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la 1;e - ieuweerme W,. ére générale, le nickelage d'objets non-métalliques et, plus particu lièrement, des procédés et des bains pour le nickelage chimique de tels objets. Plus spécialement, elle concerne des circuits électriques imprimés ainsi que leur procédé de fabrication.
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Selon les procédés connus de fabrication des circuits électriques imprimés, on applique une couche de matière adhésive (d'un type à base de résine-caoutchouc) sur une plaque préala- blement incisée et perforée - d'une matière stratifiée formée d'une résine thermodurcie consistant essentiellement en des produits de condensation phénol-formol, avec renforcement en matière textile, et sur cette couche adhésive on applique un mince enduit d'argent Métallique (en utilisant un écran de soie pour obtenir le modèle voulu), au moyen d'une solution aqueuse d'un sel d'argent et d'un agent réducteur.
Après quoi on fixe des rivets creux et des cosses dans les trous préalablement forés dans la plaque, de manière à constituer des bornes pour les éléments du circuit électrique imprimés.
Ce procédé présente plusieurs sérieux inconvénients: (a) La couche d'argent n'adhère pas toujours d'une manière parfaite.
(b) Les rivets et cosses servant de poles n'assurent pas toujours un bon contact électrique avec les éléments du circuit et réclament, au surplus, une opération d'assemblage; (c) Les ions argent traversent par migration la couche adhésive ainsi que la plaque en matière isolante au bout d'un certain temps, en affectant défavorablement les propriétés diélectriques de la plaque isolante, au point de rendre inopé- rants les cléments de capacité du circuit électrique imprimé.
La présente invention permet d'éviter ces inconvé- nients, .\ cet effet elle concerne un nouveau type de circuit électrique imprimé, ne présentant pas les défauts précités, dont la fabrication est à la fois simplifiée et perfectionnée, et qui présente le maximum de sécurité aux connexions entre ses
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élements ce connexions n'étant susceptibles d'aucune variation de caractéristiques électriques.
Le circuit électrique imprimé selon l'invention ne nécessite l'emploi ni dtargent ni de tout autre matériau coûteux, les éléments le constituant, y compris les bornes, étant consti- tués en un alliage de nickel à 5-11% de phosphore.
L'invention concerne également le procédé de fabrica- tion de ces circuits imprimés sur support isolant, procédé consistant en ce qu'on revêt ce support d'une couche de nickel, on applique par dessus cette couche de nickel une couche masquant certaines zones et ajourée conformément au dessin d'un circuit électrique que l'on désire obtenir, on recouvre les zones non masquées de la couche de nickel par une couche de cuivre, on enlève la couche masquante et on élimine le nickel découvert sous cette couche, en laissant fixé intimement sur le support le circuit électrique constitué par la superposition des couches de nickel et de cuivre.Les dépôts respectifs de nickel et de cuivre sont effectués, le premier par un processus particulier de nic kelage chimique et le second par galvanoplastie.
L'invention concerne donc enfin ledit processus par- ticulier de nickelage chimique, qui est d'ailleurs applicable à non ' tous les cas de nickelage d'une surface/métallique, ce processus consistant en un procédé de nickela'. chimique d'une surface solide non métallique, du type consistant à préparer ladite.
surface en y incorporant des germes d'amorçage, puis à immerger ladite surface dans un bain de nickelage chimique, caractérisé en ce qu'on immerge en premier lieu la surface dans un bain d'ini- tiation contenant 0,07 à 0,10 mpl d'ions nickel, des ions hypo- phosphites à un rapport de 0,45 à 0,55 avec les ions nickel, des ions acétates à un rapport de 1,45 à 1,55 avec les ions nickel,
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à 0,030 015-mpl d'ions ammonium, et 0,015 à 0,030 mpl d'acide ortho- borique- et à un pE de 5,5 à 6,0 puis en second lieu dans un bain de nickelage chimique classique jusqu'à formation d'une couche de nickel continue.
