DD222346A1 - SOLUTION FOR THE AUTOCATALTIC DIVISION OF PALLADIUM - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine waessrige Loesung, die bekanntermassen Palladium in Form einer Komplexverbindung, ein Reduktionsmittel und einen Stabilisator enthaelt, zur autokatalytischen Abscheidung von Palladiumschichten auf metallischen und nichtmetallischen Werkstoffen. Durch Zusatz eines Nitrosonaphthols, wie 1-Nitroso-2-naphthol, in einer Menge von 0,1 bis 10 g/l, werden glaenzende, poren- und rissfreie Palladiumschichten erzielt. Die Loesung neigt nicht zur spontanen Palladiumausfaellung und ist insbesondere zum Aufbringen funktioneller Schichten auf Bauelemente der Elektrotechnik/Elektronik geeignet.The invention relates to an aqueous solution, which is known to contain palladium in the form of a complex compound, a reducing agent and a stabilizer, for the autocatalytic deposition of palladium layers on metallic and non-metallic materials. By adding a nitrosonaphthol, such as 1-nitroso-2-naphthol, in an amount of 0.1 to 10 g / l, glossy, pore and crack-free palladium layers are achieved. The solution does not tend to spontaneous Palladiumausfaellung and is particularly suitable for applying functional layers on components of electrical engineering / electronics.

Description

Lösung zur autokatalytischen Abscheidung von PalladiumSolution for the autocatalytic deposition of palladium

Anwendungsgebietfield of use

Die Erfindung betrifft eine wäßrige Lösung, die Palladium in Form einer Komplexverbindung, ein Reduktionsmittel und einen Stabilisator enthält , zur autokatalytischen Abscheidung von Palladiumschichten auf metallischen und nichtmetallischen Werkstoffen. > The invention relates to an aqueous solution containing palladium in the form of a complex compound, a reducing agent and a stabilizer, for the autocatalytic deposition of palladium layers on metallic and non-metallic materials. >

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist eine Vielzahl wäßriger Lösungen zur autokatalytischen Abscheidung von Palladium bekannt .There is a variety of aqueous solutions for autocatalytic deposition of palladium known.

Die bekannten Lösungen und Verfahren zur Abscheidung von Palladium arbeiten mit Palladiumverbindungen unter Verwendung von Natriumazetat, -zitrat, -pyrophosphat, -nitrit, Ammoniak, Ethylendiamin, Thioharnstoff oder Ethylendiamintetraazetat als Komplexbildner.The known solutions and processes for the deposition of palladium work with palladium compounds using sodium acetate, citrate, pyrophosphate, nitrite, ammonia, ethylenediamine, thiourea or ethylenediaminetetraacetate as a complexing agent.

Als Reduktionsmittel werden bevorzugt Hydrazinhydrat, Natriumhypophosphit oder Natriumborhydrid verwendet. Außerdem enthalten diese Lösungen noch Zusatzstoffe, die beschleunigend bzw. stabilisierend wirken sollen, beispielsweise Ammoniumfluorid. (DE-OS 2341585; US-PS 3.418.143; SU-UHS 395.437 ; SU-UHS 291.991).Hydrazine hydrate, sodium hypophosphite or sodium borohydride are preferably used as the reducing agent. In addition, these solutions contain additives that are to have an accelerating or stabilizing effect, for example ammonium fluoride. (DE-OS 2341585, US-PS 3,418,143; SU-UHS 395,437; SU-UHS 291,991).

Diese Lösungen haben den Nachteil, daß sie nicht ausreichend stabil sind. Bereits nach kurzer Zeit tritt spontaner Zerfall bei den erforderlichen Arbeitstemperaturen ein, die Lö- sungen werden damit unbrauchbar und müssen ersetzt werden.These solutions have the disadvantage that they are not sufficiently stable. After only a short time, spontaneous decomposition occurs at the required working temperatures, so that the solutions become unusable and must be replaced.

Die'ständig steigenden Anforderungen an die notwendige .•Standzeit derartiger Lösungen sowie an ihre Regenerierbarkeit werden durch die bekannten Lösungen in nicht ausreichendem Maße erfüllt.The ever increasing demands on the necessary durability of such solutions as well as on their regenerability are not adequately fulfilled by the known solutions.

Die unbrauchbar gewordenen Lösungen müssen zur Rückgewinnung des Palladiuminhaltes aufgearbeitet und durch frische Lösungen ersetzt werden, wodurch ständig ein hoher Aufwand erforderlich ist.The unusable solutions must be worked up to recover the palladium content and replaced by fresh solutions, which constantly requires a lot of effort.

