- ningen, anbringas, koppar avsättes strömlöst på underlaget, som uppbäres av ställningen, och under avsättningen regleras strömmen för att hålla ställningen i sitt passiviserat till- stånd och inte är mottaglig för strömlöst bildade kopparav- För be- är det sättningar. Även om samma strömkälla kan användas läggningskärlet eller annan pläteringsutrustning, föredraget att man använder en separat strömkälla för varje utrustningsstycke, som skall göras och hållas icke mottaglig; Den beskrivna tekniken kan även användas för att för- hindra strömlös avsättning av koppar på oönskade områden av underlaget, som pläteras. Speciellt vid tillverkning av tryck- ta mönsterkort med användning av additiva tekniker lämnas i 10 15 20 25 30 35 453 925 11 vissa fall de isolerande korten, som i förväg har tillsku- rits till storlek försetts med mask och sensibiliserats, med en exponerad sensibiliserad rand på kanten av kortet och den intilliggande kortytan. När kortet är i kontakt med pläteringslösningen börjar koppar att utfällas, tillsammans med kopparbeläggning på önskade områden, på det sensibilise- rade kortets kanter och sensibiliserad yta intill dessa till samma tjocklek som på de exponerade områdena av kortet, som Således bildas det en kontinuerlig rand av koppar på kortet. I typiska fall klip- svarar mot det önskade kretsmönstret. pes denna kopparrand, som inte är del av själva kretsmönstj ret, bort från resten av kortet och kasseras. Uppbyggnaden' av denna kopparrand kan förhindras genom att kortets kant bringas i kontakt med en metallyta av ställningen och att lämplig ström tillföres och hålles på ställningen för att göra både ställningen och kopparranden av kortet åtminstone i huvudsak icke mottaglig för strömlös avsättning.The principles of the present invention are used to advantage to make mainly or completely metallic scaffolds which support substrates plated in the plating solution non-susceptible to electroless copper deposition. In particular, these racks are electrically connected to a connection of a current source, for example a rectifier, dimensioned to achieve the previously defined potential within a large current range, for example up to 200 A, and the second connection of the current source is connected to a cathode immersed in the solution. A current sufficient to constitute a passivating electrical potential on the scaffold is applied, copper is deposited without current on the substrate supported by the scaffold, and during deposition the current is regulated to keep the scaffold in its passivated state and is not receptive. for electrolessly formed copper off- For be- there are settlements. Although the same power source may be used the laying vessel or other plating equipment, it is preferred to use a separate power source for each piece of equipment to be made and kept non-receptive; The described technique can also be used to prevent electroless deposition of copper on unwanted areas of the substrate, which are plated. Especially in the manufacture of printed printed circuit boards using additive techniques, in some cases the insulating boards, which have been pre-cut to size, are provided with a mask and sensitized, with an exposed sensitized stripe. on the edge of the card and the adjacent card surface. When the card is in contact with the plating solution, copper begins to precipitate, together with copper coating on desired areas, on the edges of the sensitized card and sensitized surface adjacent thereto to the same thickness as on the exposed areas of the card, thus forming a continuous strip of cups on the card. In typical cases, the cut corresponds to the desired circuit pattern. pes this copper strip, which is not part of the circuit pattern itself, away from the rest of the card and discarded. The build-up of this copper edge can be prevented by bringing the edge of the card into contact with a metal surface of the scaffold and by applying suitable current and holding on the scaffold to make both the scaffold and the copper edge of the card at least substantially impervious to electroless deposition.

Pläteringskärl liksom annan metallisk pläteringsut- rustning, som användes i föreliggande förfarande, kan renas från alla eventuellt avsatta kopparavsättningar, som kan häfta vid ytan, t ex kopparpartiklar, som har fallit till bottnen av beläggningskärlet, genom temporär avbrytning av pläteringen, tömning av pläteringskärlet och borttagning av kopparfällningen genom borstning, skrubbning eller medelst undertryck. En sådan rengöring kan även användas under plä- teringen utan tömning av pläteringskärlet, t ex medelst vakuum. Det bör observeras att koppar enligt föreliggande förfarande, i motsats till känd teknik, inte häftar vid den passiviscrade utrustningens ytor till och med efter lång driftstid, och denna koppar kan enkelt borttagas medelst de i det föregående angivna rensningsmetoderna och utan behov av etsning eller andra aggressiva kemiska eller mekaniska reningsmetoder. g Vid genomförandet av föreliggande förfarande finner man vanligen att ett tunt skikt av strömlöst avsatt koppar avsättes på katoden eller katoderna. Kopparbeläggning på katodytorna kan helt eller partiellt undvikas genom att man mellan katoden och den strömlöst arbetande 10 15 20 30 35 453 925 - 12 kopparpläteringslösningen anordnar en membran, som tillåter elektrisk ledning mellan katoden och pläteringslösningen men hindrar genomgång av kopparjoner från pläteringslösningen.Plating vessels as well as other metallic plating equipment used in the present process can be cleaned of any deposited copper deposits which may adhere to the surface, such as copper particles which have fallen to the bottom of the coating vessel, by temporarily interrupting the plating, emptying the plating vessel and removal of the copper precipitate by brushing, scrubbing or by means of negative pressure. Such a cleaning can also be used during plating without emptying the plating vessel, for example by means of a vacuum. It should be noted that copper according to the present process, in contrast to the prior art, does not adhere to the surfaces of the passiviscred equipment even after long operating time, and this copper can be easily removed by the above-mentioned cleaning methods and without the need for etching or other aggressive chemical or mechanical purification methods. In carrying out the present process, it is usually found that a thin layer of electrolessly deposited copper is deposited on the cathode or cathodes. Copper coating on the cathode surfaces can be completely or partially avoided by arranging a membrane between the cathode and the electrolessly operating copper plating solution, which allows electrical conduction between the cathode and the plating solution but prevents the passage of copper ions from the plating solution.

Jonbytarmembraner, antingen anjoniska eller katjo- niska, kan användas för detta ändamål. Val av den speciella jonbytarmembranen beror på det speciella i badet använda komplexmedlet för kopparjoner. I de fall den komplexbundna kopparen har en negativ laddning, såsom är fallet när kom- plexmedlet är av aminosyratyp, kan katjonbytarmembran använ- das. I de fall den komplexbundna kopparen har en positiv laddning användes anjonbytarmembran. Om den komplexbundna, kopparen är neutral, såsom när alkanolaminkomplexbildare an- vändes i badet, kan antingen ett anjon- eller katjonbytar- membran användas.Ion exchange membranes, either anionic or cationic, can be used for this purpose. The choice of the special ion exchange membrane depends on the special complexing agent used in the bath for copper ions. In cases where the complexed copper has a negative charge, as is the case when the complexing agent is of the amino acid type, cation exchange membranes can be used. In cases where the complexed copper has a positive charge, anion exchange membranes are used. If the complexed copper is neutral, such as when alkanolamine complexing agents are used in the bath, either an anion or cation exchange membrane can be used.