On comprendra, mieux l'invention en se reportant à l'exemple suivant d'un mode d'application, cet exemple corres- pondant au dessin annexé sur lequel:
La fig. 1 est une vue en plan d'une plaque isolante préalablement incisée et percée de deux trous, plaque qui cônsti tue l'élément de support d'un circuit électrique imprimé; la fig. 2 est une section'verticale de la plaque, vue dans le sens des flèches passant par la ligne 2-2 de la .fig, 1 la fig. 3'est une vue en plan de la plaque de la fig.
1 après qu'une couche d'alliage nickel-phosphore a été déposée par voie chimique sur sa face supérieure ainsi que sur les paroi latérales dos deux trous qui y ont été pratiqués pour constitue! une paire de bornes ; la fig. 4 est une section verticale de la plaque, vue dans le sens des flèches passant par la ligne 4-4 de la fig. 3; la fige 5 est une vue en plan-de la plaque de la fig.3 dont la couche superficielle du revêtement-en alliage est masquée par une couche en matière organique électriquement isolante, laquelle présente un découpage déterminant le contour d'une rosis- tance et d'une capacité situées entre les deux bornes; la fig. 6 est une coupe verticale de la plaque, vue dans le sens des flèches passant par la ligne 6-6 de la fig. 5;
la fige 7 est une vue en plan de la plaque de la fig.
5 après que la surface de la couche d'alliage" a reçu un dépôt électrolytique de cuivre aux endroits non masqués par le revête- ment isolant ainsi qu'aux parties exposées des deux bornes, de
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sorte que la résistance et la capacité se trouvent reliées en parallèle entre les deux bornes; la fig. 8 est une coupe verticale de la plaque vue dans le sens des flèches passant par la ligne 8-8 de la fig. 7 ; la fig, 9 est une vue en plan de la plaque de la fig.7 après que la couche protectrice masquant une partie des surfaces a été dissoute et .enlevée; la fig. 10 est une coupe verticale de la plaque vue dans le sens des flèches passant par la ligne 10-10 de la fig. 9; la fig. 11 est une vue en plan de la plaque de la fig.
9 après dissolution et enlèvement de la zone découverte de la couche d'alliage et, par conséquent, le circuit électrique d'im- pression terminé; la fig. 12 est une coupe verticale du circuit éleo- trique d'impression terminé, vue dans le sens des flèches passant par la ligne 12-12 de la fig. 11:
Dans les figures 2, 4 6 8, 10 et 12, l'épaisseur de la plaque, des couches, etc., a été fortement exagérée et il en est de même, dans les figures 5, 7, 9 et 11 pour l'épaisseur des contours de la résistance et de la capacité - dans le but de faciliter la compréhension do la désertion.
Si l'on se réfère au dessin, on comprendra facilement la construction et la disposition du circuit électrique imprimé grâce à la description qui va suivre du processus suivant lequel ce circuit est établi ; notera, cependant, que dans les figures 11 et 12, le circuit électrique imprimé 20 complètement monté comporte une plaque isolante 21 portant sur sa surface frontale un circuit imprimé consistant en une résistance R et une capacité
C montées en parallèle entre les deux bornes électriques Tl et
T2.
Le montage en parallèle des éléments R et C du circuit n'a
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ils pas de signification particulière et/ne sont représentés qu'à titre d'exemple, de même que, les éléments de circuit 'normalement portés par la face arrière de la plaque isolante 21 ne figurent pas sur le dessin pour simplifier la description. 'En effet l'in vention concerne la structure du circuit électrique imprimé son procédé de fabrication, et non sa composition qui pourra être quelconque par exemple telle que celles récemment employées pour divers dispositifs électriques, tels que radios, télévisions, tableaux de contrôle, etc..