Ein weiterer Nachteil der bisher bekannten Lösungen ist, daS diese nur in einem sehr begrenzten Temperaturbereich verwendet werden können Und die Zugabe von Reduktionsmitteln nur in kleinen Dosierungen erfolgen darf,, damit die Selbstzersetzung der Lösungen nicht vorzeitig ausgelöst wird.Another disadvantage of the previously known solutions is that they can be used only in a very limited temperature range and the addition of reducing agents must be done only in small doses, so that the self-decomposition of the solutions is not triggered prematurely.

Ein weiterer Mangel der ,bekannten Lösungen' zur Abscheidung von Palladium ist die durch Ladungsaustausch in Verbindung mit unedleren metallischen Grundwerkstoffen auftretende Neigung zur Zementation, wodurch poröse und schlecht haftende Pailadiumschichten abgeschieden werden. Nachteilig ist ferner, daS Schichten abgeschieden werden, die oft so viel Wasserstoff enthalten, daß sie infolge der durch Wasserstoffdiffusion auftretenden inneren Spannungen rissig werden. Der von der autokatalytischen Palladiumabscheidung erwartete Ef fekt ,die Werkstückoberfläche mit den Eigenschaften, .des Edelmetalls Palladium auszurüsten, wird dadurch nicht erreicht bzw. wieder aufgehoben. Derartige, mangelhaft beschichteten Teile sind für den vorgesehenen Einsatz in der Elektrotechnik/Elektronik unbrauchbar- und stellen Produktions- und Materialverluste dar.Another shortcoming of the 'known solutions' for the deposition of palladium is the tendency for cementation due to charge exchange in connection with less noble metallic base materials, whereby porous and poorly adhering lateadium layers are deposited. Another disadvantage is that layers are deposited which often contain so much hydrogen that they crack due to the internal stresses occurring by hydrogen diffusion. The ef fekt expected by the autocatalytic palladium deposition to equip the workpiece surface with the properties of the precious metal palladium is thereby not achieved or reversed. Such, poorly coated parts are useless for the intended use in electrical engineering / electronics and represent production and material losses.

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.: Ziel der Erfindung.: Object of the invention

Die Erfindung zielt auf die Entwicklung' einer Lösung zurThe invention aims at the development of a solution for

autokatalytischen Abscheidung von Palladium, die nicht zum • , Selbstzerfall neigt und die die Ausbildung dichter, haft- -,.. fester Schichten gewährleistet. . .autocatalytic deposition of palladium, which does not tend to • self-decomposition and which ensures the formation of dense, adherent, .. solid layers. , ,

Wesen der Erfindung Essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Veränderung der Zusammensetzung der für die autokatalytische Palladiumabscheidung bekannten Lösungen eine Verbesserung der Gebrauchseigenschaften sowohl der Lösung als auch der abgeschiedenen Paliadiumschichten zu erreichen.The object of the invention is to achieve an improvement in the service properties of both the solution and the deposited palladium layers by changing the composition of the solutions known for autocatalytic palladium deposition.

Es wurde gefunden, daß eine wäßrige Lösung, die zur autokatalytischen Abscheidung von Palladiumschichten dient und die Palladiumionen, einen Komplexbildner, ein Reduktionsmittel und einen Stabilisator enthält, durch Zusatz eines Nitroso-· naphthols eine hohe Standzeit bei hoher Qualität der abgeschiedenen Palladiumschicht erreicht. Als Mitrosonaphthol eignet sich bevorzugt l-Nitroso-2-naphthol, dessen Zusatz in einer Menge von 0,1 bis 10 g/l erfolgt. Als Reduktionsmittel dient insbesondere Natriumhypophosphit .It has been found that an aqueous solution which serves for the autocatalytic deposition of palladium layers and contains the palladium ions, a complexing agent, a reducing agent and a stabilizer achieves a long service life and high quality of the deposited palladium layer by addition of a nitroso-naphthol. As Mitrosonaphthol is preferably l-nitroso-2-naphthol, the addition of which takes place in an amount of 0.1 to 10 g / l. The reducing agent used is in particular sodium hypophosphite.

Aysführungsbeispiel ' Aysis example '

Die Erfindung soll an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail in exemplary embodiments.

