PL152931B2 - Electrolytic copper bath with sheen - Google Patents
Electrolytic copper bath with sheenInfo
- Publication number
- PL152931B2 PL152931B2 PL27765089A PL27765089A PL152931B2 PL 152931 B2 PL152931 B2 PL 152931B2 PL 27765089 A PL27765089 A PL 27765089A PL 27765089 A PL27765089 A PL 27765089A PL 152931 B2 PL152931 B2 PL 152931B2
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- compounds
- bath
- copper
- sodium
- electrolytic copper
- Prior art date
Links
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims description 23
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 22
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims description 22
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- -1 aliphatic hydroxycarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims description 3
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 3
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 claims description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 9
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 9
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 4
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N Pyrrolidine Chemical compound C1CCNC1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 3
- UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N disodium;3,7-dioxido-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound [Na+].[Na+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L sodium disulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])(=O)=O HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229940001584 sodium metabisulfite Drugs 0.000 description 3
- 235000010262 sodium metabisulphite Nutrition 0.000 description 3
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 3
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N Pyrazine Chemical compound C1=CN=CC=N1 KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J diphosphate(4-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- AWJUIBRHMBBTKR-UHFFFAOYSA-N isoquinoline Chemical compound C1=NC=CC2=CC=CC=C21 AWJUIBRHMBBTKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 2
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O phosphonium Chemical compound [PH4+] XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 2
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical compound C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MFEVGQHCNVXMER-UHFFFAOYSA-L 1,3,2$l^{2}-dioxaplumbetan-4-one Chemical compound [Pb+2].[O-]C([O-])=O MFEVGQHCNVXMER-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 2,3,9,10-tetramethoxy-6,8,13,13a-tetrahydro-5H-isoquinolino[2,1-b]isoquinoline Chemical compound C1CN2CC(C(=C(OC)C=C3)OC)=C3CC2C2=C1C=C(OC)C(OC)=C2 AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNTWKPAKVQFCCF-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydro-1h-triazole Chemical compound N1NC=CN1 SNTWKPAKVQFCCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DDLQNHHSWYGUDU-UHFFFAOYSA-N 2-(2-chloroethyl)-3-methyloxirane Chemical compound CC1OC1CCCl DDLQNHHSWYGUDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNAYHDVCJCAJME-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)-3-ethyloxirane Chemical compound CCC1OC1CCl PNAYHDVCJCAJME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MMTOSBCMFDNOIY-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)-3-methyloxirane Chemical compound CC1OC1CCl MMTOSBCMFDNOIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OIFAHDAXIUURLN-UHFFFAOYSA-N 2-(fluoromethyl)oxirane Chemical compound FCC1CO1 OIFAHDAXIUURLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGIBHMPYXXPGAX-UHFFFAOYSA-N 2-(iodomethyl)oxirane Chemical compound ICC1CO1 AGIBHMPYXXPGAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NYMLZIFRPNYAHS-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-1h-1,2,4-triazole Chemical compound C1=NNC(C=2C=CC=CC=2)=N1 NYMLZIFRPNYAHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000003 Lead carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- ZCQWOFVYLHDMMC-UHFFFAOYSA-N Oxazole Chemical compound C1=COC=N1 ZCQWOFVYLHDMMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N Phenazine Natural products C1=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C21 PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N Pyrimidine Chemical compound C1=CN=CN=C1 CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical class OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric Acid Chemical class [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005282 brightening Methods 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+) sulfate Chemical compound [Co+2].[O-]S([O-])(=O)=O KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DOBRDRYODQBAMW-UHFFFAOYSA-N copper(i) cyanide Chemical compound [Cu+].N#[C-] DOBRDRYODQBAMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- ZMMDPCMYTCRWFF-UHFFFAOYSA-J dicopper;carbonate;dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Cu+2].