Si l'on considère alors le procédé de fabrication du circuit imprimé 20, et en se référant aux figures 1 et 2, on prépare d'abord une plaque isolante incisée et perforée 21 en matière laminée, formée d'une résine thermodurcie consistant par exemple, en produits de condensation phénol-formol avec renforcement en matière textile.
Comme il est représenté, la plaque 21 possède une forme sensiblement rectangulaire et est percée, de part en part, de deux trous 22 situés à une certaine distance l'un de l'autre, étant entendu que l'épaisseur de la plaque est suffisante pour qu'elle puisse servir comme pièce de support.
La surface frontale do la plaque 21 ainsi que les surfaces latérales des trous 22 sont alors soumises à une opéra- tion de décapage, pouvant comporter un traitement au nable, au jet de vapeur d'eau, à la brosse, par mouture, tamponnage', abra- sion, attaque chimique, etc.., dans le but d'enlever la pellicule superficielle et d'empêcher ainsi toute possibilité de polarisa- tion des surfaces décapées. Ce stade du traitement donne à la surface la rugosité voulue, en libérant la plaque 21 de toute couche mince résineuse.
Les surfaces libres de la plaque 21 peu- vent être soumises, par exemple, à l'action d'un jet de vapeur
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d'eau, après quoi la plaque 21 est rincée pendant 5 minutes
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à l'eau du robinet portée à 6000. Ensuite les mêmes surfaces de la plaque 21, sont soumises à un dégraissage à la vapeur, puis nettoyées, par exemple, au mlyon d'une solution de "fys03. ri 6el contenant de 30 à 45 grammes par litre, qui agit en tent que détergent alcalin modéré. Ensuite, on rince de nouveau pendant
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5 minutes à l'eau du robinet /portée à environ 0 C. L'opération suivante consiste à acidifie les surfaces de la plaque 21 au moyen d'une solution d' ao.de 7 su.furiquo à 10 - po dttn.s 1 t nu' pendant un temps assez court- de 1 à 5 minutes.
On r3.n0e nouveau comme précédemment, après quoi les surfaces mentionnées . de la plaque 21 sont activées pendant 15 à 20 minutes dans une
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solution aqueuse de ohlorure de .ptl.d.um contenant.environ 1000 mg/1 de Pd Cette solution aqueuse peut contenir environ 1,66 grammes de chlorure do palladium par litre. La plaqua 21 est - ensuite séchée dans un four ou par l'action de radiations ihfra'- rouges, pendant un,temps assez court à une température d'environ
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800C.
Ensuite, la plaque est!plongée dans une solution :téductrioeî telle que, par exemple, (une solution aqueuse contenant environ 0,15 mole d'hypophosphite desodium ou d'acide hypophosphoreux
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la durée d'immersion étant d? environ. 2 minutes. On rince alors la plaque pendant 15 seconder et on la plonge ensuite dans un . bain aqueux d'initiation de nickelage à la température ambiante (environ 21 C) pendant 10 à 20 minutes.
Le rinçage qui procède cette dernière immersion est une opération très importante, en ce qu'il empêche la décomposition du bain d'initiation au nickel du fait que la plaque 21 entraîne avec elle les ions Pd adso bés.
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Le bain d'initiation de nic.<elage n la composition approximative suivante:
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<tb> Ingrédients <SEP> mole <SEP> pc.r <SEP> litre <SEP> grammes <SEP> par <SEP> litr
<tb>
<tb> Hypophophite <SEP> de <SEP> nickel <SEP> 0,09 <SEP> 26,7
<tb> Acide <SEP> ortho-borique <SEP> 0,02 <SEP> 1,2
<tb> Sulfate <SEP> d'ammonium <SEP> 0,02 <SEP> 2,64
<tb> Acétate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 0,06 <SEP> 4,92
<tb>
Le pH de ce bain d'initiation .de nickclage est réglé, avant usage, de manière à se trouver 'entre 5, 5 et 6,0, cet ajustage se faisant en utilisant, selon le cas, de l'acide sulfu- risé ou de la soude,
Ce bain d'intigiation de nickelage assure un taux de dépôt de un micron par heure.