Beispiel 1: ' < . . · \Example 1: '<. , · \

Kupferproben der Größe 10 χ 20 χ 0,3 mm wurden in einer in der Galvanotechnik üblichen Weise entfettet und dekapiert und danach in einer Beschichtungslösung folgende Zusammensetzung, palladiniert:Copper samples of the size 10 χ 20 χ 0.3 mm were degreased and dekapiert in a conventional manner in electroplating and then in a coating solution the following composition, palladium-doped:

Palladium(II)-chiοrid 1,0 g Salzsäure 37 %igPalladium (II) choride 1.0 g hydrochloric acid 37%

l-Nitroso-2-naphthol. ' ;l-nitroso-2-naphthol. ';

Ethylendiaminethylenediamine

Natriumhypophosphitsodium

v/asser 10,0 mg Tensid (Nonylphenol)v / asser 10.0 mg surfactant (nonylphenol)

pH-Wert-9-12pH 9-12

Temperatur 94 +_ 2 C. ·Temperature 94 + _ 2 C. ·

0,50.5 00 99 1.01.0 00 99 1,01.0 99 15,15 gG 10,10 . 9, 9 200200 99 10,010.0 mgmg

: Beispiel 2:Example 2:

: Wie ' im Beispiel 1 vorbehandelte Kupferproben wurden in nachstehender-Lösung beschichtet:As in Example 1 pretreated copper samples were coated in the following solution:

,.". 0,75 g Palladium (Il')--tet raminin.nit rat0.75 g of palladium (III) tetaminamine with rat

.5 l»0 g l-Nitroso-2-naphthol.5 l »0 g l-nitroso-2-naphthol

. 100 g Ethanolamin ', 100 g of ethanolamine

.1,0 g Natriumhypophosphit . .1.0 g sodium hypophosphite. ,

100 g' Wasser '100 g of 'water'

. , 3,0 mg Tensid (Nonylphenol) \ , , 3.0 mg surfactant (nonylphenol) \

, - pH-vVert 9-12 . . .' ,, - pH vVert 9-12. , . ' .

Temperatur 94 +_ 2 C.Temperature 94 + _ 2 C.

Beispiel 3: > .Example 3:>.

Wie im Beispiel 1 vorbehandelte Kupferproben wurden in nachstehender Lösung beschichtet:Copper samples pretreated as in Example 1 were coated in the following solution:

1,35 g Palladiumdiammindinitrit '.'1.35 g of palladium diamine dinitrite '.'

l-Nitroso-2-naphtholl-nitroso-2-naphthol

Ethylendiaminethylenediamine

Ethanolaminethanolamine

Natriumhypophosphit 100 . g WasserSodium hypophosphite 100. g of water

Tensid (Nonylphenol) ιSurfactant (nonylphenol) ι

pH-Wert 9-12 - ^M- .pH 9-12 - ^M -.

Temperatur 80 - 95 ⁰C* ' "Temperature 80 - 95 ^° C * '"

In allen Lösungen der angeführten Beispiele bedeckten sich nach 2 - 5 Minuten die Proben mit einer hellen, glänzenden Palladiumschicht . Nach 60 Minuten hatte sich eine Schicht abgeschieden, die keine Risse und Poren enthält. Die Lösungen zeigten nach dieser Beschichtungszeit keinerlei Anzeichen für einen Zerfall.In all the solutions of the examples given, the samples were covered after 2 to 5 minutes with a bright, shiny palladium layer. After 60 minutes, a layer had separated which contains no cracks and pores. The solutions showed no signs of degradation after this coating time.

1,351.35 gG 1,01.0 99 5,05.0 gG 100100 gG 5,05.0 gG 100 .100. gG 5,05.0 mgmg

Die Proben wurden um 180° über einen Dorn von 1 mm 0 gebogen, wobei die Palladiumschicht an den Biegeflächen noch fest mit dem Substrat verbunden blieb. Die Beschichtungsversuche wurden nach 24 Stunden mit dem gleichen Ergebnis wiederholt.The specimens were bent through 180 ° over a mandrel of 1 mm 0 , whereby the palladium layer at the bending surfaces still remained firmly connected to the substrate. The coating experiments were repeated after 24 hours with the same result.

Die Beschichtungslösung war während dieser Zeit bei 95 + 2 ⁰C gehalten worden.The coating solution had been held at 95 + 2 ⁰ C during this time.

Claims (3)

Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Lösung zur autokatalytischen Palladiumabscheidung, die ' eine Palladiumverbindung, ein Reduktionsmittel, Komplexbildner und Stabilisatoren enthält , dadurch gekennzeich- · net, daS dieser Lösung außerdem ein Nitrosonaphthol zugesetzt wird. :A solution for autocatalytic palladium deposition which contains a palladium compound, a reducing agent, complexing agent and stabilizers, characterized in that a solution of nitrosonaphthol is additionally added to this solution. : 2. Lösung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatz l-Nitroso-2-naphthol verwendet wird.. 2. Solution according to item 1, characterized in that is used as an additive l-nitroso-2-naphthol .. 3. Lösung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daS der Zusatz in einer Menge von 0,1 bis 10 g/1 erfolgte3. Solution according to item 1, characterized in that the addition was carried out in an amount of 0.1 to 10 g / 1