[Cu+2].[O-]C([O-])=O ZMMDPCMYTCRWFF-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229940009662 edetate Drugs 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- GKIPXFAANLTWBM-UHFFFAOYSA-N epibromohydrin Chemical compound BrCC1CO1 GKIPXFAANLTWBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 125000005612 glucoheptonate group Chemical group 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N indole Natural products CC1=CC=CC2=C1C=CN2 PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N indolenine Natural products C1=CC=C2CC=NC2=C1 RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- CTAPFRYPJLPFDF-UHFFFAOYSA-N isoxazole Chemical compound C=1C=NOC=1 CTAPFRYPJLPFDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940046892 lead acetate Drugs 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 125000004573 morpholin-4-yl group Chemical group N1(CCOCC1)* 0.000 description 1
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- AVTYONGGKAJVTE-OLXYHTOASA-L potassium L-tartrate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O AVTYONGGKAJVTE-OLXYHTOASA-L 0.000 description 1
- 239000001508 potassium citrate Substances 0.000 description 1
- 229960002635 potassium citrate Drugs 0.000 description 1
- QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K potassium citrate (anhydrous) Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O QEEAPRPFLLJWCF-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000011082 potassium citrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000001472 potassium tartrate Substances 0.000 description 1
- 229940111695 potassium tartrate Drugs 0.000 description 1
- 235000011005 potassium tartrates Nutrition 0.000 description 1
- PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N pyridazine Chemical compound C1=CC=NN=C1 PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000176 sodium gluconate Substances 0.000 description 1
- 235000012207 sodium gluconate Nutrition 0.000 description 1
- 229940005574 sodium gluconate Drugs 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- RCIVOBGSMSSVTR-UHFFFAOYSA-L stannous sulfate Chemical compound [SnH2+2].[O-]S([O-])(=O)=O RCIVOBGSMSSVTR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical class [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000375 tin(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Description
OPIS PATENTOWYPATENT DESCRIPTION
RZECZPOSPOLITA POLSKATHE REPUBLIC OF POLAND
URZĄD PATENTOWY RPPATENT OFFICE OF THE RP
Patent dodatkowy do patentu nr-----Zgłoszono: 89 02 09 (P. 277650)Additional patent to patent no. ----- Pending: 89 02 09 (P. 277650)
Pierwszeństwo ----Zgłoszenie ogłoszono: 89 11 13Priority ---- Application announced: 89 11 13
Opis patentowy opublikowano: 1991 12 31Patent description published: 1991 12 31
152 931152 931
Int. Cl.· C2SD 3/38Int. Cl. C2SD 3/38
HlTtllll ntdlHHlTtllll ntdlH
Twórca wynalazku: Stanisław SzczepaniakInventor of the invention: Stanisław Szczepaniak
KĄPIEL 00 ELEKTROLITYCZNEGO MIEDZIOWANIA Z POŁYSKIEMBATH 00 ELECTROLYTIC COPPER GLOSSY
Przedmiotem wynalazku jest alkaliczna kąpiel do elektrolitycznego miedziowania z połyskiem. Kąpiel przeznaczona jest do nakładania błyszczących i plastycznych powłok miedzianych bezpośrednio na detalach stalowych i żeliwnych bez konieczności stosowania toksycznych cyjanków lub podwarstwy niklu.The present invention relates to an alkaline electrolytic copper plating bath with a gloss. The bath is designed to apply shiny and plastic copper coatings directly on steel and cast iron details without the need to use toxic cyanides or nickel sublayers.
Elektrolityczne nakładanie powłok miedzianych w jednostopniowym procesie, bezpośrednio na detalach stalowych lub żeliwnych jest dotychczas znane z kilku rodzajów kąpieli przeważnie z cyjankowych, pirofosforanowych, fosfoniowych i wersenianowych.The electrolytic application of copper coatings in a one-step process directly on steel or cast iron workpieces is so far known from several types of baths, mainly cyanide, pyrophosphate, phosphonium and edetate.
W galwanotechnice najczęściej stosowane są kąpiele cyjankowe zawierające cyjanek miedziawy, cyjanek metalu alkalicznego, wodorotlenek metalu alkalicznego i wybłyszczacze. Ze względu na dużą ilość silnie toksycznych cyjanków zawartych w tych kąpielach nie można ich popłuczyn czy zużytej kąpieli wylać do ścieków, gdyż grozi to skażeniem naturalnego środowiska i biologicznym wyniszczeniem żywych organizmów.In electroplating, cyanide baths containing cuprous cyanide, alkali metal cyanide, alkali metal hydroxide and brighteners are the most commonly used. Due to the large amount of highly toxic cyanides contained in these baths, their washings or used baths cannot be poured into sewage, as this may contaminate the natural environment and biological destruction of living organisms.