La plaque 21 est' ensuite rincée à l'eau du robinet, puis passée pendant environ 30 secondes dans un bain de décapage diacide sulfurique à 10% après quoi la plaque 21 est à nouveau rincée cornue précédemment.
La plaque 21 est ensuite soumise à un nickelage chimi- que grâce à un bain de nickelage maintenu à environ 930-9900 pendant le temps nécessaire pour obtenir un dépôt de nickel de l'épaisseur voulue - 4 minutes étant, en général, un temps suffisant - ce bain de nickelage chimique assurant un taux de revêtement d'environ 22,5 à 25 microns par heure.
Le bain de nickelage chimique. qui convient le mieux est celui constitué d'une solution aqueuse ayant la composition suivante:
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<tb> Sulfate <SEP> de <SEP> nickel <SEP> 0,09 <SEP> mole <SEP> par <SEP> litre
<tb>
<tb> Hypophosphite <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 0, <SEP> 225 <SEP>
<tb>
<tb> Acide <SEP> malique <SEP> 0,18 <SEP> " <SEP> .-
<tb>
<tb> Succinate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 0,06 <SEP> "
<tb>
Avant utilisation, le pH de ce bain doit être ajusté . entre 5,8 et 6,0 environ, en employant, selon le cas, de l'acide sulfurique ou de la soude.
Une autre formule de bain chimique de nickelage chimi- que est formé d'une solution aqueuse ayant la composition appro ximative suivante:
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<tb> Sulfate <SEP> de <SEP> nickel <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> mole <SEP> par <SEP> litre
<tb>
<tb> Hypophophite <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 0, <SEP> 23 <SEP> " <SEP> , <SEP>
<tb>
<tb> Acide <SEP> lactique <SEP> 0,30 <SEP> "
<tb>
<tb> Acide <SEP> propionique <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> "
<tb>
Avant utilisation, le pH de ce bain doit être ajuste entre 4,5 et 4,7 environ, en employant, selon le cas, de l'acide sulfurique ou de la soude.
Bien que l'un et l'autre des bains chimiques de nicke- lago chimique ci-dessus décrits donnent entière satisfaction pour l'exécution du nickelage chimique sur des surfaces dûment prépa- rées de la plaque 21, la première formule décrite, à base d'aci- des malique et succinique est préférable, du fait que les quali- tés d'adhérence du nickel sont considérablement améliorées, si l'on fait usage de ce bain.
Le procédé ci-dessus décrit de nickelage chimique sur la surface d'un corps non-métallique fait d'ailleurs l'objet de brevets antérieurs de la Demanderesse.
Après le dernier stade de nickelage chimique précité, la plaque 21 est placée dans un four et soumise à une cuisson à environ 162 c pendant environ 30 minutes, de manière à la sécher et à la dégazer complètement.
A ce stade des opérations, la surface préalablement préparée de la plaque 21 porte - ainsi .qu'il est indiqué aux figures 3 et 4 - les couches do nickel 23 et 24 qui y ont été déposées par voie chimique, la couche 23 recouvrant la surface frontale de la plaque 21 et les couches 24 recouvrant les surfa- ces latérales des trous 22 qui ont été pratiqués dans la plaque 21, l'ensemble des couches 23 et 24 formant désormais partie intégrante des surfaces mentionnées ayant reçu la préparation préliminaire indiquée et y adhérant d'une manière intime. Dans la description qui précède les couches 23 et 24 ont été données corme formées intégralement de nickel, alors que, en réalité, elles
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sont constituées d'un alliage de nickel à 5 à 11% de phosphore.
