CH682823A5 - Platierungszusammensetzungen und -verfahren. - Google Patents

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CH682823A5
CH682823A5 CH519/91A CH51991A CH682823A5 CH 682823 A5 CH682823 A5 CH 682823A5 CH 519/91 A CH519/91 A CH 519/91A CH 51991 A CH51991 A CH 51991A CH 682823 A5 CH682823 A5 CH 682823A5
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gold
plating
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Jan J M Hendriks
Gerardus A Somers
Der Steen Henrica M H Van
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Enthone Omi Inc
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  • Pyridine Compounds (AREA)

Description

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CH 682 823 A5
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Zusammensetzungen zur Piatierung mit Gold oder Goldlegierungen und auf Platierungsverfahren, wie auf dadurch platierte Artikel. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Zusammensetzung zur Piatierung mit Gold oder Goldlegierungen, welche ein oder mehrere Additive, die als Beschleuniger fungieren, enthalten. Beschleuniger sind erwünscht, um den Bereich der Platierungsstromdichte der Zusammensetzung auszudehnen, insbesondere durch Reduktion oder Verhütung eines Anschmorens durch hohe Stromdichten und zur Erzielung einer Zunahme der erzielbaren Platierungsgeschwindigkeit für eine glänzende Ablagerung.
Gold wird für eine Anzahl von funktionellen und dekorativen Verwendungen elektroplatiert und die Härte der Piatierung kann durch die Einverleibung einer Basismetallegierung in die Ablagerung erhöht werden. Typische Legierungsmetalle enthalten Kobalt, Nickel, Eisen und Natrium. Gewisse Beschleuniger sind in Zusammensetzung zur Piatierung von Goldlegierungen bekannt, wie dies aus den nachstehenden Absätzen hervorgeht.
US-A 4 069 113 offenbart Träger für die Goldlegierungs-Elektroplatierung, die Aluminiumionen und Ameisensäure als Beschleuniger enthalten.
Die US-A 4 615 774 offenbart Eiektroplatierungszusammensetzungen für Goldlegierungen, worin höhere Platierungsgeschwindigkeiten erhalten werden, indem die Verwendung von Citraten vermieden wird.
Die US-A 4 670 107 offenbart Elektroplatierungszusammensetzungen für Goldlegierungen, welchen hohe Platierungsgeschwindigkeiten zugeschrieben werden und die Ameisensäure und ein Phosphon-säure-Chelatierungsmittel enthalten.
Die US-A 4 744 871 offenbart Zusammensetzungen für die Goldlegierungspiatierung, die Kombinationen von gewissen Monocarbon- und Dicarbonsäuren enthalten, welchen zugeschrieben wird, dass sie die Verwendung von hohen Stromdichten erlaubten.
Die EP-A 0 150 439 offenbart Goldlegierungs-Elektroplatierungsbäder, welche Beschleuniger enthalten, welche substituierte Pyridinverbindungen sind, insbesondere Pyridincarbonsäuren, Pyridinsulfonsäu-ren, Pyridinthiole und ihre Derivate oder Chinolinderivate.
US-A 3 929 595 offenbart Pyridin-3-sulfonsäuren, Picolinsulfonsäuren und Chinolinsulfonsäuren als Additive für Elektroplatierungsbäder für Gold und Goldlegierungen.
Die EP-A 0 188 386 offenbart Goidlegierungs-Elektroplatierungsbäder, die Beschleunigungsadditive enthalten, die Pyridin- oder Piperazinderivate sind, die bevorzugt mit Pyridin-3-sulfonsäure vergleichbar sind.
Die vorliegende Erfindung stellt Platierungszusammensetzungen für Gold oder Goldlegierungen zur Verfügung, die wirksame Beschleuniger enthalten, die sich von den vorbekannten unterscheiden und ihnen überlegen sind. Es wurde gefunden, dass eine ausgezeichnete Beschleunigung erzielt werden kann, indem eines oder mehrere Pyridin- oder Isochinolinbetaine in die Platierungszusammensetzungen für Goldlegierungen gegeben werden, welche vorteilhafte Resultate ergeben, beispielsweise im Vergleich mit Pyridin-3-sulfonsäure.
Gemäss einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Platierungszusammensetzung für Gold oder Goldlegierungen zur Verfügung gestellt, enthaltend: eine Quelle für Goldionen; gegebenenfalls eine Quelle für legierende Metallionen; gegebenenfalls ein Komplexmittel für die legierenden Metallionen, falls vorhanden; und mindestens eine Additiwerbindung der allgemeinen Formel IA oder IB:
(IA)
R
3— QO0
(IB)
©.