Föreliggande förfarande är effektivt vid användning av pläterings- och lagringskärl, i vilka väggarna eller ytor- na av väggarna är i kontakt med badet och består av icke ädelmetaller, t ex stål, järn, nickel, kobolt, titan, tantal, krom eller liknande, och om så önskas, koppar. Förfarandet kan användas för att göra andra typer av pläteringsutrustning av dessa metaller resistenta mot vidhäftande strömlöst bilda- de kopparbeläggningar.The present method is effective in the use of plating and storage vessels in which the walls or surfaces of the walls are in contact with the bath and consist of non-precious metals, for example steel, iron, nickel, cobalt, titanium, tantalum, chromium or the like. and if desired, copper. The process can be used to make other types of plating equipment of these metals resistant to adhesive electrolessly formed copper coatings.

Den strömlösa pläteringslösningens pH-värde är vanli- gen minst 10 och företrädesvis 11 eller högre.The pH of the electroless plating solution is usually at least 10 and preferably 11 or higher.

Pig. 1 visar ett förenklat pläteringssystem, vilket kan användas för att utöva föreliggande uppfinning, och inne- fattar en pläteringstank med metalliska väggar, pläterings- lösning, strömkälla, elektroder, underlag, som skall beläg- gas, och uppbärande organ.Pig. 1 shows a simplified plating system which can be used to practice the present invention, and comprises a plating tank with metallic walls, plating solution, current source, electrodes, substrate to be coated, and supporting means.

Pig. 2 visar ett mera detaljerat system, anpassad för automatisk styrning, vilket system är användbart vid den prak- tiska utövningen av föreliggande förfarande.Pig. 2 shows a more detailed system, adapted for automatic control, which system is useful in the practical practice of the present method.

Pig. 3 visar grafiskt strömmen som funktion av poten- tialen (spänningen) för rostfritt stål i en lösning för ström- lös kopparavsättning.Pig. 3 graphically shows the current as a function of the potential (voltage) for stainless steel in a solution for electroless copper deposition.

Pig. H visar grafiskt strömmen som funktion av poten- tialen (spänningen) för koppar i en lösning för strömlöskop- paravsättning med samma sammansättning såsom i fig. 3. 10 20 25 30 35 453 925 13 Pläteringstanken 2 i fig. 1, vars väggar är fram- ställda av stål, företrädesvis av rostfritt stål, eller an- nat lämpligt elektriskt ledande material, innehåller en strömlöst arbetande kopparpläteringslösning H. En metall- elektrod 6 är nedsänkt i pläteríngslösningen H och elektriskt ansluten till den negativa anslutningen 8 av en likströms- källa 10. variabel resistor 16 till den positiva anslutningen 18 av strömkällan 10.Pig. H graphically shows the current as a function of the potential (voltage) for copper in a solution for depositing copper copper with the same composition as in Fig. 3. The plating tank 2 in Fig. 1, whose walls are in front made of steel, preferably of stainless steel, or other suitable electrically conductive material, contains a current-free working copper plating solution H. A metal electrode 6 is immersed in the plating solution H and electrically connected to the negative connection 8 by a direct current source 10. variable resistor 16 to the positive terminal 18 of the power source 10.

Ytan 12 av tanken 2 är elektriskt ansluten via en En millivoltmeter 20 är också ansluten till väggen 12 och till en standard referenselektrod 22. Arbets- stycket 2H är uppburet i en metallställning 26. Ställningen 26, i elektrisk kontakt med ytan 12a av tanken 2, är ned- sänkt i pläteringslösningen U. Arbetsstycket 2H är elektriskt isolerat från ställningen 26 av en icke-ledare (isolator) 27.The surface 12 of the tank 2 is electrically connected via a One millivoltmeter 20 is also connected to the wall 12 and to a standard reference electrode 22. The workpiece 2H is supported in a metal stand 26. The stand 26, in electrical contact with the surface 12a of the tank 2, is immersed in the plating solution U. The workpiece 2H is electrically insulated from the stand 26 by a non-conductor (insulator) 27.

Innan driften av pläteringslösningen igångsättes (tex genom tillsats av reduktionsmedel, eller genom höjning av pH eller temperatur) anbringas en potential, som är mera positiv än den förväntade blandpotentialen av den arbetande pläte- ringslösningen, på ytorna 12a och 12b av tanken 2 genom in- ställning efter behov av resistorn 16. Pläteringslösningens 4 sammansättning och tillstånd inställes på känt sätt för igångsättning av den strömlösa pläteringen (t ex genom till- sats av reduktionsmedel, höjning av pH, höjning av tempera- turen). Arbetsstycket 2H doppas i pläteringslösningen H och pläteringen börjar. Den elektriska potentialen av ytan 12 med avseende på referenselektroden 22 avkännes under pläte- ringen genom observation av millivoltmetern 20, och denna potential hålles mera positiv än blandpotentialen av pläte- ringslösningen H. Denna potential kan regleras manuellt, sä- som i utföringsformen enligt fig. 1 eller automatiskt, såsom är visat i fig. 2.Before the operation of the plating solution is started (eg by adding reducing agent, or by raising the pH or temperature), a potential, which is more positive than the expected mixed potential of the working plating solution, is applied to surfaces 12a and 12b of the tank 2 by position as required by the resistor 16. The composition and condition of the plating solution 4 are set in a known manner for starting the electroless plating (eg by adding reducing agent, raising the pH, raising the temperature). The workpiece 2H is dipped in the plating solution H and the plating begins. The electrical potential of the surface 12 with respect to the reference electrode 22 is sensed during plating by observing the millivoltmeter 20, and this potential is kept more positive than the mixed potential of the plating solution H. This potential can be controlled manually, as in the embodiment of FIG. 1 or automatically, as shown in Fig. 2.