En d'autres termes, le processus de nickelage chimique à pour résultat automatiquement et essentiellement le recouvrement des surfaces préparées au moyen des couches 23 et'24 formées de l'alliage nickel-phosphore mentionné. En conséquence, ces couches 23 et 24 seront désignées dorénavant par "couches d'alliage", étant entendu que l'alliage en question est celui de nickel-phos- phore mentionné, . capitulant ce qui précède, les surfaces men- tionnées de la plaque 21 subissent une préparation de manière à les rendre rugueuses et non polarisables; puis, par immersion de la plaque 21 dans une solution aqueuse de chlorure de palladium, de toutes petites quantités de chlorure de palladium adhèrent aux surfaces préparées mentionnées.
Ensuite, lorsque la plaque 21 est plongée dans une solution réductrice queuse ces petites quantités de chlorure de palladium sont réduites à l'état de palladium métallique, do sorte que sur les surfaces fraîches non polarisées, des particules minuscules de palladium métallique sont régulièrement dispersées. Lorsque, au cours de l'opération qui suit, on trompe la plaque 21 dans le bain aqueux chimique des- tiné à provoquer l'initiation de nickelage, ces particules de palladium se recouvrent d'alliage.
Puis, par l'opération subsé- quente, lorsque la plaque est trempée dans le bain aqueux 'de - nickelage chimique, l'alliage se dépose sur ces particules, qui jouent le rôle de germes, si bien qu'il se forme des couches minces 23 et 24 d'aspect continu sur les surfaces fraîches non polarisées de la plaque 21, celles-ci ayant, avec ces surfaces, une liaison intime et tenace.
La surface frontale de la plaque 21 est ensuite préparée pour l'opération galvanoplastique; de manière plus
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précise, on dépose une couche de matière organique 25 formant isolant électrique, qui vient masquer la couche recouverte de d'alliage 23, en se servant/la technique usuelle do l'écran de soie, et en utilisent les matières organiques habituellement utilisées dans de tels cas, qui sont insolubles dans l'eau ainsi que dans des solutions aqueuses acides, mais qui sont solubles dans des solvants organiques.
Par exemple, l'émail usuellement employé pour masquer les surfaces dans les techniques à l'écran on soie est insoluble dans l'eau et -dans des solutions aqueuses d'acide, mais est aisément soluble dans la méthyl-éthyl-cétone
Plus précisément, la couche masquante est mise. on place à travers l'écran do soie, de manière à définir et délimiter sur la couche d'alliage 23 les contours des éléments du circuit électrique tels qu'ils se présenteront dans le circuit électrique imprimé.
Par exemple, la couche masquante peut délimiter les contours de la résistance R et de la capacité C, reliées en parallèle entre les bornes Tl et T2, ainsi qu'on le voit sur les figures 5 et 6.
Une fois que la couche 25 a été mise en place sur la couche d'alliage 23, par la technique courante do l'écran do soie, elle subit un séchage approprié; après quoi, les surfaces exposées do la couche d'alliage 23 sont dûment nettoyées, ensuite, la plaque 21 est insérée dans un circuit galvanoplastique de type courant, comportant une électrode en cuivre et un bain do cuivre, et elle est soumise aux opérations usuelles do galvanoplastie.
D'une manière plus précise, la couche d'alliage- 23 est d'abord soumise pendant 30 à 60 secondes à un couran t inversé dans lo but d'en provoquer l'activation, la couche d'alliage 23 consti- tuant l'anode et l'électrode de cuivre constituant la cathode.
Après cette activation, la couche d'alliage 23 est soumise à un courant continu selon la pratique courante, la dite couche
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d'alliage 23 formant la cathode et l'électrode de cuivre consti- tuant l'anode.