N
R3 — QO
worin:
R1 und R2 unabhängig voneinander je Wasserstoff oder Halogen oder Formyl, Carbamoyl, Ci-4-Alkyl, Amino, eine Phenyl oder Benzylgruppe bedeuten, wobei die Alkyl-, Phenyl- und Benzylreste gegebenenfalls mit einer oder mehreren Hydroxy- oder Aminogruppen oder Halogenatomen substituiert sein können;
R3 Ci-6-Alkylen bedeutet, das gegebenenfalls hydroxyliert sein kann; und Q -SO2- oder -CO- bedeutet.
Die Quelle für Goldionen ist im allgemeinen badlöslich und vorzugsweise ein Gold(l)salz, das bei2
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spielsweise ein Alkalimetall-Gold(l)cyanid oder Ammoniumgold(l)cyanid ist. Das Gold kann in einer Menge von 1-30 g/l, vorzugsweise 2-20 g/l, beispielsweise 4-12 g/l vorhanden sein.
Die legierenden Metallionen, falls vorhanden, können aus jedem zweckmässigen Metall bestehen. Typische zur Anwendung gelangende Ionen von legierenden Metallen umfassen Ionen von Nickel, Kobalt und Eisen, obschon Eisen weniger bevorzugt ist, da es eine Tendenz hat, brüchige Ablagerungen zu bilden. Nickel ist das meist bevorzugte legierende Metall, da die ersichtlichen Verbesserungen wegen den erfindungsgemässen Additiven besonders bemerkenswert sind. Die Quelle für Ionen von legierenden Metallen sind im allgemeinen badlöslich und können aus irgendwelchem badlöslichen und verträglichen Salz der legierenden Metalle bestehen. Sulfate sind besonders zweckmässige Salze und sind bevorzugt. Das legierende Metall kann in einem Anteil von 0-20 g/l, vorzugsweise 0,05 oder 0,5-5 g/l, beispielsweise 1-3 g/l vorhanden sein.
Erfindungsgemässe Platierungszusammensetzungen für Goldlegierungen können einen oder mehrere Komplexbildner für Ionen von legierenden Metallen enthalten. Die Natur der Komplexbildner wird als nicht kritisch angenommen und deshalb können sämtliche zweckmässigen Komplexbildner in angemessenen Mengen zum Einsatz gelangen. Schwache organische Säuren, wie Citrat und Oxalat können ebenso verwendet werden, wie DEQUEST-Zusammensetzungen (das Wort DEQUEST ist ein Warenzeichen). Wenn eine oder mehrere schwache organische Säuren als Komplexbildner eingesetzt werden, wie dies bevorzugt wird, können sie ebenfalls die zusätzliche Funktion der Pufferung der wässrigen Pla-tierungszusammensetzung übernehmen. Demzufolge können in einem reinen Goldplatierungsbad, das keine merklichen Mengen legierender Ionen enthält, Verbindungen enthalten sein, welche die Fähigkeit besitzen, legierende Metallionen zu komplexieren. Es wird darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Beschreibung austauschbar auf organische Säuren und ihre Anionen Bezug genommen wird; die Natur der Arten hängt ab vom pH-Wert des Bades. Zitronensäure ist ein nützlicher Komplexbildner, ebenso wie Oxalsäure, welche in Verbindung mit Apfelsäure verwendet werden kann. Die Konzentration des Komplexbildners kann im Bereich von 0,1 M bis 2M, beispielsweise 0,2M bis 1,5M, typischerweise von 0,5M bis 1,1 M liegen.
Die Additivverbindung ist ein Pyridinbetain oder ein Isochinolinbetain der obenangegebenen allgemeinen Formel IA oder IA. Vorzugsweise ist mindestens einer der Substituenten R1 und R2 in der allgemeinen Formel IA (den Pyridinbetainen) Wasserstoff und der Substituent R1 in der allgemeinen Formel IB (den Isochinolinbetainen) Wasserstoff. In der allgemeinen Formel IA ist vorzugsweise mindestens einer der Reste R1 und R2 Carbamoyl oder vorzugsweise Formyl.
R3 ist vorzugsweise Ci-4-Alkylen, wie Ethylen oder Propylen. Der Alkylenrest kann hydroxyliert sein; beispielsweise ist 2-Hydroxypropylen besonders bevorzugt.