I fig. 2 går en 200 V växelströmledníng 28 till en likströmskälla 30, vid 7 V. Den negativa anslutningsklämman 32 av strömkällan 30 som t ex kan alstra en ström av 200 A är via en ledning 3H elektriskt ansluten till elektroder 36, som är nedsänkta i en metalltank 38. Tanken 38 innehåller _pläterings1ösning 40 och är jordad via ledningen H2. Den posi- tiva anslutningsklämman HU av strömkällan 30 är via ledningen 10 15 30 35 453 925 14 96 elektriskt förbunden med pass-transistorer 48, som är parallellkopplade och drivna av en Darlington-effekttransis- tor 50. Varje pass-transistor 48 har företrädesvis en utkapa- citet av 50A. Darlington-effekttransistorn 50 är företrädes- vis inställd på en förstärkning av ca 10 000:1.In Fig. 2, a 200 V AC line 28 goes to a DC source 30, at 7 V. The negative terminal 32 of the current source 30 which can, for example, generate a current of 200 A is electrically connected via a line 3H to electrodes 36 which are immersed in a metal tank 38. The tank 38 contains plating solution 40 and is grounded via line H2. The positive terminal HU of the current source 30 is electrically connected via line 10 to 455 453 925 14 96 to pass transistors 48, which are connected in parallel and driven by a Darlington power transistor 50. Each pass transistor 48 preferably has a output capacity of 50A. The Darlington power transistor 50 is preferably set to a gain of about 10,000: 1.

Pass-transistorerna H8 är via den elektriska led- ningen 52, mätshunten SN och elektriska ledningen Sßanshnnatífl tanken 38. Mätshunten SU är via ledningen 58 ansluten till en standard amperemeter 60, som mäter strömmen från pass- transistorerna över mätshunten 5H. Kondensatorn 62, företrä- desvis med en kapacitans av 2 UF, är ansluten över den elek- triska ledningen 3H och mätshunten SH för reduktion av elek- triskt bakgrundsbrus.The pass transistors H8 are connected via the electrical line 52, the measuring shunt SN and the electrical line Sßanshnnatí fl tank 38. The measuring shunt SU is connected via the line 58 to a standard ammeter 60, which measures the current from the pass transistors over the measuring shunt 5H. The capacitor 62, preferably with a capacitance of 2 UF, is connected via the electrical line 3H and the measuring shunt SH for reduction of electrical background noise.

Den elektriska ledningen BH utgår från tanken 38 och är ansluten till den positiva anslutningsklämman 7H av spän- ningsförstärkaren 68. En elektrisk ledning 70 går från stan- dard referenselektroden 72 och är ansluten till den negativa anslutningsklämman 66 av förstärkaren 68. Förstärkaren är inställd på en förstärkning av 10:1. Referenselektroden 72 är en konventionell silver/silverkloridelektrod, som via en saltbrygga är i förbindelse med pläteringslösningen H0 i tanken 38. förstärkaren 68 är över en elektrisk ledning 76 an- sluten till den negativa anslutningsklämman 78 av kontroll- förstärkaren 80. Utspänningen från förstärkaren 68 till för- stärkaren 80 mätes över en standard voltmeter 82, ansluten med ledningen BH till ledningen 7H. Den positiva anslutninga- klämman 86 av kontrollförstärkaren 80 är med ledningen 88 ansluten till potentiometer (inställningspunkt) 90, och till PET-switch 92. Potentiometern har företrädesvis en möjlig maximal inställning av +3V till -2V.The electrical lead BH emanates from the tank 38 and is connected to the positive terminal 7H of the voltage amplifier 68. An electrical lead 70 extends from the standard reference electrode 72 and is connected to the negative terminal 66 of the amplifier 68. The amplifier is set to a 10: 1 gain. The reference electrode 72 is a conventional silver / silver chloride electrode which is connected via a salt bridge to the plating solution H0 in the tank 38. the amplifier 68 is connected via an electrical wire 76 to the negative connection terminal 78 of the control amplifier 80. The output voltage from the amplifier 68 to the amplifier 80 is measured over a standard voltmeter 82, connected with the line BH to the line 7H. The positive connection terminal 86 of the control amplifier 80 is connected with the line 88 to potentiometer (set point) 90, and to PET switch 92. The potentiometer preferably has a possible maximum setting of + 3V to -2V.

De elektriska ledningarna 9h och 96 går från anslut- ningarna 98 resp 100 av en mätshunt SH till en spänningsför- stärkare 102. Ledningen 94 är ansluten till den positiva in- klämman 10H av förstärkaren 102. Ledningen 96 är ansluten till den negativa inklämman 106 av förstärkaren 102. Utspän- ningen från förstärkaren 102 går genom ledningen 108 till den positiva inklämman 110 av kontrollförstärkaren 112¿ 10 15 20 25 30 35 453 925 15 Förstärkaren 112 är inställd på en förstärkning av 20:1.The electrical leads 9h and 96 run from the terminals 98 and 100, respectively, of a measuring shunt SH to a voltage amplifier 102. The lead 94 is connected to the positive terminal 10H of the amplifier 102. The lead 96 is connected to the negative terminal 106 of the amplifier 102. The output voltage from the amplifier 102 goes through the line 108 to the positive terminal 110 of the control amplifier 112¿ 10 15 20 25 30 35 453 925 15 The amplifier 112 is set to a gain of 20: 1.

Den negativa inklämman 11% av förstärkaren 112 är ansluten till potentiometern (inställningspunkt) 116. Den elektriska ledningen 118 går från förstärkaren 102 till FET-switchen 92.The negative terminal 11% of the amplifier 112 is connected to the potentiometer (set point) 116. The electrical line 118 goes from the amplifier 102 to the FET switch 92.

En kondensator, företrädesvis med en kapacitans av 1 uF, och en resistor, företrädesvis med en resistans av 1 Q ingår i kretsen för reduktion av bakgrundsbruset.A capacitor, preferably with a capacitance of 1 uF, and a resistor, preferably with a resistance of 1 ingår are included in the circuit for reducing the background noise.

För att förhindra överhettning är pass-transistorerna H8, effekttransistorerna 50, kondensatorerna 120 och 62, resistorn 122 och amperemetern 60 anordnade på en värme- recipient 12H (utmärkt med streckade linjer) och kyles med en fläkt 126, ansluten till en 110V växelströmledning 128: Värmerecipienten 124 är gjord av aluminium eller annat stan- dardmaterial, som absorberar värme.To prevent overheating, the pass transistors H8, the power transistors 50, the capacitors 120 and 62, the resistor 122 and the ammeter 60 are arranged on a heat receiver 12H (marked with dashed lines) and cooled with a fan 126, connected to a 110V AC line 128: The heat recipient 124 is made of aluminum or other standard material that absorbs heat.

I praktiken genomföres föreliggande uppfinning på följande sätt: I fig. 2 visas att växelström av 220V i en ledning 28 överföres till likström i en likströmseffektförstärkare 30.In practice, the present invention is carried out as follows: Fig. 2 shows that an alternating current of 220V in a line 28 is transferred to direct current in a direct current power amplifier 30.