Znane z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 704 454 i polskiego opisu patentowego nr 120 200 kąpiele pirofosforanowe, z których otrzymuje się błyszczące powłoki miedziane o wysokim połysku, mają znikomą przyczepność do stali.The pyrophosphate baths, known from US patent No. 3,704,454 and Polish patent No. 120,200, which are used to obtain shiny copper coatings with a high gloss, have little adhesion to steel.
W opisach patentowych: Wielkiej Brytanii nr 1 370 307 i nr 1 419 613, Francji nr 2 276 395, Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 475 293 i polskich nr 122 017, 133 515, 117 002 opisano kąpiele do miedziowania, które zawierają sole kwasów fosfoniowych i wersenianowych, znanych jako związki silnie kompleksujące miedź i inne metale. Otrzymywane z nich powłoki miedziane są gładkie, dobrze przyczepne do podłoża stalowego. Jednak same kąpiele są bardzo drogie i kłopotliwe w obróbce ścieków, których neutralizacja wymaga odpowiednich technologii i instalacji specjalistycznych oraz drogich reagentów.The following patents: Great Britain No. 1,370,307 and No. 1,419,613, France No. 2,276,395, United States No. 3,475,293 and Polish No. 122,017, 133 515, 117,002 describe copper plating baths containing phosphonium acid salts and edetate compounds known as highly complexing compounds for copper and other metals. The copper coatings obtained from them are smooth and adhere well to the steel substrate. However, the baths themselves are very expensive and troublesome in the treatment of sewage, the neutralization of which requires appropriate technologies and specialized installations as well as expensive reagents.
152 931152 931
152 931152 931
W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 389 286 zastosowano glukoheptoniany do kompleksowania miedzi, cyny i ołowiu. Jako środków wyrównujących i wybłyszczających użyto organicznych związków siarki i śladowych ilości jonów cynku, telluru, bizmutu, antymonu, indu, złota, srebra i innych. Osadzone z tej kąpieli powłoki stopowe miedzi z cyną i/lub ołowiem były błyszczące i dobrze przyczepne do podłoża stalowego. Maksymalna katodowa gęstość prądu nie przekraczała 1 A/dm , co w praktyce wyklucza przemysłowe jej zastosowanie.In U.S. Patent No. 4,389,286, glucoheptonates are used to complex copper, tin, and lead. Organic sulfur compounds and trace amounts of zinc, tellurium, bismuth, antimony, indium, gold, silver and other ions were used as leveling and polishing agents. The copper-tin and / or lead alloy coatings deposited from this bath were shiny and well adhered to the steel substrate. The maximum cathodic current density did not exceed 1 A / dm, which in practice excludes its industrial application.
Celem wynalazku jest opracowanie alkalicznej kąpieli do miedziowania z połyskiem, która umożliwiałaby nakładanie powłok miedzianych na detalach o złożonym kształcie, a osadzane powłoki byłyby błyszczące, nieporowate i dobrze przyczepne, do żelaza i stali. Związki kompleksujące łatwo ulegające neutralizacji lub biodegradacji byłyby tanie i dostępne. Cel ten osiągnięto poprzez opracowanie kąpieli alkalicznej do miedziowania z połyskiem, która zawiera rozpuszczalne związki miedzi dwuwartościowej, związki kompleksujące, jakimi są sole sodowe i/lub potasowe alifatycznych kwasów hydroksykarboksylowych, związki buforujące, słaboredukujące i wybłyszczające.The object of the invention is to provide an alkaline gloss copper bath that would allow copper coatings to be applied to details of complex shape, and the deposited coatings would be shiny, non-porous and well adherent to iron and steel. Readily neutralizable or biodegradable complexing compounds would be cheap and available. This goal was achieved by developing an alkaline bright copper plating bath that contains soluble divalent copper compounds, complexing compounds such as sodium and / or potassium salts of aliphatic hydroxycarboxylic acids, buffering, weak reductive and brightening compounds.