Bien que lion puisse faire usage d'un bain galvano- plastique de type courant au cyanure, il est proposé ci-après une formule de bain encore plus avantageuse du fait qu'il fournit une couche de cuivre qui adhère d'une manière extrêmement tenace à la couche d'alliage, ainsi qu'il sera précisé plus en détail ci-après, ce bain galvanoplastique étant formé d'une solution aqueuse ayant la composition approximative qui suit:
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OuS04' 5H 0 188 grammes par litre B2s04 con6entré (à 66 Bé) 61,5 camp par litre 'µ10 -Ur Gl 0 09 Ol gramme'par litre
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<tb> Mélasses <SEP> noires <SEP> 0,8 <SEP> grammes <SEP> par <SEP> litre
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Potrowet <SEP> R <SEP> (Du <SEP> Pont) <SEP> 25 <SEP> mg/l
<tb>
On notera en passant, qu'un tel bain galvanoplas- tique, sitôt préparé, doit être filtré pour le débarrasser de tout sédiment; quant au "Petrowet R", il s'agit d'un produit mouillant fabriqué par la firme Du Pont, auquel on peut substituer d'autres agents mouillants équivalents.
Au cours du stade galvanoplastique, on peut employer une densité de courant variant entre 2 et 7 ampères par dm2 (sous 0,7 à 2 Volts) en soumettant le bain à une agitation constante.
A ce moment des opérations, 'ainsi que l'indiquent les figures 7 et 8, la plaque 21 est recouverte de couches de cuivre 26 et 27 sur les zones découvertes de la surface dos couches d'alliage 23 et 24 respectivement sur la surface frontale de la plaque et sur les surfaces latérales des trous, ces couches de cuivre 26 et 27 étant intimement intégrées l'une à l'autre et en contact parfait avec les couches d'alliage 23 et 24. En conséquence, la couche do cuivre 26 définit la résistance R et la capacité C, tandis que les couches de cuivre 27, conjointement avec les couches
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d'alliage- 24, définissent les bornes Tl et T2.
On dissout et on enlève alors la couche 25 qui a servi à masquer une partie des surfaces, en faisant usage d'un solvant approprie, tel que, par exemple, la méthyl-éthyl-cétone
A ce moment, les contours de la résistance R et de la capacité c ressortent on reliefpar rapport à la couche d'allia- ge 23, ainsi qu'on le voit sur les figures 9 ot 10
Los zones découvertes de la couche d'alliage 23 sont ensuite dissoutes et enlevées ce la surface frontale de la plaque
21, par un lavage approprié à l'aide d'un acide minéral, par' exemple de l'acide nitrique à 50% de l'eau régale à 50% ou un mélange do 2 parties d'acide sulfurique 1 partie d'acide nitri- que et 1/4 partie d'eau.
Enfin, la plaque 21 peut être découpée à volonté pour présenter la forme voulue au moment de son insertion dans l'on- semble du circuit électrique, pour autant qu'il soit nécessaire de se départir de la configuration rectangulaire initiale de la plaque 21.
A ce stade des opérations, le circuit électrique impri- mé est établi, comme il est représenté aux figures 11 et 12, étant entendu que les bornes Tl et T2 incluent l'ensemble d e la. partie résiduelle dos couches d'alliage 24 ainsi que les couches de cuivre 25 et 27, tandis que les éléments R et C du circuit compor tent l'ensemble de la couche d'alliage 23 et de la couche do cuivre 26. Dc plus, les éléments R et C du circuit sont reliés en parallèle entre les bornes Tl et T2, qui sont par ailleurs main- tenues en place d'unc manière fortement ancrée dans los trous 22 perces dans la plaque isolante 21.
Dans le circuit électrique imprimé 20 une fois terminé, les éléments R et C sont solidement ancrés sur la surface frontale
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do la plaque isolante 21 et s'intègrent d'une manière parfaite avec les bornes Tl et T2, formant ainsi un ensemble représen tant un circuit électrique doué de caractéristiques électriques préfixées et de stabilité parfaite pendant sa durée utile de fonctionnement, qui est longue.