Negativ potential från effektförstärkaren 30 anbringas på elektroder 30 i tanken 38. Elektroderna 36 är således katodis- ka. Positiv potential från effektförstärkaren 30 går genom effekttransistorn 50, pass-transistorn H8, ledningen 52 mät- shunten SU och ledningen 56 till tanken 38. Tanken 38 är så- ledes anodisk. Strömmen över mätshunten 54 mätes med använd- ning av en amperemeter 60.Negative potential from the power amplifier 30 is applied to electrodes 30 in the tank 38. The electrodes 36 are thus cathodic. Positive potential from the power amplifier 30 passes through the power transistor 50, the pass transistor H8, the line 52 the measuring shunt SU and the line 56 to the tank 38. The tank 38 is thus anodic. The current across the measuring shunt 54 is measured using an ammeter 60.

En silver/silverkloridelektrod 72 (referenselektrod) är nedsänkt i tanken 38 och hålles i kommunikation med pläte- ringslösning på vanligt sätt med hjälp av en mellanliggande porös membran. Genom anslutning av silver/silverkloridelektro- den 72 och tanken 38 till motsatta anslutningar av förstärka- ren 68, på det visade sättet, registreras potentialen (spän- ningen) av tankens 38 väggar kontinuerligt och styres dess- utom på följande sätt: Um spänningen från förstärkaren 68 för styrning av förstärkaren 80 är övervägande positiv kommer förstärkaren 80 att avge en positiv spänning. Om à andra sidan spänningen från förstärkaren 68 för styrning av förstärkaren 80 är över- vägande negativ, kommer förstärkaren 80 att avge en negativ 10 20 25 30 35 453 925 16 spänning. En positiv spänning till effekttransistorn 50 le- der till att den senare genererar ett strömflöde. En negativ spänning till effekttransistorn 50 leder till avstängning av den senare och i huvudsak att ström upphör att flyta. Under plätering, när potentialen (spänningen) av tanken 38 blir mindre negativ (dvs mera positiv) i förhållande till refe- renselektroden 72 ger förstärkaren 68 en positiv spänning till styrförstärkaren 80, som i sin tur ger en negativ spän- ning till effekttransistorn 50. Genom reglering av inställ- ningspunkten 90 regleras den positiva utspänningen från styr- förstärkaren 80 efter behov för att inställa den totala ut- signalen från förstärkaren 80 och att erhålla det önskade' strömflödet till tanken 38, som erfordras för att hålla poten- tialen (spänningen) av tanken 38 på börpotentialen, som är mera negativ än blandpotentialen av lösningen H0.A silver / silver chloride electrode 72 (reference electrode) is immersed in the tank 38 and is kept in communication with the plating solution in the usual manner by means of an intermediate porous membrane. By connecting the silver / silver chloride electrode 72 and the tank 38 to opposite connections of the amplifier 68, in the manner shown, the potential (voltage) of the walls 38 of the tank 38 is continuously registered and is further controlled as follows: Um the voltage from the amplifier 68 for controlling the amplifier 80 is predominantly positive, the amplifier 80 will emit a positive voltage. On the other hand, if the voltage from the amplifier 68 for controlling the amplifier 80 is predominantly negative, the amplifier 80 will emit a negative voltage. A positive voltage to the power transistor 50 leads to the latter generating a current flow. A negative voltage to the power transistor 50 leads to the switch-off of the latter and essentially that current ceases to flow. During plating, when the potential (voltage) of the tank 38 becomes less negative (ie, more positive) relative to the reference electrode 72, the amplifier 68 provides a positive voltage to the control amplifier 80, which in turn provides a negative voltage to the power transistor 50. By controlling the set point 90, the positive output voltage from the control amplifier 80 is regulated as needed to set the total output signal from the amplifier 80 and to obtain the desired current flow to the tank 38 required to hold the potential (voltage). ) of tank 38 on the setpoint potential, which is more negative than the mixed potential of solution H0.

För stor ström hindras från att strömma till tanken 38 medelst spänningsförstärkaren 102 och styrförstärkaren112.Excess current is prevented from flowing to the tank 38 by means of the voltage amplifier 102 and the control amplifier 112.

Potentialen (spänningen) över mätshunten SU är direkt pro- portionell mot strömflödet från effekttransistorn 50 och pass- transistorerna H8. Denna spänning förstärks i förstärkaren 102 och förstärks ytterligare i styrförstärkaren 112. Om den förstärkta spänningen från förstärkaren 112 till grinden av FET 92 stiger över avklippningspunkten öppnas FET-switchen92, reducerar spänningen, som delar utsignalen från potentio- metern 90, förstärkarens 80 inställningspunkt, varvid syste- met återgår till jämvikt.The potential (voltage) across the measuring shunt SU is directly proportional to the current flow from the power transistor 50 and the pass transistors H8. This voltage is amplified in amplifier 102 and further amplified in control amplifier 112. If the amplified voltage from amplifier 112 to the gate of FET 92 rises above the cut-off point, the FET switch 92 opens, reducing the voltage dividing the output of potentiometer 90, amplifier 80. the system returns to equilibrium.

Förstärkarens 10? utsignal balanseras av potentio- meterns 116 utsignal, som bestämmer förstärkarens 112 inställ- ningspunkt. Ändring av 116 bestämmer den tillåtna maximala strömmen innan styrförstärkarens 80 inställningspunkt redu- ceras. Funktionen av förstärkarna 102 och 112 är att begränsa den strömmen, som maximalt tillföres tanken och elektroderna för att skydda hela systemet.Amplifier 10? output signal is balanced by the output signal of the potentiometer 116, which determines the set point of the amplifier 112. Changing 116 determines the maximum allowable current before reducing the control point 80's set point. The function of amplifiers 102 and 112 is to limit the maximum current supplied to the tank and electrodes to protect the entire system.