Jako związki kompleksujące można stosować pojedyńczo lub w zestawie sole sodowe i/lub potasowe alifatycznych kwasów hydroksykarboksylowych takich jak: cytrynowy, glukonowy, glukoheptonowy, jabłkowy, tartronowy, winowy. Związkami buforującymi mogą być borany, fosforany, pirofosforany, alkanoloaminy alifatyczne i/lub aromatyczne i inne.As complexing compounds, sodium and / or potassium salts of aliphatic hydroxycarboxylic acids such as citric, gluconic, glucoheptonic, malic, tartronic and tartaric acids can be used individually or in combination. The buffering compounds can be borates, phosphates, pyrophosphates, aliphatic and / or aromatic alkanolamines, and others.
Istota wynalazku polega na tym, że kąpiel zawiera: 0,5 - 60 g/dm^ nieorganicznych związków siarki czterowartościowej, 0,001 - 10 g/dm^ heterocyklicznych związków mających przynajmniej jeden atom azotu i/lub ich oligomerów otrzymanych w reakcji z epihalogenohydryną w stosunku molowym 2 : 1 do 1 : 2 i 0,001 - 5 g/dm^ rozpuszczalnych związków metali dwuwartościowych takich jak: cynk i/lub cyna i/lub nikiel i/lub kobalt i/lub kadm i/lub ołów.The essence of the invention consists in the fact that the bath contains: 0.5-60 g / dm3 of inorganic compounds of tetravalent sulfur, 0.001-10 g / dm3 of heterocyclic compounds having at least one nitrogen atom and / or their oligomers obtained by reaction with epihalohydrin in the ratio molar 2: 1 to 1: 2 and 0.001 - 5 g / dm3 of soluble divalent metal compounds such as zinc and / or tin and / or nickel and / or cobalt and / or cadmium and / or lead.
Jako nieorganiczne związki siarki czterowartościowej można stosować rozpuszczalne sole litowców kwasu siarkawego i/lub pirosiarkawego. Korzystnie jest dodawać takie sole sodowe jak: siarczyn sodowy, kwaśny siarczyn sodowy, pirosiarczyn sodowy, kwaśny pirosiarczyn sodowy. Siarczyny i/lub pirosiarczyny dodawane są do kąpieli w celu ułatwienia katodowej redukcji jonów miedzi dwuwartościowej do metalicznej. Ponadto siarczyny i/lub pirosiarczyny wpływają korzystnie na rozdrobnienie ziarna osadzanej miedzi, rozjaśnianie powłoki szczególnie w zakresie niskich gęstości prądu.As inorganic tetravalent sulfur compounds, soluble alkali metal salts of sulfurous and / or metabisulfuric acid can be used. It is preferable to add sodium salts such as sodium sulfite, sodium bisulfite, sodium metabisulfite, sodium bisulfite. Sulfites and / or metabisulfites are added to the bath to facilitate the cathodic reduction of divalent copper ions to metallic. Moreover, the sulphites and / or metabisulphites have a positive effect on the grain refinement of the deposited copper, lightening the coating, especially in the low current densities range.
Do związków heterocyklicznych stosowanych według wynalazku, mających korzystny wpływ na pracę kąpieli miedziowej zaliczamy: pirol, pirolidynę, pirydynę, piperydynę, piperazynę, pirazynę, pirydazynę, pirymidynę, chinolinę, izochinolinę, indol, imidazol, triazynę, oksazol, izooksazol, morfolinę, 1,2,4-triazol i ich pochodne.The heterocyclic compounds used according to the invention that have a beneficial effect on the operation of the copper bath include: pyrrole, pyrrolidine, pyridine, piperidine, piperazine, pyrazine, pyridazine, pyrimidine, quinoline, isoquinoline, indole, imidazole, triazine, oxazole, isoxazole, 1, morpholino 2,4-triazole and their derivatives.
Jako epihalogenohydrynę korzystnie jest stosować: l-chloro-2,3-epoksypropan, 1-fluoro-2,3-epoksypropan, l-bromo-2,3-epoksypropan, 1-jodo-2, 3-epoksypropan, 1-chloro-2,3-epoksybutan, l-chloro-2,3-epoksypentan, l-chloro-3,4-epoksypentan.As epihalohydrin it is preferred to use: 1-chloro-2,3-epoxypropane, 1-fluoro-2,3-epoxypropane, 1-bromo-2,3-epoxypropane, 1-iodo-2,3-epoxypropane, 1-chloro- 2,3-epoxybutane, 1-chloro-2,3-epoxypentane, 1-chloro-3,4-epoxypentane.
