CH624994A5 - - Google Patents

Description

624 994

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE

1. Wässeriges alkalisches Verkupferungsbad zur stromlosen Ablagerung von Kupferschichten, welches Bad Cupri-ionen, eine mit Cupriionen Komplexe bildende Verbindung, Alkali zur Einstellung des pH-Wertes und Formaldehyd oder eine Formaldehyd liefernde Verbindung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Bad ausserdem einen Zusatz enthält, der aus einer substituierten aromatischen Nitroverbindung mit mindestens einem Substituenten gewählt aus Aldehyd, Alkyl, Nitro, Sulfonsäure, Hydroxyalkyl und Amino, besteht.

2. Verkupferungsbad nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem mindestens eine Verbindung enthält, die mindestens vier Alkylenoxidgruppen aufweist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein wässeriges alkalisches Verkupferungsbad zur stromlosen Ablagerung von Kupferschichten, das insbesondere einen Zusatz zur Stabilisierung enthält.

Stromlos arbeitende Verkupferungsbäder enthalten in der Regel Formaldehyd oder eine Formaldehyd liefernde Verbindung als Reduktionsmittel, Kupferionen und eine oder mehrere Verbindungen, die mit Cupriionen einen Komplex bilden. Die Reduktion von Kupferionen zu Metall kann mit diesen Mitteln nur in einem alkalischen Milieu, vorzugsweise in einem pH-Bereich zwischen 12 und 13 erfolgen.

Aus der US-PS 3 095 309 ist ein derartiges alkalisches Bad bekannt, mit dem duktiles Kupfer auf Metallkeimschichten abgeschieden werden kann, die sowohl auf chemischen als auch auf photographischem Wege erhalten worden sein können und die katalytisch auf die Kupferabscheidung einwirken. Dieses Verkupferungsbad enthält ein anorganisches Cyanid und/oder ein organisches Nitrii als Komplexbildner.

Aus der britischen Patentschrift 1 330 332 ist ein Verkupferungsbad bekannt, das als wesentliche Bestandteile ein lösliches Kupfersalz, einen oder mehrere Komplexbildner, Formaldehyd und eine Polyoxyalkylenverbindung enthält.

Die Stabilität stromlos arbeitender Verkupferungslösungen ist immer ein heikler Punkt gewesen. Um eine Verbesserung in dieser Hinsicht zu erreichen, wurden verschiedene Massnahmen versucht, wie Filtrieren, Zusatz einer grossen Menge an Methanol, Hindurchleiten von Sauerstoff und Komplexbildung von Cuproionen. Letztere Massnahme besteht nach der genannten US-PS 3 095 309 in einem Zusatz von Cyanid.

In der offengelegten niederländischen Patentanmeldung 7 300 599 wird vorgeschlagen, den Verkupferungslösungen Verbindungen vom Thionophosphattyp zuzusetzen. Als Substituent kann u. a. eine Nitrogruppe vorhanden sein, wie z. B. in der Verbindung Diäthyl-p-nitrophenylthionophosphat, die unter dem Trivialnamen «Parathion» bekannt ist. Dieser Typ von Verbindungen ist im allgemeinen besonders giftig, was für industrielle Anwendungen sehr bedenklich ist. Giftigkeit ist übrigens auch der Nachteil der vorgenannten cyanid-haltigen Bäder.

Nun wurde gefunden, dass einfache aromatische Nitroverbindungen zur Stabilisierung stromlos arbeitender Verkupferungslösungen mit Formaldehyd als Reduktionsmittel besonders wirkungsvoll sind. Ausserdem tritt eine erhebliche Verbesserung der Selektivität der Muster bei Verstärkung mit diesem Bad im Vergleich zu einem Bad ohne die Nitroverbindungen auf.

Nach der Erfindung ist ein wässeriges alkalisches Verkupferungsbad, das Cupriionen, eine Verbindung, die mit Cupriionen Komplexe bildet, Alkali zur Einstellung des pH-Wertes und Formaldehyd oder eine Formaldehyd liefernde Verbindung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass es ausserdem einen Zusatz enthält, der aus einer substituierten aromatischen Nitroverbindung mit mindestens einem Substituenten besteht, gewählt aus Aldehyd, Alkyl, Nitro, Sulfonsäure, Hydroxyalkyl und Amino.

Es ist vorteilhaft, wenn das erfindungsgemässe Verkupferungsbad ausserdem mindestens eine Polyalkylenoxidver-bindung mit vorzugsweise mindestens vier Alkylenoxidgruppen enthält, wie übrigens an sich aus der GB-PS 1 330 332 bekannt ist.

Anhand der nachstehenden Beispiele wird die Erfindung nunmehr näher erläutert. Verschiedene aromatische Nitroverbindungen wurden den Bädern der folgenden zwei Zusammensetzungen zugesetzt:

7,5

g/Liter

CuS04 • 5HiO

85

g/Liter

Kaliumnatriumtartrat (Seignettesalz)

15

g/Liter

Na; COi

12

g/Liter

NaOH

36

ml/Liter

Formalin (37 gewichtsprozentige

Lösung): Betriebstemperatur 25°C.

7,5

g/Liter

CuSOJ • 5H;0

21

g/Liter

Tetranatriumsalz von Äthylendiamin-

tetraessigsäure

3

g/Liter

NaOH

7

ml/1

Formalin (37 gew.%ige Lösung)

2

g/I

«Triton QS 44»

Betriebstemperatur 70 °C.

«Triton QS 44» der Firma Rohm und Haas ist ein Alkyl-phenoxypolyalkylenphosphatester mit einem Molgewicht von etwa 800 und mit etwa 8 Äthoxygruppen. Dem Bad I wurde 0,1 g/1 und dem Bad II wurde 1 g/1 eines der folgenden Nitrobenzolderivate und dann 10 ml/1 einer Lösung von 2 g/1 PdCh zugesetzt. In der nachstehenden Übersicht ist die Zeitdauer in Minuten angegeben, nach der die Bäder unstabil wurden.

Zugesetzte Verbindung

Baü I

Bad II

keine

0- 2

0- 2

2 Cl-4-Nitroanilin

10-15

5-10

m-Nitrobenzaldehyd

15-20

15-20

p-Nitrotoluol

20-25

5-10

m-Nitrobenzolsulfonsäure

20-25

5-10

o-Nitrobenzaldehyd

25-30

25-30

1,3-Dinitrobenzol

30-35

25-30

p-Nitrobenzaldehyd

60-65

40-45

Keine Verbesserung der Stabilität wurde bei Zusatz von u. a. halogeniertem Nitrobenzol, methoxyliertem Nitrobenzol und unsubstituiertem Nitrobenzol festgestellt. Die Ablagerungsgeschwindigkeiten des Kupfer, d. h. 2 n pro Stunde für Bad I und 4 |i pro Stunde für Bad II bei der angegebenen Betriebstemperatur, wurden durch den Zusatz nicht beeinflusst.

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5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

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