På det beskrivna sättet hâlles den pâ tanken 38 an- bringade spänningen mera positiv än den kända blandpotentia- len av pläteringslösningen H0; som följd därav avsättes i huvudsak ingen metall på tankens 38 väggar. 10 20 25 30 35 453 925 I' 17 I det beskrivna förfarandet kan metalliska ställ- ningar användas för att uppbära underlagen, som skall plä- teras, och dessa ställningar kan göras resistenta mot ström- lös kopparbeläggning med användning av de i det föregående beskrivna principerna. I dessa fall är det önskvärt att man använder en separat styrkrets för tillförsel av ström till ställningarna. Om de av ställningarna uppburna underlagen, som pläteras, är kort med kopparkanter, erfordras en större strömkälla för att upprätthålla den passiviserande elektriska potentialen pà ställningarna och kortets kopparkanter. Om det å andra sidan är önskvärt att plätera hela underlaget eller om kortets kopparkanter bildar del av eller är i förbindelse med kretsmönstret, är det önskvärt att underlaget isoleras från ställningen genom placering mellan dessa av ett i huvud- sak elektriskt icke-ledande material (se fig. 1).In the manner described, the voltage applied to the tank 38 is kept more positive than the known mixed potential of the plating solution H0; as a result, substantially no metal is deposited on the 38 walls of the tank. In the process described, metallic scaffolds can be used to support the substrates to be plated, and these scaffolds can be made resistant to electroless copper plating using the methods described above. the principles. In these cases, it is desirable to use a separate control circuit for supplying power to the racks. If the substrates supported by the racks which are plated are short with copper edges, a larger power source is required to maintain the passivating electrical potential of the racks and the copper edges of the board. If, on the other hand, it is desirable to plate the entire substrate or if the copper edges of the card form part of or are connected to the circuit pattern, it is desirable that the substrate be insulated from the stand by placement between them of a substantially electrically non-conductive material (see Fig. 1).

Pig. 3 och R visar strömmen som funktion av spänning- en för koppar och rostfritt stål i en strömlöst arbetande kopparpläteringslösning med den i exempel 1 angivna samman- sättningen. Positiva strömmar är oxiderande strömmar och nega- tiva strömmar är reducerande, dvs pläterande strömmar. Vid punkt"B“ i fig. 4 üagmarelektrod, area = 0,341 cng) finns inget nettoström- flöde; denna potential är känd som pläteringslösningens bland- potential. I området "A" reduceras fler kopparjoner än när- varande mängd reduktionsmedel, varför här formaldchyd oxide- ras, så att man här har en negativ nettopotential (pläterings- ström). I området "C" oxideras mera formaldehyd än koppar- joner reduceras, varför man här har en positiv (oxiderande) nettoström. I området "D" bildas en film på kopparelektrodens yta. Denna film är icke-katalytisk för oxidation av form- aldehyd. Den erforderliga maximiströmmen för passivisering har bestämts till H mA/cm2 Reduktion av kopparjoner sker ej vid potentialer, som är mera positiva än ca -H50 mV relativt referenselektroden eller 250 mV mera positiv än blandpoten- tialen. Området "E", som sträcker sig fràn ca -H25 till -225 mV relativt referenselektroden kallas passiviserings- intervallet. I detta intervall är potentialen alltför anodisk för reduktion av kopparjoner och elektrodytan är icke-kataly- tisk för oxidation av formaldehyd, varför det här finns ett 10 15 20 25 30 35 453 925 18 litet strömflöde. Eftersom strömmen i detta område är lika stor för lösningen utan formaldehyd som den är för lösningen med formaldehyd, antar man att strömmen, som flyter i detta område, i huvudsak inte beror på oxidation av formaldehyd.Pig. 3 and R show the current as a function of the voltage for copper and stainless steel in an electroless copper plating solution with the composition given in Example 1. Positive currents are oxidizing currents and negative currents are reducing currents, ie plating currents. At point "B" in Fig. 4 üagmar electrode, area = 0.341 cng) there is no net current flow, this potential is known as the mixing potential of the plating solution.In area "A" more copper ions are reduced than the present amount of reducing agent, so here formaldchyd In the region "C", more formaldehyde is oxidized than copper ions are reduced, so that there is a positive (oxidizing) net current here. film on the surface of the copper electrode This film is non-catalytic for the oxidation of formaldehyde The maximum current required for passivation has been set to H mA / cm2 Reduction of copper ions does not occur at potentials that are more positive than about -H50 mV relative to the reference electrode or 250 mV more positive than the mixed potential The range "E", which ranges from about -H25 to -225 mV relative to the reference electrode, is called the passivation interval. In this interval the potential is too anodic for reduction of copper ions and the electrode surface are non-catalytic for oxidation of formaldehyde, so there is a small current flow here. Since the current in this region is as large for the solution without formaldehyde as it is for the solution with formaldehyde, it is assumed that the current flowing in this region is not mainly due to oxidation of formaldehyde.

Strömmen som flyter i omrâdet "F" beror på oxidation och partiell upplösning av elektrodytan. Området "G" är ett andra passiviseringsområde. Bortom området "G" kan flera bestånds- delar oxideras, OH- , EDTA, Cu eller HCHO.The current flowing in the range "F" depends on oxidation and partial dissolution of the electrode surface. The "G" area is a second passivation area. Beyond the range "G", several constituents can be oxidized, OH-, EDTA, Cu or HCHO.

Pig. 3 visar att en elektrod av rostfritt stål (area = 0,472 cm2)är relativt passiv från -500 till +400 mV. Vid mera negativa potentialer än -500 mV börjar kopparavsättning på ytan av- rostfritt stål, varvid elektrodens egenskaper ändras. Vid -325 mV är strömdensiteten H0 gånger mindre för rostfritt stål än för koppar (0,020 mot 0,80 mA/cmz). Rostfritt stål är mycket långsamt i sin igångsättning av plätering i ett ström- löst arbetande kopparpläteringsbad. Detta beror på att det visar relativt dålig katalytisk aktivitet för oxidation av formaldehyd. När emellertid plätering är igångsatt sker den ganska snabbt, eftersom på ytan av rostfritt stål bildad kopparbeläggning ger ytan hög katalytisk aktivitet för oxida- tion av reduktionsmedlet och således alstríng av elektroner.Pig. 3 shows that a stainless steel electrode (area = 0.472 cm2) is relatively passive from -500 to +400 mV. At more negative potentials than -500 mV, copper deposition on the stainless steel surface begins, whereby the properties of the electrode change. At -325 mV, the current density H0 is less for stainless steel than for copper (0.020 vs. 0.80 mA / cmz). Stainless steel is very slow in its initiation of plating in an electrolessly operating copper plating bath. This is because it shows relatively poor catalytic activity for the oxidation of formaldehyde. However, when plating is initiated, it occurs rather rapidly, since on the surface of stainless steel formed copper coating gives the surface high catalytic activity for oxidation of the reducing agent and thus generation of electrons.

En potential av ca -325 mV (mot mättad kalomelek- trod) är bäst för passivisering av både rostfritt stål och intervallet för ' för rostfritt stål koppar, eftersom den ligger i mitten av kopparpassívisering och strömdensiteten är mycket låg vid denna potential.A potential of about -325 mV (against saturated calomel electrode) is best for passivation of both stainless steel and the range of 'for stainless steel copper, as it is in the middle of copper passivation and the current density is very low at this potential.