Kąpiel według wynalazku może pracować w urządzeniach obrotowych i stacjonarnych, w przedziale temperatury od 290 - 350 K, korzystnie 320 - 340 K, z mieszaniem lub bez, filtrowanie ciągłe lub okresowe. Ilość miedzi w kąpieli nie jest decydująca i może wahać się od 5-30 g/dm\ korzystnie dla urządzeń obrotowych 8-12 g/dm\ a w stacjonarnych od 12 - 20 g/dm\ Stężenia kwasów hydroksylowych mogą wynosić od 50 - 200 g/dm\ korzystnie 80 - 120 g/dm\ Anody należy zawieszać w workach anodowych, a ich stosunek do katody musi wynosić przynajmniej 2 : 1, pH kąpieli jest większe od 7, korzystnie 8,8 - 9,5. Neutralizacja kąpieli jest tania, prosta i skuteczna, a przeprowadza się ją nieorganicznymi związkami wapnia i żelaza.The bath according to the invention can be operated in rotary and stationary devices in the temperature range from 290 to 350 K, preferably 320 to 340 K, with or without agitation, continuous or batch filtration. The amount of copper in the bath is not decisive and may vary from 5-30 g / dm \ preferably for rotary devices 8-12 g / dm \ and for stationary devices from 12 - 20 g / dm \ Concentrations of hydroxyl acids can be from 50-200 g / dm \ preferably 80 - 120 g / dm \ The anodes should be suspended in anode bags, and their ratio to the cathode must be at least 2: 1, the pH of the bath is greater than 7, preferably 8.8 - 9.5. Bath neutralization is cheap, simple and effective, and it is carried out with inorganic calcium and iron compounds.
Przedmiot wynalazku został objaśniony w podanych poniżej przykładach.The subject matter of the invention is elucidated in the following examples.
Przykład I.Example I.
Siarczan miedziowy CuSO* · 5 H2o ....................................... 45g/dm^Copper sulphate CuSO * 5 H 2 o ....................................... 45g / dm ^
Kwas cytrynowy ^ΗθΟ? · HjO ............................................ 110g/dm^Citric acid ^ ΗθΟ? HjO ............................................ 110g / dm ^
Wodorotlenek sodowy NaOH ............................................... 75q/dm^Sodium hydroxide NaOH ............................................... 75q / dm ^
152 931152 931
Czteroboran sodowy Na^^O? - 10 H?0 .................................. 30g/dmSodium tetraborate Na ^^ O? - 10 H? 0 .................................. 30g / dm
Siarczyn sodowy Na2S0^ · 7 Η?0 ....................................... 40g/dmSodium sulphite Na 2 S0 ^ · 7 Η? 0 ....................................... 40g / dm
Produkt reakcji pirolu z l-chloro-2,3-epoksypropanem w stosunku molowym 1 : 1 ............................................. 0,3g/dmProduct of the reaction of pyrrole with 1-chloro-2,3-epoxypropane in a molar ratio of 1: 1 ............................... .............. 0.3 g / dm
Imidazol ........... 1,2g/dmImidazole ........... 1.2 g / dm
Octan ołowiu ................ 0,02g/dmLead acetate ................ 0.02 g / dm
Kąpiel przetestowano w komórce Hulla przy użyciu anody z miedzi elektrolitycznej w gatunku Ml-E oraz odtłuszczonej i wytrawionej płytki stalowej. W czasie elektrolizy płynął prąd o natężeniu 0,5 A przez 1500 sekund, a kąpiel była mieszana mieszadłem magnetycznym. Temperatura kąpieli 320 K, a pH = 9,0. W wyniku elektrolizy uzyskano powłokę dobrze przyczepną do podłoża stalowego, błyszczącą w zakresie 0 - 2,5 A/dm natomiast powyżej tej gęstości powłoka była przypalona i mało przyczepna.The bath was tested in a Hull cell using an M1-E grade electrolytic copper anode and a degreased and etched steel plate. During the electrolysis, a current of 0.5 A flowed for 1500 seconds, and the bath was stirred with a magnetic stirrer. Bath temperature 320 K and pH = 9.0. As a result of electrolysis, a coating was obtained which adhered well to the steel substrate, shiny in the range of 0 - 2.5 A / dm, while above this density the coating was burnt and not very adhesive.