Vorzugsweise stellt Q SO2 dar, wodurch die Additivverbindungen Betainsulfonate statt Betaincar-boxylate darstellen. Unter den meist bevorzugten Verbindungen befinden sich:
1-(3-Sulfopropyl)-pyridinium-betain;
1-(2-Hydroxy-3-sulfopropyl)-pyridinium-betain;
3-Formyl-1-(3-sulfopropyl)-pyridinium-betain;
3-Carbamoyl-1-(3-sulfopropyl)-pyridinium-betain;
1 -(2-Sulfoethyl)-pyridinium-betain; und
1-(3-Sulfopropyl)-isochinolinium-betain, davon sind alle im Handel erhältlich.
Die Additivverbindung kann in den erfindungsgemässen Zusammensetzungen in einem Anteil von 0,05 oder 0,1-10 g/l, typischerweise von 0,5-5 g/l, beispielsweise 1-3 g/l vorhanden sein.
Als pH-Einstellmittel kann beispielsweise Natriumhydroxid oder ein anderes Alkalimetallhydroxid im Bad vorhanden sein, vorzugsweise in einer Menge, die im Bad einen End-pH-Wert von 3,2-5,5, insbesondere von 3,9-4,9 erzielt. Wie oben erwähnt, kann ein Puffersystem vorhanden sein, um die Stabilisation des pH-Wertes zu erreichen, wobei ein Zitronensäure/Alkalimetallcitrat-System in dieser Hinsicht wirksam arbeitet. Gewünschtenfalls können andere zweckmässige Pufferungssysteme vorhanden sein.
Obschon das Bad nicht notwendigerweise weitere Bestandteile enthält, können andere Additive eingesetzt werden, um den Glanz, die Elastizität, die Kornfeinheit und dergleichen zu verändern und/oder zu verbesseren. Komponenten für diese und andere Zwecke können auf dem Gebiet übliche sein, die gemäss bekannter Praxis zugegeben werden. Dabei sollten jedoch Komponenten zugegeben werden, die mit anderen Badkomponenten verträglich sind und keine schädlichen Effekte auf das Bad und seine Verwendung ausüben.
Gemäss einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren für die Elektroplatierung einer Goldoder Goldlegierungsbeschichtung auf ein Substrat zur Verfügung gestellt, wobei das Verfahren das in Kontaktbringen eines Substrates als Anode mit einer wässrigen Lösung gemäss einem ersten Aspekt und das Durchschicken eines Stromes zwischen der Kathode und der Anode in der Zusammensetzung umfasst.
Die Zusammensetzung kann bei einer Temperatur von 20 bis 80°C, vorzugsweise von 30 bis 70°C, beispielsweise von 35 bis 60°C während der Piatierung zum Einsatz gelangen.
Das Substrat kann mit der Zusammensetzung in irgendeiner bekannten Weise in Kontakt gebracht werden. Normalerweise ist es am zweckmässigsten, wenn das Substrat in ein Bad der wässrigen Zu3
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sammensetzung getaucht wird, dies ist jedoch nicht die einzige Art, durch welche der Kontakt zwischen der Zusammensetzung und dem Substrat erzielt werden kann; beispielsweise können die Sprühplatie-rung oder die Bürstenplatierung unter einigen Umständen zweckmässig oder erwünscht sein.
Welches Verfahren zum Herstellen eines Kontaktes zwischen der Zusammensetzung und dem Substrat auch gewählt wird, wird allgemein bevorzugt, dass die Zusammensetzung auf solche Weise gerührt wird, dass im Platierungsbad eine Turbulenz erzeugt wird. Die Rührung kann durch sämtliche konventionelle Mittel erzielt werden und wird normalerweise durch das besondere Platierungsverfahren diktiert. Die Erfindung kann zur Barrenplatierung, Gestellplatierung, der gesteuerten Tauchplatierung und der Sprühplatierung verwendet werden und jedes Platierungsverfahren hat seine eigenen Mittel, um eine Rührung zu erzielen.
Die in den erfindungsgemässen Zusammensetzungen verwendeten Additive ermöglichen, dass höhere Stromdichten verwendet werden können oder eine tiefere Goldkonzentration verwendet werden können oder eine Kombination dieser Vorteile. Bei der Maximierung der Stromdichte besteht das Hauptziel darin, dass die Barrenplatierung bei 0,6 ASD oder mehr stattfinden kann, die Gestellplatierung bei 2 oder 3 ASD oder mehr und die gesteuerte Tauchplatierung bei 15 ASD oder mehr und die Sprühplatierung bei 100 ASD oder mehr stattfinden können.
