DD273651A1 - BATHROOM FOR CHEMICAL GILDING - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bad zur chemischen Vergoldung von Hybridstrukturen und niedrig beanspruchten Kontaktbauteilen. Die Vergoldung erfolgt auf einer Diffusionsbarriere aus NixPy, NixBy oder einer reinen Nickelschicht. Erfindungsgemaess sind einer an sich bekannten Grundloesung mit Kaliumdicyanoaurat (I), Puffersubstanzen sowie Komplexbildnern, ein Sorbit und ein Saccharin-Natrium zugesetzt.The invention relates to a bath for chemical gilding of hybrid structures and low-stress contact components. The gilding takes place on a diffusion barrier of NixPy, NixBy or a pure nickel layer. According to the invention, a basic solution known per se with potassium dicyanoaurate (I), buffer substances and complexing agents, a sorbitol and a saccharin sodium are added.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Bad zur chemischen VergoldungBath for chemical gilding

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Bad zur chemiechen Vergoldung von Hybridstrukturen und niedrig beanspruchten Kontaktbauteilen. Die Vergoldung erfolgt auf einer Diffusionsbarriere aus Ni Py₁ Ni By oder einer reiron Nickelschicht.The invention relates to a bath for chemically gilding hybrid structures and low-stress contact components. The gilding takes place on a diffusion barrier of Ni Py ₁ Ni By or a reiron nickel layer.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

In der US-PS 4 481 135 wird ein Bad zur stromlosen Vergoldung beschrieben, dem L-Ascorbinsäure oder Ascorbate zugesetzt sind. Nachteile dieses Bades sind neben der geringen thermischen Stabilität die hohen Kosten der Zusätze,US Pat. No. 4,481,135 describes a electroless plating bath to which L-ascorbic acid or ascorbates are added. Disadvantages of this bath, besides the low thermal stability, are the high costs of the additives,

Die CH-PS 643 596 beansprucht ein Bad auf der Basis von KCN, KAu(CN)₂ und KOH, Reduktionsmittel sind KBH₄ oder DMAB, Stabilisatoren TL₁ Pb oder AL-Ionen. Diese Bäder arbeiten erfahrungsgemäß ausgezeichnet, von Nachteil sind jedoch die hohen Kosten des Reduktionsmittels, welches bedingt durch die Hydrolyse nur im pH-Bereich 12 bis 14 sicher arbeitet. Eine direkte Vergoldung von Strukturen mit Ni Py, Ni By oder Ni-Auflage ist infolge auftretender Passivität nicht möglich.CH-PS 643 596 claims a bath based on KCN, KAu (CN) ₂ and KOH, reducing agents are KBH ₄ or DMAB, stabilizers TL ₁ Pb or AL ions. Experience has shown that these baths are excellent, but the disadvantage is the high cost of the reducing agent, which, due to the hydrolysis, only operates safely in the pH range from 12 to 14. A direct gold plating of structures with Ni Py, Ni By or Ni-pad is not possible due to occurring passivity.

In der US-PS 4 337 091 wird ebenfalls ein Bad zur stromlosen Vergoldung beschrieben. Das Bad enthält das Reduktionsmittel DMAB und wird mit KOH auf pH 14 eingestellt. Dieses Bad besitzt die gleichen Nachteile wie das vorstehend genannte.In US-PS 4,337,091 a bath for electroless gold plating is also described. The bath contains the reducing agent DMAB and is adjusted to pH 14 with KOH. This bath has the same disadvantages as the above.

Bekannt sind weiterhin die Verwendung von Methanol in einer Natriumsulfitoaurat(I)lösung als auch die Verwendung von Natriumhypophosphitmonohydrat. Von Nachteil ist die fehlendeAlso known are the use of methanol in a sodium sulfitoaurate (I) solution and the use of sodium hypophosphite monohydrate. The disadvantage is the missing

kommerzielle Verfügbarkeit des Natriumrjulfitoaurat(I)komplexes, Natriumhypophosphitmonohydret ist in chemischen Goldbädern als Reduktionsmittel infolge des zu geringen Reduktionspotentials unwirksam.Commercial availability of sodium rjulfitoaurate (I) complex, sodium hypophosphite monohydrate is ineffective in chemical gold baths as a reducing agent due to the low reduction potential.

Dem Stand der Technik haftet der Nachteil an, daß eine direkte Vergoldung von Hybridstrukturen und niedrig beanspruchten Kontaktbauteilen mit einer Ni Py₁ Ni By oder Ni-Auflage in Bädern mit KBH. oder Df-IAB im stark alkalischen Bereich nicht direkt möglich ist. Oie für viele Anwendungsfälle bereits ausreichenden Goldschichten bis 1,5 /Jm Dicke sind zu dem infolge technisch bedingter Zwischenschritte und der hohen Kosten für das Reduktionsmittel nur mit einem hohen ökonomischen Aufwand realisierbar .The prior art has the disadvantage that a direct gold plating of hybrid structures and low-stress contact components with a Ni Py ₁ Ni By or Ni support in baths with KBH. or Df-IAB is not directly possible in the strongly alkaline range. Oie for many applications already sufficient gold layers up to 1.5 / Jm thickness can be realized to the technically induced intermediate steps and the high cost of the reducing agent only with a high economic outlay.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Bad zu finden, das eine kostengünstige Herstellung von Goldschichten auf Hybridstrukturen und niedrig beanspruchten Kontaktbauteilen ermöglichtThe object of the invention is to find a bath that enables low-cost production of gold layers on hybrid structures and low-stress contact components