Przykład II.Example II.
Siarczan miedziowy CuSO* 5 HjO ..................................... 35g/dmCopper sulphate CuSO * 5 HjO ..................................... 35g / dm
Glukonian sodowy CjH^^O^COONa ................ 60g/dmSodium Gluconate CjH ^^ O ^ COONa ................ 60g / dm
Cytrynian potasowy .......................................... 60 g/dm3 Potassium citrate .......................................... 60 g / dm 3
Czteroboran sodowy NajB^O? · 10 Η?0 ....... 35g/dmSodium tetraborate NajB ^ O? 10 Η? 0 ....... 35g / dm
Pirosiarczyn sodowy Na2S20^ .......................................... 30g/dmSodium metabisulfite Na 2 S 2 0 ^ .......................................... 30g / dm
Węglan sodowy Na2C0} · 10 Η?0 ........................................ 15g/dmSodium carbonate Na 2 C0 } · 10 Η? 0 ....................................... .15g / dm
Produkt reakcji piperazyny z l-chloro-2,3-epoksypropanem w stosunku molowym 1 : 1 .......................................... 0,2g/dmProduct of the reaction of piperazine with l-chloro-2,3-epoxypropane in a molar ratio of 1: 1 ............................... ........... 0.2 g / dm
Siarczan kobaltawy CoSO* · 7 Η?0 ..................................... 0,1g/dmCobalt sulphate CoSO * 7 Η? 0 ..................................... 0.1g / dm
Kąpiel przetestowano w komórce Hulla, w warunkach takich samych jak w przykładzie I.The bath was tested in a Hull cell under the same conditions as in Example I.
W wyniku elektrolizy uzyskano plastyczną i dobrze przyczepną do podłoża stalowego powłokę 2 miedzianą, która była błyszcząca w zakresie 0 - 1,5 A/dm i półbłyszcząca w zakresie 1,5 -2,5 A/dm2.As a result of electrolysis, a plastic and well-adherent copper coating 2 was obtained, which was shiny in the range of 0 - 1.5 A / dm 2 and semi-glossy in the range of 1.5-2.5 A / dm 2 .
Przykład III .Example III.
Węglan miedziowy zasadowy CuCOj · Cu(0H)2 ............................ 30 g/dm3 Basic cupric carbonate CuCOj · Cu (0H) 2 ............................ 30 g / dm 3
Kwas cytrynowy C^HgO? · HjO .......................................... 00 g/dm3 Citric acid C ^ HgO? HjO .......................................... 00 g / dm 3
Winian potasowy C^H^O^Kj · 1/2 H20 ................................... 25 g/dm3 Potassium tartrate C ^ H ^ O ^ Kj · 1/2 H 2 0 .................................. .25 g / dm 3
Wodorotlenek potasowy KOH ............................................ 55 g/dm3 Potassium hydroxide KOH ............................................ 55 g / dm 3
Pirosiarczyn sodowy Na^jO^ .......................................... 25 g/dm3 Sodium metabisulfite Na ^ jO ^ .......................................... 25 g / dm 3
Czteroboran sodowy Na^^O? · 10 H20 .................................. 35 g/dm3 Sodium tetraborate Na ^^ O? 10 H 2 0 .................................. 35 g / dm 3
Produkt reakcji imidazolu z l-chloro-2,3-epoksypropanem w stosunku molowym 2 : 3 ............................................. 0,5 g/dm3 Reaction product of imidazole with 1-chloro-2,3-epoxypropane in a molar ratio of 2: 3 ............................... .............. 0.5 g / dm 3
3-Benzolilo-l,2,4-triazol ............................................ 0,1 g/dm3 3-Benzolyl-1,2,4-triazole ....................................... ..... 0.1 g / dm 3
Węglan ołowiu ........................................................ 0,01 g/dm3 Lead carbonate ................................................ ........ 0.01 g / dm 3
Siarczan cynawy ...................................................... 0,05 g/dm3 Stannous sulfate ................................................ ...... 0.05 g / dm 3
Kąpiel testowano w komórce Hulla, gdzie anodą była płytka z miedzi elektrolitycznej, a katodą płytka stalowa. Przez komórkę przepuszczano prąd o natężeniu 1 A, w czasie 900 s, przy mieszaniu sprężonym powietrzem. Temperatura kąpieli 330 K, pH - 9,2. W wyniku elektrolizy uzyskano powłokę plastyczną i nieporowatą oraz dobrze przyczepną do podłoża. Otrzymywa2 ne powłoki miedziane były błyszczące w zakresie 0,1 - 1,8 A/dm i półbłyszczące w zakresie 1,8 - 2,6 A/dm2.The bath was tested in a Hull cell where the anode was an electrolytic copper plate and the cathode was a steel plate. A current of 1 A was passed through the cell for 900 s while agitating with compressed air. Bath temperature 330 K, pH - 9.2. As a result of electrolysis, a plastic, non-porous and well-adherent coating was obtained. The obtained copper coatings were shiny in the range of 0.1 - 1.8 A / dm 2 and semi-glossy in the range of 1.8 - 2.6 A / dm 2 .