Passiviseringsintervallet kan förskjutas något vid pH-ändringar. Förskjutningen sker i samma riktning som änd- ringen av lösningens blandpotential med pH-ändringen och är av samma storleksordning. I en utföringsform av uppfinningen användes därför en blandpotentialsond som respektive refe- renselektrod.The passivation interval can be shifted slightly with pH changes. The displacement takes place in the same direction as the change in the mixed potential of the solution with the pH change and is of the same order of magnitude. In one embodiment of the invention, therefore, a mixed potential probe is used as the respective reference electrode.

För framställning av fig. 3 och U användes för mät- ning av potentialvärdena en polarografisk analysator modell 17HA (Princetown Applied Research) och rcfcrensclektroden för alla mätningar var en mättad kalomelektrod. Strömmen mät- tes under svepningen av potentialen under luftatmosfär och registrerades på en X/Y-skrivare. svephastighet 2 mv/S. 10 15 20 25 30 35 453 925 19 För mätning av blandpotentialen placerades en ren kopparyta i den strömlösa kopparpläteringslösningen. Metall började att avsättas på kopparytan. Man väntade i 3-H minu- ter för inställning av ett stationärt tillstånd. Kopparytan anslöts till en anslutningsklämma av en millivoltmeter med hög impedans, t ex en som användes i standard pH-metrar. En standard referenselektrod, nedsånkt i badet, anslöts till den andra anslutningsklämman av millivoltmetern. För bestäm- ning av blandpotentialen av kopparpläteringslösningen mättes potentialskillnaden mellan kopparytan och referenselektroden.For the preparation of Figs. 3 and U, a polarographic analyzer model 17HA (Princetown Applied Research) was used to measure the potential values and the reference electrode for all measurements was a saturated calom electrode. The current was measured during the sweep of the potential under an air atmosphere and recorded on an X / Y printer. sweep speed 2 mv / S. To measure the mixing potential, a clean copper surface was placed in the electroless copper plating solution. Metal began to deposit on the copper surface. You waited for 3-H minutes to set a steady state. The copper surface was connected to a connection terminal of a millivolt meter with high impedance, eg one used in standard pH meters. A standard reference electrode, immersed in the bath, was connected to the second terminal of the millivolt meter. To determine the mixed potential of the copper plating solution, the potential difference between the copper surface and the reference electrode was measured.

Uppfinningen belyses av de följande exemplen, vilka ej avser att begränsa dess omfattning. I Exempel 1 Ett epoxidglaslaminat med en tjocklek av 1,6 mm till- verkades på vanligt sätt för framställning av ett tryckt mönsterkreLskort med användning av strömlös kopparavsättning.The invention is illustrated by the following examples, which are not intended to limit its scope. In Example 1, an epoxy glass laminate having a thickness of 1.6 mm was manufactured in the usual manner for the production of a printed printed circuit board using electroless copper deposition.

Det framställda laminatet nedsänktes i en strömlös kopparpläteringslösning med t ex sammansättningen: CuS0u-5H2O 10 g/l formaldehyd H ml/l vätmedel 0,2 g/l tetranatríumsalt av EDTA 35 g/l letfivmhyapoxia (Neon) till pH 11,7 (mät-f vid 2s°c> natriumcyanid (NaCN) 0,005 g/1 vatten till volym arbetstemperatur 72oC Kopparpläteringslösningen enligt detta exempel har en blandpotential av -630 t silver/silverkloridelektrod. 20 mV, mätt mot en standard Alla beståndsdelar av den angivna pläteringslösningen utom formaldehyden sammanblandades i ett pläteríngskärl av rostfritt stål. En katod av rostfritt stål doppades i lös- ningen och anslöts till den negativa anslutningsklämman av en variabel likströmslikriktare med en maximal kapacitet av 8V och ZUOA. En standard silver/silverkloridelektrod ned- sänktes i pläteringslösningen och anslöts till en anslutning av en millivoltmeter. Den andra änden av voltmetern anslöts till en vägg av karlar." 10 15 20 25 30 35 453 925 20 Den elektriska potentialen på pläteringskärlets vägg relativt referenselektroden inställdes på -200 mV reglering av likriktaren. Den strömlösa kopparpläterings- lösningen igàngsattes genom tillsats av formaldehyden.The prepared laminate was immersed in an electroless copper plating solution with, for example, the composition: CuSOu-5H 2 O 10 g / l formaldehyde H ml / l wetting agent 0.2 g / l tetrasodium salt of EDTA 35 g / l light film hyapoxy (Neon) to pH 11.7 (measured -f at 2s ° c> sodium cyanide (NaCN) 0.005 g / l water to volume working temperature 72oC The copper plating solution according to this example has a mixing potential of -630 t silver / silver chloride electrode 20 mV, measured against a standard All components of the specified plating solution except formaldehyde A stainless steel cathode was dipped in the solution and connected to the negative terminal of a variable DC rectifier with a maximum capacity of 8V and ZUOA A standard silver / silver chloride electrode was immersed in the plating solution and a connection of a millivoltmeter. The other end of the voltmeter was connected to a wall by men. "10 15 20 25 30 35 453 925 20 The electrical potential p on the wall of the plating vessel relative to the reference electrode was set to -200 mV control of the rectifier. The electroless copper plating solution was started by adding the formaldehyde.

Epoxidglaslaminatet, som var förbehandlat på beskrivet sätt och uppbäres i en ställning av rostfritt stål, nedsänktes i den strömlösa kopparpläteringslösningen. Strömlös avsättning av koppar på laminatet börjar. Efter 10 h, eller när man har erhållit en beläggning av 20 um, togs laminatet ur plä- teringslösningen. Man observerar, att i huvudsak ingen koppar har strömlöst blivit avsatt på kärlets av rostfritt stål yta och ställningens av rostfritt stål yta i kontakt med den strömlösa kopparpläteringslösningen under den ström- lösa pläteringsreaktionen.The epoxy glass laminate, which had been pretreated as described and supported in a stainless steel stand, was immersed in the electroless copper plating solution. Electroless deposition of copper on the laminate begins. After 10 hours, or when a coating of 20 μm has been obtained, the laminate was removed from the plating solution. It is observed that substantially no copper has been electrolessly deposited on the stainless steel vessel surface and the stainless steel surface of the scaffold in contact with the electroless copper plating solution during the electroless plating reaction.