Die Platierungszeit wird so angesetzt, dass die gewünschte Platierungsdichte erzielt werden kann und steht in klarer Weise in einem Zusammenhang mit der Platierungsgeschwindigkeit. Die Platierungs-geschwindigkeit dagegen hängt von der Stromdichte ab. Die Platierungsgeschwindigkeiten in der Grös-senordnung von 10-20 um/min sind mittels der vorliegenden Erfindung leicht zu erzielen. Kontaktzeiten für den Kontakt zwischen dem Substrat und der Platierungszusammensetzung können demzufolge von wenigen Sekunden (z.B. 2 oder 5 sec) bis mehrere Minuten (z.B. von 5 bis 10 min oder mehr) variieren. Nach der Piatierung des richtig platierten Substrates wird dies vorzugsweise in weichem oder entionisiertem Wasser gewaschen, insbesondere wenn in der Zusammensetzung Oxalat verwendet wird, um unerwünschte Ablagerungen von Kalziumoxalat oder anderen Salzen zu vermeiden.
Gemäss einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Substrat zur Verfügung gestellt, das mittels einer Zusammensetzung und/oder nach einem Verfahren gemäss der vorliegenden Beschreibung platiert worden ist. Die Dicke der Piatierung aus Gold oder Goldlegierung auf dem Substrat soll mindestens 1 um sein. Es muss beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung ebenfalls für das «electroforming» angewendet werden kann und dabei das Originalsubstrat nach einer zweckmässigen Dicke der aufgebauten Piatierung entfernt werden kann. Die Piatierung kann nach der Entfernung des Formsubstrates entfernt werden. Andere bevorzugte Merkmale des zweiten und dritten Aspekts sind die gleichen, wie für den ersten Aspekt und umgekehrt.
Zum besseren Verständnis der Erfindung dienen die folgenden, nicht einschränkenden Beispiele, die zum Vergleich zusammen mit Vergleichsbeispielen angegeben sind.
Vergleichsbeispiel 1
Es wurde ein Bad folgender Zusammensetzung zubereitet:
Ein Bad der obigen Zusammensetzung wurde in ein Platierungssystem im Labormassstab gegeben, welches mit Turbulenzrührung ausgestattet war. Der Elektrolyt wurde durch zwei Schläuche in ein 1 I-Becherglas gepumpt und wurde durch Löcher in den Schläuchen auf das Substrat geleitet, welches als Kathode in das Becherglas getaucht war. Die Elektrolytlösung wurde durch einen dritten Schlauch im Becherglas abgepumpt. Die Kathode befand sich zwischen den zwei Zuleitungsschläuchen und Anoden waren rund um den Versorgungsschlauch in einer solchen Stellung angeordnet, dass der Fluss der Lösung nicht gestört wurde.
Die Lösung wurde auf 45°C erwärmt und bei dieser Temperatur gehalten und mit einer Fliessgeschwindigkeit von 2 l/min rund um das System gepumpt (welche Fliessgeschwindigkeit mit Wasser bei Zimmertemperatur gemessen wurde).
Dieses Bad arbeitete mit einer zuletzt annehmbaren Stromdichte von 4 ASD. Es wurde eine vollständig glänzende 1,5 um Beschichtung mit einer Platierungsgeschwindigkeit von 1,5 um/min erzielt. Die Platierungswirksamkeit betrug 65 mg/A.min. Zu Vergleichszwecken wurde dem Bad ein Akzeptanzgrad von 0 zugeschrieben. Der Akzeptanzgrad basiert in erster Linie auf der Platierungswirksamkeit und der Fähigkeit, Verschmorung bei hohen Stromdichtebereichen zu überstehen.
DL-Apfelsäure Oxalsäure
Gold (als Gold(l)kaliumcyanid) Nickel (als Nickelsulfat) Kaliumhydroxid Destilliertes Wasser
95 g/l 37,0 g/l 8 g/l 1,0 g/l bis pH 4,2 ad 1 I
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Beispiel 1
Das Verfahren gemäss Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, jedoch unter Zugabe von 2,0 g 1-(3-Sulfopropyl)-pyridinium-betain (erhältlich von Raschig GmbH, Ludwigshafen, Westdeutschland) in die Platierungszusammensetzung. Die verwendete Stromdichte betrug in diesem Bad 15 ASD, bei welchen vollständig glänzende Ablagerungen von 1,5 um mit einer Platierungsgeschwindigkeit von 2,7 um/min erzielt werden konnten, was im Vergleich mit Vergleichsbeispiel 1 ein signifikanter Fortschritt bedeutete. Die Platierungseffizienz betrug 31 mg/A.min. Bei 4 ASD betrug die Geschwindigkeit 1,3 um/min, was eine Platierungseffizienz von 55 mg/A.min bedeutete. Das Bad erzielte einen Akzeptanzgrad von 10.