De plus, il est aisé de .compren- dre que toua éléments de circuit qui seraient portés par la face arrière- de la plaque isolante 21 seraient établis en môme temps que les éléments de circuit R et C se trouvant sur la face frontale de la plaque isolante 21, comme décrit ci-dessus, et que toute connexion requise entre les éléments de circuit portés respectivement.par les faces arrière et frontalo de la plaque isolante 21 passent forcément par les bornes Tl, T2, etc. si bien que les éléments de circuit interconnectés que portent les faces respectives de la plaque isolante 21 se trouvent entièrement réunis par les bornes Tl, T2, etc..
Dans l'exemple donné ci-dessus, le procédé de nickelage 'chimique a été décrit en tant que stade du procédé de fabrication d'un circuit électrique imprimé et il n'est* .pas douteux que ce procédé convient de manière idéale à ce procédé, mais il cst bien entendu que son application n'est pas exclusi- vement limitée à ce procédé.
Ce procédé de- nickelage chimique peut servir d'une manière générale. au. nickelage dans\le cas d'un grand nombre de pièces non-métalliques, parmi lesquelles on peut citer: les matières plastiques naturelles ou synthétiques, le bois, le quartz, le verre, les matières céramiques, este;
..De plus étant donne que le bain d'initiation de nickelage qui été décrit est employé à la température ambiante, les matières plas- tiques do synthèse peuvent appartenir à la classe des thermo- durcissables (résines phénol-aldéhyde, résines polyalcool-acide phtalique rsins urée-formol, etc.) ou à la classe des thermo
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plastiques (polymères vinyliques, résinée de styrol, dérivée cel lulosiques produits à base de caséine, super-polyamides, polyacrylates, etc..).
Si l'on considère plus spécialement le bain chimique aqueux d'initiation do nickelage, il convient de noter que s'il' est exact que la composition précédemment indiquée constitue un optimum, la composition proférée est la suivante:
1. Ions nickel - leur concentration absolue doit rester environ entre les limites do 0,07 à 0,10 mole par litre.
2. Ions hypophosphito - le rapport entre les ions nickel et hypophosphito doit rester entre environ 0,45 ot 0,55. '
3. Ions acétate - le rapport entre les ions nickel et les ions acétate doit rester entre environ 1,45 et 1,55
4. Ions ammonium - leur concentration absolue doit rester entre les limites approximatives de 0, 015 à 0,030 mole par litre. ,
5. Acide ortho-borique - sa concentration absolue doit rester entre les limites approximatives do 0,015 à 0,030 mole par litre.
6. pH - à ajuster entre les limites de 5, 5 à 6,0, en faisant usage, selon le cas, do bicarbonate de sodium ou d'acide sulfurique.
Lors de la préparation .du bain d'initiation de nickcla go, il est très avantageux de se servir d'hypophosphite do nickel, car il s'établit automatiquement un rapport de 0,5 entre 'les ions nickel et les ions hypophosphitc; mais on peut faire également usage d'autres sels solubles de nickel (le sulfate de nickel, le chlorure de nickel, etc.) utilisas conjointement avec d'autres hypophosphites solubles (hypophosphitc de sodium, hypophosphite de calcium, hypophosphite de potassium, etc.).
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De manière semblable, les ions ammonium peuvent prove- nir d'une grande variété de composes d'ammonium solubles (sulfate d'ammonium, chlorure d'ammonium, hydroxyde d'ammonium, etc.), car il faut considérer que c'est le radical ammonium qui est utile en tant qu'alcali faible pour neutraliser l'acide borique, formant ainsi un agent tampon dont l'activité se manifeste dans la région voulue du pH.