Exempel 2 Detta exempel belyser en utföringsform av uppfinning- en med användning av endast två elektroder, dvs utan refe- renselektrod.Example 2 This example illustrates an embodiment of the invention using only two electrodes, ie without a reference electrode.

En strömlös kopparpläteringslösning med samma samman- sättning såsom i exempel 1 placerades i ett kärl med väggar av rostfritt stål. Kärlet har en kapacitet av 8000 l och en inre ytarea av ca 60 m2. _ Likriktaren inställdes för att erhålla en potential av 0,H5 V mellan den i pläteringslösníngen nedsänkta katoden av rostfritt stål och kärlets väggar av rostfritt stål. Efter denna inställning observeras att kärlets väggar har en poten- tial av -300 till -H00 mV relativt referenselektroden (Ag/AgCl). Efter denna mätning frånkopplades refcrenselek- troden och togs bort. Den initialt erforderliga strömmen för att erhålla 0,H5 V mellan kärlets väggar och stålkatodcg A/cm.An electroless copper plating solution with the same composition as in Example 1 was placed in a vessel with stainless steel walls. The vessel has a capacity of 8000 l and an internal surface area of about 60 m2. The rectifier was set to obtain a potential of 0.1 H5 V between the stainless steel cathode immersed in the plating solution and the stainless steel vessel walls. After this setting, it is observed that the vessel walls have a potential of -300 to -H00 mV relative to the reference electrode (Ag / AgCl). After this measurement, the reference electrode was disconnected and removed. The initial current required to obtain 0.5 H5 V between the vessel walls and the steel cathode A / cm.

Sex ställningar av rostfritt stål, som vardera upp- är 0,5A, som är ekvivalent med en strömdensitet av 10_u bar 300 underlagskort med en area av ca 0,18 m2, placerades i den strömlösa kopparpläteringslösningen. De avlägsnades efter strömlös bildning av ett i förväg definierat lednings- mönster, t ex i intervall av 18 - 22 h, och ersättes med nya underlag. Under de 24 första timmarna av pläteringen, när pläterade underlag borttogs och nya kort infördes i 10 15 20 453 925; 21 pläteringslösningen, observerades att en fällning av metal- lisk koppar bildas i lösningen. Delar av fällningen kommer i kontakt med pläteringskärlets yta. Den erforderliga ström- men för att bibehålla 0,H5 V mellan kärlets ytor och stål- katoden ökar. Under de följande driftdygnen observerades att den erforderliga strömmen för att bibehålla 0,H5 V ökar och minskar inom intervallet fràn 2 till 100A när mera fällning av metallisk koppar kommer i kontakt med kärlets väggar och passiviseras.Six stainless steel racks, each up to 0.5A, which is equivalent to a current density of 10_u bar 300 backing boards with an area of about 0.18 m2, were placed in the electroless copper plating solution. They were removed after electroless formation of a predefined wiring pattern, for example at intervals of 18 - 22 hours, and replaced with new substrates. During the first 24 hours of plating, when plated substrates were removed and new cards were inserted into 10 15 20 453 925; 21 plating solution, it was observed that a precipitate of metallic copper is formed in the solution. Parts of the precipitate come into contact with the surface of the plating vessel. The current required to maintain 0, H5 V between the vessel surfaces and the steel cathode increases. During the following operating days, it was observed that the current required to maintain 0, H5 V increases and decreases in the range from 2 to 100A when more precipitation of metallic copper comes in contact with the walls of the vessel and is passivated.

Vid slutet, t ex efter en vecka avbrytes pläterings- förloppet. Kopparfällningen, som är i kontakt med kärlets, innerytor, består av passiviserade icke-vidhäftande partik- lar, som enkelt avlägsnas genom borstning med en borste eller medelst vakuum.At the end, for example after one week, the plating process is interrupted. The copper precipitate, which is in contact with the inner surfaces of the vessel, consists of passivated non-adherent particles, which are easily removed by brushing with a brush or by means of a vacuum.

Exempel 3 I detta exempel följes det i exempel 1 eller 2 be- skrivna sättet utom att även ställningarna av rostfritt stål anslöts till en andra, lämplig likriktare och en andra elektrod av rostfritt stål placerades i pläteringsbadlösning- en och potentialen inställdes på och hölls vid ca 0,H - 0,5 V mätt mellan ställningen och den andra elektroden, varvid ställningarnas ytor och i vissa fall kanterna av korten, plä- terade med koppar och i kontakt med ställningens yta, göres icke-mottagliga för strömlös metallavsättning.Example 3 In this example, the procedure described in Example 1 or 2 is followed except that the stainless steel racks were also connected to a second, suitable rectifier and a second stainless steel electrode was placed in the plating bath solution and the potential was adjusted to and maintained at approx. 0, H - 0.5 V measured between the stand and the other electrode, making the surfaces of the stands and in some cases the edges of the cards, plated with copper and in contact with the surface of the stand, non-susceptible to electroless metal deposition.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 453 925 22 PATENTKRAV10 15 20 25 30 35 453 925 22 PATENT REQUIREMENTS 1. Förfarande för att undvika oönskade kopparavsättningar från strömlöst arbetande kopparpläteringslösningar och att ström- löst avsätta koppar ur en sådan lösning på ett för strömlös kopparplätering mottagligt underlag, varvid ytor på metallisk pläteringsutrustning är i kontakt med lösningen, varvid dessa ytor och en motelektrod ansluts till en strömkälla, så att dessa ytor görs helt eller i huvudsak beständiga mot strömlös koppar- avsättning, k ä n n e t e c k n a t av att den nämnda ström- källan är en likriktare, vars utspänning inställs på och hålls vid ett värde valt så att den på den metalliska utrustningen an- bringade och hållna potentialen är mer positiv än blandpotentia- len för kopparlösningen mätt vid samma tidpunkt, vilken ligger inom området mellan -500 och -800 mV i förhållande till en stan- dard silver/silverkloridreferenselektrod, och varvid den anbringa- de och hållna potentialen är mer positiv än -500 mV, och ligger i synnerhet mellan -500 och +500 mV relativt referenselektroden.A method for avoiding undesired copper deposits from electrolessly plating copper plating solutions and for electrolessly depositing copper from such a solution on a substrate susceptible to electroless copper plating, wherein surfaces of metallic plating equipment are in contact with the solution, these surfaces being connected to a counter electrode a current source, so that these surfaces are made completely or substantially resistant to electroless copper deposition, characterized in that said current source is a rectifier, the output voltage of which is set to and maintained at a value selected so that on the metallic equipment the applied and held potential is more positive than the mixed potential of the copper solution measured at the same time, which is in the range between -500 and -800 mV in relation to a standard silver / silver chloride reference electrode, and wherein the applied and held the potential is more positive than -500 mV, and is in particular between -500 and +500 mV relative to refer single electrode. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att den elektriska potentialen är i intervallet mellan -300 och -100 mV relativt referenselektroden.2. A method according to claim 1, characterized in that the electric potential is in the range between -300 and -100 mV relative to the reference electrode. 3. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att den på den metalliska utrustningens ytor anbringade och hållna elektriska potentialen är minst 250 mV mera positiv än blandpotentialen.3. A method according to claim 1, characterized in that the electrical potential applied and held on the surfaces of the metallic equipment is at least 250 mV more positive than the mixed potential. 4. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att strömmen är i intervallet 10-4 - 4 mA/cmz ytarea, som skall göras resistent mot strömlös kopparavsättning.4. A method according to claim 1, characterized in that the current is in the range 10-4 - 4 mA / cm 2 surface area, which is to be made resistant to electroless copper deposition. 5. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 4, k ä n n e - t e c k n a t av att utrustningen innefattar ett pläteringskärl med metalliska väggar, i vilket pläteringslösningen hålles, och en helt eller delvis av metall bestående ställning som bär under- laget, som skall pläteras.5. A method according to any one of claims 1 - 4, characterized in that the equipment comprises a plating vessel with metallic walls, in which the plating solution is held, and a completely or partially metal scaffold carrying the substrate to be plated. 6. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 5, k ä n n e - t e c k n a t av att pläteringsutrustningen består av stål, särskilt rostfritt stål.Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the plating equipment consists of steel, in particular stainless steel. 7. Förfarande enligt patentkraven 1 - 6, k ä n n e t e c k - n a t av att varje separat stycke av pläteringsutrustningen är anslutet till en separat strömkälla. en F:7. A method according to claims 1 - 6, characterized in that each separate piece of the plating equipment is connected to a separate power source. and F:
SE8003204A 1979-04-30 1980-04-28 PROCEDURE TO AVOID UNUSED COPPER PROPOSALS BY POWERLESS COPPER PLATING SE453925B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US3481279A 1979-04-30 1979-04-30
US13045180A 1980-03-28 1980-03-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8003204L SE8003204L (en) 1980-10-31
SE453925B true SE453925B (en) 1988-03-14