Beispiel 2
Das Verfahren gemäss Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, jedoch unter Zugabe von 1,5 g/l 1-(3-Sulfopropyl)-isochinolin-betain (Raschig) in die Platierungszusammensetzung. Die maximale verwendbare Stromdichte betrug in diesem Bad 10 ASD, bei welcher vollständig glänzende Ablagerungen von 1,5 um mit einer maximalen Platierungsgeschwindigkeit von 2,0 um/min erzielt wurden. Die Platierungseffizienz betrug 33 mg/A.min. Das Bad erzielte einen Akzeptanzgrad von 8.
Beispiel 3
Das Verfahren von Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, jedoch unter Zugabe von 2 g/l 3-Formyl-1-(3-sulfopropyl)-pyridinium-betain (Raschig) in die Platierungszusammensetzung. Die maximale verwendbare Stromdichte betrug in diesem Bad 15 ASD, bei welcher vollständig glänzende Ablagerungen von 1,5 um mit einer maximalen Platierungsgeschwindigkeit von 2,0 um/min erzielt wurden. Die Platierungseffizienz betrug 23 mg/A.min. Das Bad erzielte einen Akzeptanzgrad von 8.
Beispiel 4
Das Verfahren gemäss Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, jedoch unter Zugabe von 2 g/l 1-(2-Hydroxy-3-sulfopropyl)-pyridinium-betain (Raschig) in die Platierungszusammensetzung. Die maximale verwendbare Stromdichte in diesem Bad betrug 11 ASD, worin vollständig glänzende Ablagerungen von 1,5 um mit einer maximalen Platierungsgeschwindigkeit von 2,5 |im/min erzielt wurden. Die Platierungsgeschwindigkeit betrug 37 mg/A.min. Das Bad erzielte einen Akzeptanzgrad von 9.
Beispiel 5
Das Verfahren von Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, jedoch unter Zugabe von 1 g/l 1-(2-Sul-foethyl)-pyridinium-betain (BASF) in die Platierungszusammensetzung. Die maximale verwendbare Stromdichte in diesem Bad betrug 12 ASD, wobei vollständig glänzende Ablagerungen von 1,5 um mit einer maximalen Platierungsgeschwindigkeit von 2,3 um/min erzielt wurden. Die Platierungseffizienz betrug 33 mg/A.min. Das Bad erzielte einen Akzeptanzgrad von 9.
Veraleichsbeispiel 2
Das Verfahren gemäss Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, jedoch unter Zugabe von 1 g/l Pyridin-3-sulfonsäure (wie in der US-A 3 929 595) in die Platierungszusammensetzung. Die maximale verwendbare Stromdichte betrug in diesem Bad nur 7 ASD, bei welcher vollständig glänzende Niederschläge von 1,5 um mit einer maximalen Platierungsgeschwindigkeit von 2,1 tim/min erzielt wurden. Die Platierungswirksamkeit betrug 52 mg/A.min. Das Bad erzielte einen Akzeptanzgrad von 6.
Vergleichsbeispiel 3
Das Verfahren gemäss Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, jedoch unter Zugabe von 1 g/1 Pyri-din-4-ethansulfonsäure in die Platierungszusammensetzung. Die maximale verwendbare Stromdichte betrug in diesem Bad nur 7 ASD, wodurch vollständig glänzende Niederschläge von 1,5 um mit einer maximalen Platierungsgeschwindigkeit von 2,0 um/min erzielt wurden. Die Platierungseffizienz betrug 50 mg/A.min. Das Bad erzielte einen Akzeptanzgrad von 6.
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Veraleichsbeispiel 4
Es wurde ein Bad folgender Zusammensetzung hergestellt:
Kaliumeitrat
50 g/l
Zitronensäure
70 g/l
Kaliumoxalat
50 g/l
Nickel (als Nickelsulphat)
1 g/l
Gold (als Kaliumgold(l)cyanid)
8 g/l
Kaliumhydroxid bis pH 4,2
Destilliertes Wasser ad 1 I
Es wurde ein Substrat unter den gleichen Bedingungen, wie im Vergleichsbeispiel 1 beschrieben, platiert. Die maximale verwendete Stromdichte betrug in diesem Bad 4 ASD, bei welcher angeschmorte Ablagerungen von 1,5 um mit einer Platierungsgeschwindigkeit von 1,8 um/min erhalten wurden. Die Platierungseffizienz betrug 80 mg/A.min. Das Bad erzielte einen Akzeptanzgrad von 0.