De manière analogue, les ions acétate peuvent dériver d'acétates solubles fort divers (acétate do calcium, acétate de sodium, acétate de potassium, acide acétique, etc.) car on doit considérer que, dans le bain aqueux, l'acétate agit non seulement comme tampon (en évitant une diminution sensible du pH pendant que se déroule le mécanisme :
réduction de l'ion nickel - oxydation de l'ion hypophosphite), mais encore par son action d'exaltant modéré (accélérant un peu l'allure du nickelage ou de l'initiation'
Il existe un certain nombre d'autres ortho-borates solubles en dehors de l'acide ortho-boriquo, pouvant servir à la préparation du bain d'initiation, mais le choix à faire entre eux no constitue pas un élément essentiel, vu que les ions ortho-bora- te s'hydrolysent aussitôt en solution aqueuse:
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. en formant exactement les mêmes ions borate que ceux fournis par l'acide ortho-borique en solution aqueuse:
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Or, dans le bain aqueux, l'acide borique agit également en'tant qu'agent tampon, et sa concentration doit rester faible, car cette action tampon s'accroît avec la dilution dans la zone citée.
Le bain d'initiation chimique de nickelage dont l'ana- utilisé lyse a été donnée a été spécialement établi pour être/à la tempes rature ambiante ou à une température fort voisine de celle-ci (21
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à 24 c et il devient thermiqueemnt instable à des températures sensiblement supérieures, étant entendu que la température la plus élevée acceptable est de 50 c environ.
D'autre part, lors- que l'on fait desscondre la température en-dessous de la tempé- rature ambiante, l'allure du nickelage ou de l'initiation dimi- une assez sensiblement, la température la plus basse encore acceptable étant de 10 c si l'on veut rester dans les conditions de la pratique.
Les rapports entre températures et allures d'enduisage sont sensiblement les suivantes:
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<tb> 10 c <SEP> 0,75 <SEP> microns <SEP> par <SEP> heure
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 21 c <SEP> 1,00
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 30 c <SEP> 1,25' <SEP> " <SEP> "
<tb>
Le fonctionnement du bain chimique d'initiation de nickclage peut avoir lieu dans des conditions de pH extrêmement variables;
mais la stabilité du bain diminue' lorsque le pH est élevé, tandis que le taux de l'initiation diminue lorsque le pH oat faible. Aussi, dans la zone opératoire des pH allant do 5,0 à 12,0 on recommande de rester strictement entre les limites d'un pH de 5,5 à 6,0 la valeur de 5,8 étant celle qui con- vient pour la pratique.
Dans ce procède d'application de métaux sur dos objets non-métalliques, l'usage du bain chimique d'initiation au nickel comme stade préparatoire à celui du bain, de nickelage chimique proprement ditoffre l'avantage que l'on abolit virtuellement le temps d'induction du nickelage intervalle de temps nécessaire avant que commence le nickelage chimique sur les germes'de crois- sance dispersas de palladium - lorsqu'on fait usage du bain d'initiation, également l'avantage d'améliorer considérablement l'adhérence de la couche de nickel,
dont la partie principale est fournie par le bain do nickelage De plus, la couche de nickel - qui est, en fait une couche d'alliage nickel-phosphore
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constitue un support idéal pour recevoir. ensuite une couche de cuivre, dont le dépôt- peu? voie électrolytique est considérable- nient simplifie par Ici présence de la couche de nickel de bonne conductivité.
De plus, on note une adhérence remarquable entre le cuivre, lorsqu'il est dépose par voie élcctrochimique et le nickel lorsqu'il est déposé par voie chimique : on ne nota ni pellicules, ni ampoules, ni craquelures, ni tendance d'aucune sor- te à une séparation au cours de tous les essais mis au point pour étudier cette sorte de liaison.
On constate donc Inutilité du procédé en tant que phase finale dans une opération de revêtement et de décoration, au moyen de nickel, de nombreux objets manufacturés formés essentiellement de matières non-métalliques; il constitue également une phase intermédiaire dans l'art de l'enduisage et de la décoration au moyen de cuivre et d'autres métaux déposés par voie galvanoplas- tique, d'objets constitués essentiellement de matières non conduc- triccs de l'électricité.
Bien que l'on ait décrit le mode d'exécution actuellement considéré comme le meilleur pour la mise en oeuvre de l'invention, il est bien entendu qu'on peut y apporter des modifications diver- ses, sans sortir du cadre de l'invention.