Kąpiel do elektrolitycznego miedziowania z połyskiem według wynalazku może pracować przemysłowo w urządzeniach obrotowych i stacjonarnych. Składniki kąpieli muszą być uzupełniane w oparciu o okresowo dokonywane laboratoryjnie analizy i testy. Składniki podstawowe i wybłyszczające mogą być dodawane pojedyńczo lub w zestawie.The electrolytic copper plating bath according to the invention can be operated industrially in rotary and stationary devices. Bath components must be replenished based on periodic laboratory analyzes and tests. The basic and polishing ingredients can be added individually or in a set.
152 931152 931
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL27765089A PL152931B2 (en) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | Electrolytic copper bath with sheen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL27765089A PL152931B2 (en) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | Electrolytic copper bath with sheen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL277650A2 PL277650A2 (en) | 1989-11-13 |
| PL152931B2 true PL152931B2 (en) | 1991-02-28 |
Family
ID=20046332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL27765089A PL152931B2 (en) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | Electrolytic copper bath with sheen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL152931B2 (en) |
-
1989
- 1989-02-09 PL PL27765089A patent/PL152931B2/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL277650A2 (en) | 1989-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6165342A (en) | Cyanide-free electroplating bath for the deposition of gold and gold alloys | |
| JP2859316B2 (en) | Platinum or platinum alloy electroplating bath and electroplating method | |
| EP1009869B1 (en) | Cyanide-free monovalent copper electroplating solutions | |
| EP0611840B1 (en) | Cyanide-free plating solutions for monovalent metals | |
| EP0770711B1 (en) | Sn-Bi alloy-plating bath and method for forming plated Sn-Bi alloy film | |
| CN102016130B (en) | Modified copper-tin electrolyte and method of depositing bronze layers | |
| US5674374A (en) | Sn-Bi alloy-plating bath and plating method using the same | |
| US4075066A (en) | Electroplating zinc, ammonia-free acid zinc plating bath therefor and additive composition therefor | |
| US4904354A (en) | Akaline cyanide-free Cu-Zu strike baths and electrodepositing processes for the use thereof | |
| EP0663460B1 (en) | Tin-zinc alloy electroplating bath and method for electroplating using the same | |
| US4356067A (en) | Alkaline plating baths and electroplating process | |
| US4417956A (en) | Alkaline plating baths and electroplating process | |
| EP0397663B1 (en) | Electrodeposition of tin-bismuth alloys | |
| US4270990A (en) | Acidic electroplating baths with novel surfactants | |
| EP0546654B1 (en) | Electroplating composition and process | |
| WO2006016603A1 (en) | Tin-zinc alloy electroplating method | |
| PL152931B2 (en) | Electrolytic copper bath with sheen | |
| US3617451A (en) | Thiosulfate copper plating | |
| US4253920A (en) | Composition and method for gold plating | |
| US3186926A (en) | Electroplating solution containing a diester of selenious acid | |
| JP3324844B2 (en) | Sn-Bi alloy plating bath and plating method using the plating bath | |
| JPS6219519B2 (en) | ||
| CN85103672B (en) | Alkaline cyanide-free electrolytic copper plating solution | |
| GB2109789A (en) | Benzaldehyde ether derivatives and their use in zn-electroplating | |
| AU632464B2 (en) | A method, bath and cell for the electrodeposition of tin-bismuth alloys |