Beispiel 6
Das Verfahren gemäss Vergleichsbeispiel 4 wurde wiederholt, jedoch unter Zugabe von 7 g/l 1-(3-SuIfopropyl)-pyridinium-betain (Raschig) in die Platierungszusammensetzung. Die maximale, in diesem Bad verwendbare Stromdichte war 10 ASD, bei welcher vollständig glänzende Niederschläge von 1,5 um mit einer maximalen Platierungsgeschwindigkeit von 2,3 um/min erzielt wurden. Die Platierungseffizienz betrug 40 mg/A.min. Das Bad erzielte einen Akzeptanzgrad von 9.
Veraleichsbeispiel 5
Es wurde ein Bad folgender Zusammensetzung hergestellt:
Zitronensäure
110 g/l
Kaliumeitrat
90 g/l
DEQUEST 2010
50 ml/l
Kobalt (als Kobaltsulphat)
1 g/l
Gold (als Kaliumgold(l)cyanid)
8 g/l
Kaliumhydroxid bis pH 4,0
Es wurde unter den gleichen Bedingungen, wie im Vergleichsbeispiel 1 beschrieben, ein Substrat platiert. Die maximale verwendete Stromdichte in diesem Bad betrug 8 ASD, bei welcher annehmbare Niederschläge von 1,5 um mit einer maximalen Platierungsgeschwindigkeit von 2,3 (im/min erzielt wurden. Die Platierungseffizienz betrug 50 mg/A.min. Das Bad erzielte einen Akzeptanzgrad von 6.
Beispiel 7
Das Verfahren gemäss Vergleichsbeispiel 5 wurde wiederholt, jedoch unter Zugabe von 1 g/l 1-(3-Sulfopropyl)pyridinium-betain (Raschig) in die Platierungszusammensetzung. Die maximale verwendbare Stromdichte in diesem Bad betrug 13 ASD, bei welcher vollständig glänzende von 1,5 um mit einer maximalen Platierungsgeschwindigkeit von 3,0 um/min erzielt wurden. Die Platierungseffizienz betrug 41 mg/A.min. Das Bad erzielte einen Akzeptanzgrad von 10.

Claims (21)

Patentansprüche
1. Zusammensetzung für die Piatierung mit Gold oder einer Goidlegierung, die eine Goldionenquelle enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung mindestens eine Additivverbindung der allgemeinen Formel 1A oder 1B enthält:
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(IA)
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worin
R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Halogen, Formyl, Carbamoyl, Ci-4-Alkyl, Amino, Phenyl oder Benzyl bedeuten, wobei die Alkyl-, Phenyl- und Benzylreste gegebenenfalls mit einer oder mehreren Substituenten aus der Gruppe Hydroxy, Amino oder Halogen substituiert sein können; R3 Ci-6-Alkylen bedeutet, das gegebenenfalls hydroxyliert sein kann; und Q -SO2- oder -CO- bedeutet.
2. Zusammensetzung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Quelle für Ionen eines legierenden Metalles, und gegebenenfalls einen Komplexbildner für die Ionen des legierenden Metalles enthält.
3. Zusammensetzung gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Goldionenquelle ein Gold(l)salz ist.
4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gold in einer Menge von 2 bis 20 g/l vorhanden ist.
5. Zusammensetzung gemäss einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionen des legierenden Metalles von Nickel, Kobalt und/oder Eisen stammen.
6. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionen des legierenden Metalles Nickelionen sind.
7. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Quelle von Ionen von legierenden Metallen ein Sulfat des legierenden Metalles darstellt.
8. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das legierende Metall bzw. dessen Ion in einer Konzentration von 0,05 bis 5 g/l vorhanden ist.
9. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Komplexbildner Zitronensäure oder Oxalsäure enthält.
10. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das additive Mittel in einer Konzentration von 0,05 bis 10 g/l vorhanden ist.
11. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der allgemeinen Formel IA mindestens einer der Substituenten R1 und R2 Wasserstoff ist.
12. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der allgemeinen Formel IA mindestens einer der Substituenten R1 und R2 Carbamoyl oder Formyl ist.
13. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der allgemeinen Formel IB der Substituent R1 Wasserstoff ist.
14. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass R3 eine Ethylen- oder Propylengruppe bedeutet.
15. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Q SO2 bedeutet.
16. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv aus einer oder mehreren der nachstehenden Verbindungen besteht:
1-(3-Sulfopropyl)-pyridinium-betain;
1-(2-Hydroxy-3-sulfopropyl)-pyridinium-betain;
3-Formyl-1-(3-sulfopropyl)-pyridinium-betain;
3-Carbamoyl-1-(3-sulfopropyl)-pyridinium-betain;
1 -(2-Sulfoethyl)-pyridinium-betain; und
1-(3-Sulfopropyl)-isochinolin-betain.
17. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen pH-Wert im Bereich von 3,9 bis 4,9 aufweist.
18. Verfahren zur elektrischen Ablagerung einer Schicht aus Gold oder aus einer Goldlegierung auf ein Substrat, dadurch gekennzeichnet, dass ein Substrat, das als Kathode dient, mit einer wässrigen Zusammensetzung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 17 in Kontakt gebracht wird und zwischen der Kathode und einer Anode in der Zusammensetzung ein Strom angelegt wird.
19. Verfahren gemäss Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur während der Be-schichtung 30 bis 70°C beträgt.
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20. Substrat, das mittels einer Zusammensetzung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 17 platiert worden ist.
21. Substrat, das gemäss einem Verfahren nach Anspruch 18 oder 19 beschichtet worden ist.
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CH519/91A 1990-02-20 1991-02-20 Platierungszusammensetzungen und -verfahren. CH682823A5 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9003762A GB2242200B (en) 1990-02-20 1990-02-20 Plating compositions and processes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH682823A5 true CH682823A5 (de) 1993-11-30

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ID=10671276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH519/91A CH682823A5 (de) 1990-02-20 1991-02-20 Platierungszusammensetzungen und -verfahren.

Country Status (9)

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US (1) US5169514A (de)
JP (1) JPH086195B2 (de)
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CH (1) CH682823A5 (de)
DE (1) DE4105272A1 (de)
FR (1) FR2658536B1 (de)
GB (1) GB2242200B (de)
IT (1) IT1245514B (de)
SE (1) SE506531C2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9567684B2 (en) 2009-10-15 2017-02-14 The Swatch Group Research And Development Ltd Method of obtaining a yellow gold alloy deposition by galvanoplasty without using toxic materials
US9683303B2 (en) 2007-09-21 2017-06-20 The Swatch Group Research And Development Ltd Method of obtaining a yellow gold alloy deposition by galvanoplasty without using toxic metals or metalloids

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4013349A1 (de) * 1990-04-23 1991-10-24 Schering Ag 1-(2-sulfoaethyl)pyridiniumbetain, verfahren zu dessen herstellung sowie saure nickelbaeder enthaltend diese verbindung
US5576282A (en) * 1995-09-11 1996-11-19 The Procter & Gamble Company Color-safe bleach boosters, compositions and laundry methods employing same
GB9522591D0 (en) * 1995-11-03 1996-01-03 Enthone Omi Suisse S A Electroplating processes compositions and deposits
WO1997017482A1 (en) * 1995-11-03 1997-05-15 Enthone-Omi Inc. Electroplating processes compositions and deposits
US7449098B1 (en) 1999-10-05 2008-11-11 Novellus Systems, Inc. Method for planar electroplating
US7531079B1 (en) 1998-10-26 2009-05-12 Novellus Systems, Inc. Method and apparatus for uniform electropolishing of damascene IC structures by selective agitation
US6312580B1 (en) * 1998-11-02 2001-11-06 Tivian Industries, Ltd. Method for gold plating chromium and other passive metals
US7799200B1 (en) 2002-07-29 2010-09-21 Novellus Systems, Inc. Selective electrochemical accelerator removal
US8530359B2 (en) 2003-10-20 2013-09-10 Novellus Systems, Inc. Modulated metal removal using localized wet etching
US8158532B2 (en) * 2003-10-20 2012-04-17 Novellus Systems, Inc. Topography reduction and control by selective accelerator removal
JP4868121B2 (ja) * 2005-12-21 2012-02-01 学校法人早稲田大学 アモルファス金−ニッケル系合金めっき皮膜形成用電気めっき液及び電気めっき方法
CH714243B1 (fr) * 2006-10-03 2019-04-15 Swatch Group Res & Dev Ltd Procédé d'électroformage et pièce ou couche obtenue par ce procédé.