Family

ID=26711403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8003204A SE453925B (en) 1979-04-30 1980-04-28 PROCEDURE TO AVOID UNUSED COPPER PROPOSALS BY POWERLESS COPPER PLATING

Country Status (11)

Country Link
AT (1) AT369037B (en)
AU (1) AU5767780A (en)
CA (1) CA1183101A (en)
CH (1) CH646732A5 (en)
DE (1) DE3016994C2 (en)
DK (1) DK151233C (en)
FR (1) FR2455641B1 (en)
GB (1) GB2052560B (en)
IT (1) IT1128151B (en)
NL (1) NL189769B (en)
SE (1) SE453925B (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1277642B (en) * 1964-01-14 1968-09-12 Bayer Ag Process for the protection of metallic surfaces against metal deposition in chemical metallization baths
DE1521246B2 (en) * 1965-12-30 1976-06-16 Bayer Ag, 5090 Leverkusen PROCESS AND CIRCUIT FOR THE PROTECTION OF METALLIC SURFACES AGAINST CHEMICAL METALLIZATION
GB1224047A (en) * 1968-12-10 1971-03-03 Tsniitmash Method of inhibiting the formation of a coating on chemical equipment
CH613475A5 (en) * 1976-07-28 1979-09-28 Bbc Brown Boveri & Cie Appliance for the electroless metal coating of objects
US4125642A (en) * 1977-08-25 1978-11-14 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method for conducting electroless metal-plating processes

Also Published As

Publication number Publication date
FR2455641A1 (en) 1980-11-28
GB2052560A (en) 1981-01-28
IT8048537A0 (en) 1980-04-29
IT1128151B (en) 1986-05-28
CH646732A5 (en) 1984-12-14
NL189769B (en) 1993-02-16
AT369037B (en) 1982-11-25
CA1183101A (en) 1985-02-26
DE3016994A1 (en) 1980-11-06
NL8002515A (en) 1980-11-03
DK151233C (en) 1988-12-12
GB2052560B (en) 1982-11-10
DE3016994C2 (en) 1983-09-08
DK151233B (en) 1987-11-16
SE8003204L (en) 1980-10-31
AU5767780A (en) 1980-11-06
DK185080A (en) 1980-10-31
FR2455641B1 (en) 1985-07-26
ATA230980A (en) 1982-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9347147B2 (en) Method and apparatus for controlling and monitoring the potential
CA1166187A (en) Method for determining current efficiency in galvanic baths
US20180112314A1 (en) Method for specifically adjusting the electrical conductivity of conversion coatings
US4182638A (en) Coating process with voltammetric sensing of the coating solution
US3309292A (en) Method for obtaining thick adherent coatings of platinum metals on refractory metals
Hussey et al. Electrodissolution and electrodeposition of lead in an acidic room temperature chloroaluminate molten salt
US3554881A (en) Electrochemical process for the surface treatment of titanium,alloys thereof and other analogous metals
JP4221365B2 (en) Apparatus and method for monitoring electrolysis
US4391841A (en) Passivation of metallic equipment surfaces in electroless copper deposition processes
US3826724A (en) Method of removing a metal contaminant
SE453925B (en) PROCEDURE TO AVOID UNUSED COPPER PROPOSALS BY POWERLESS COPPER PLATING
US3412000A (en) Cathodic protection of titanium surfaces
US3775267A (en) Electrodeposition of rhodium
US3691049A (en) Wire and strip line electroplating
SE441011B (en) PROCEDURE FOR ELECTROLYTIC EXPOSURE OF LAYER OF NICKEL ALLOYS
JPH057474B2 (en)
US3954571A (en) Wire and strip line electroplating
GB1603013A (en) Process control
JPH0797719B2 (en) Method of forming electromagnetic wave shield layer
Wilcox et al. Faraday's laws of electrolysis
JP3370896B2 (en) Method and apparatus for supplying Zn ions to a Zn-Ni alloy electroplating bath
JP2983114B2 (en) Electrode for electrolysis and method for producing the same
Takahashi et al. Electroplating of Aluminum from Room Temperature Molten Salts Baths
JPS59588B2 (en) Passivation of metal device surfaces in electroless copper deposition method
Malyshev Electroplating with tungsten and tungsten–molybdenum alloys from metaphosphate-containing Halide–Oxide and Oxide Melts

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8003204-8

Effective date: 19931110

Format of ref document f/p: F