US8900436B2 (en) * 2008-05-07 2014-12-02 Umicore Galvanotechnik Gmbh Pd and Pd-Ni electrolyte baths
US7534289B1 (en) * 2008-07-02 2009-05-19 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Electroless gold plating solution
US8168540B1 (en) 2009-12-29 2012-05-01 Novellus Systems, Inc. Methods and apparatus for depositing copper on tungsten
EP2801640A1 (de) * 2013-05-08 2014-11-12 ATOTECH Deutschland GmbH Nickel- oder Nickellegierungsgalvanisierungsbad zum Aufbringen von halbglänzendem Nickel oder Nickellegierung
JP6214355B2 (ja) * 2013-11-25 2017-10-18 日本高純度化学株式会社 電解金めっき液及びそれを用いて得られた金皮膜
CN106637307B (zh) * 2017-01-04 2019-01-01 中国地质大学(武汉) 一种用于黄金无氰电铸工艺的添加剂
KR101996915B1 (ko) * 2018-09-20 2019-07-05 (주)엠케이켐앤텍 카보닐 산소를 갖는 퓨린 또는 피리미딘계 화합물을 함유하는 치환형 무전해 금 도금액 및 이를 이용한 치환형 무전해 금 도금 방법
CN111663158B (zh) * 2020-06-19 2021-08-13 深圳市华乐珠宝首饰有限公司 一种耐高温无氰硬金的制备方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL6611248A (de) * 1965-12-02 1966-10-25
GB1442325A (en) * 1972-07-26 1976-07-14 Oxy Metal Finishing Corp Electroplating with gold and gold alloys
DE2355581C3 (de) * 1973-11-07 1979-07-12 Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler, 6000 Frankfurt Galvanisches Glanzgoldbad mit hoher Abscheidungsgeschwindigkeit
GB1578168A (en) * 1976-03-12 1980-11-05 Cilag Chemie Pyridyl alkylsulphonic acid derivatives and their use in electroplating baths
DE3108508C2 (de) * 1981-03-06 1983-06-30 Langbein-Pfanhauser Werke Ag, 4040 Neuss Bad zur galvanischen Abscheidung einer Palladium/Nickel-Legierung
US4430171A (en) * 1981-08-24 1984-02-07 M&T Chemicals Inc. Electroplating baths for nickel, iron, cobalt and alloys thereof
GB8334226D0 (en) * 1983-12-22 1984-02-01 Learonal Uk Ltd Electrodeposition of gold alloys
GB8501245D0 (en) * 1985-01-18 1985-02-20 Engelhard Corp Gold electroplating bath
US4615774A (en) * 1985-01-31 1986-10-07 Omi International Corporation Gold alloy plating bath and process
US4670107A (en) * 1986-03-05 1987-06-02 Vanguard Research Associates, Inc. Electrolyte solution and process for high speed gold plating
US4744871A (en) * 1986-09-25 1988-05-17 Vanguard Research Associates, Inc. Electrolyte solution and process for gold electroplating
DE3817722A1 (de) * 1988-05-25 1989-12-14 Raschig Ag Verwendung von 2-substituierten ethansulfon-verbindungen als galvanotechnische hilfsstoffe
US5049286A (en) * 1989-12-22 1991-09-17 Omi International Corporation Process for purification of nickel plating baths

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9683303B2 (en) 2007-09-21 2017-06-20 The Swatch Group Research And Development Ltd Method of obtaining a yellow gold alloy deposition by galvanoplasty without using toxic metals or metalloids
US10233555B2 (en) 2007-09-21 2019-03-19 The Swatch Group Research And Development Ltd. Method of obtaining a yellow gold alloy deposition by galvanoplasty without using toxic metals or metalloids
US10619260B2 (en) 2007-09-21 2020-04-14 The Swatch Group Research And Development Ltd. Method of obtaining a yellow gold alloy deposition by galvanoplasty without using toxic metals or metalloids
US9567684B2 (en) 2009-10-15 2017-02-14 The Swatch Group Research And Development Ltd Method of obtaining a yellow gold alloy deposition by galvanoplasty without using toxic materials

Also Published As

Publication number Publication date
GB2242200A (en) 1991-09-25
DE4105272A1 (de) 1991-08-22
JPH06184788A (ja) 1994-07-05
ITTO910114A0 (it) 1991-02-19
ITTO910114A1 (it) 1992-08-19
SE506531C2 (sv) 1997-12-22
SE9100503L (sv) 1991-08-21
CA2036222A1 (en) 1991-08-21
FR2658536A1 (fr) 1991-08-23
SE9100503D0 (sv) 1991-02-20
US5169514A (en) 1992-12-08
GB2242200B (en) 1993-11-17
FR2658536B1 (fr) 1992-12-31
GB9003762D0 (en) 1990-04-18
DE4105272C2 (de) 1993-08-05
IT1245514B (it) 1994-09-29
JPH086195B2 (ja) 1996-01-24
CA2036222C (en) 2001-08-14

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