Das Bad muß stabil arbeiten und soll einen geringen Überwachungs· aufwand erfordern.The bath must work stably and should require little monitoring effort.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bad zu entwickeln, das die Abscheidung haftfester und ultraschallbondbarer Goldschichten auf Hybridstrukturen und niedrig belasteten Kontaktbauteilen mit einer Ni Py, Ni By oder Ni-Auflage (Diffusionsbarriere) ermöglicht.The invention has for its object to develop a bath that allows the deposition of adhesive and ultrasound-bondable gold layers on hybrid structures and low-load contact components with a Ni Py, Ni By or Ni support (diffusion barrier).

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einer an sich bekannten Grundlösung mit Kaliumdicyanoaurat(I)_; Puffersubstanzen sowie Komplexbildnerw₍ein Sorbit und ein Saccharin-Natrium zugesetzt sind.This object is achieved in that a known per se with potassium dicyanoaurate (I) _; Buffer substances and Komplexbildnerw ₍ a sorbitol and a saccharin sodium are added.

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Das molare Verhältnis von Sorbit zu Saccharin-Natrium kann dabei 200 zu 1 bis 1000 zu 1 betragen.The molar ratio of sorbitol to saccharin sodium may be 200 to 1 to 1000 to 1.

Der pH-Wert dee Bades soll vorteilhafterweise im Bereich - 7,5 liegen. Zur Verbesserung der Schichtqualität ist es günstig, dem Bad ein Ni(II)-Glutamat und/oder ein Co(II)-Glutamat zuzusetzen.The pH of the bath should advantageously be in the range of -7.5. To improve the coating quality, it is favorable to add to the bath a Ni (II) -glutamate and / or a Co (II) -glutamate.

Ausführungsbeispiel Ausführungsbeispie l

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen erläutert werden:The invention will be explained below with reference to two embodiments:

Beispiel 1example 1

Kaliumdicyanoaurat(I) 2-4 g/lPotassium dicyanoaurate (I) 2-4 g / l

tri-Natriumcitrat 10 - 15 g/ltri-sodium citrate 10 - 15 g / l

Dinatriumsuccinat 5-12 g/l Ethylendiamintetraessigsäure,Disodium succinate 5-12 g / l ethylenediaminetetraacetic acid,

Dinatriumsalz-Dihydrat 1-4 g/lDisodium salt dihydrate 1-4 g / l

Ammoniumchlorid 60 - 90 g/lAmmonium chloride 60-90 g / l

Ni(II)-Glutamat 1 - 4 g/lNi (II) -glutamate 1 - 4 g / l

Sorbit (70 %ige Lösung) 10 - 30 ml/1Sorbitol (70% solution) 10 - 30 ml / 1

Saccharin-Natrium 9-40 mg/1Saccharin sodium 9-40 mg / l

Bei einer Arbeitstemperatur von 94-98 C werden in 40 Minuten bei pH 5 bis 7,5 (colorimetr.) 1 ;um dicke Goldschichten mit einem Ni-Gehalt von 0,008 m% erhalten«. Diese Schichten sind ultraschallboridbar.At a working temperature of 94-98 C, pH 5 to 7.5 (colorimetr.) 1 are obtained in 40 minutes around thick gold layers with a Ni content of 0.008 m% . " These layers are ultrasonically borable.

Sorbit und Saccharin-Natrium werden zweckmäßigerweise als wässrige Lösung gemeinsam zugesetzt. Oe 10 cm durchgesetzter Fläche wird 1 ml dieser Lösung nachgesetzt.Sorbitol and saccharin sodium are conveniently added together as an aqueous solution. Oe 10 cm durchsetztter surface is added 1 ml of this solution.

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Beispiel 2Example 2

Kaliumdicyanoaurat(I) 1,5 - 5 g/lPotassium dicyanoaurate (I) 1.5-5 g / l

tri-Natriumcitrat IO - 25 g/ltri-sodium citrate IO - 25 g / l

Dinatriumsuccinat 5-20 g/l Ethylendiamintetraessigsäure,Disodium succinate 5-20 g / l ethylenediaminetetraacetic acid,

Dinatriumsalz-Dihydrat 2-6 g/lDisodium salt dihydrate 2-6 g / l

Ammoniumchlorid 45 - 70 g/lAmmonium chloride 45 - 70 g / l

Co(II)-Glutamat 0,5 - 4 g/lCo (II) glutamate 0.5-4 g / l

Sorbit (70 %ige Lösung) 15 - 30 ml/1Sorbitol (70% solution) 15-30 ml / l

Saccharin-Natrium 5-35 mg/1Saccharin sodium 5-35 mg / l

Bei einer Arbeitetemperatur von 92 bis 96° C werden innerhalb 50 Minuten bei pH 6 bis 7,5 (colorimet r.) 1,2 jum dicke Goldschichten mit einem Co-Gehalt von 0,003 m% erhalten. Die Schichten weisen eine zitronengelbe Farbe auf und sind ultraschallbondbar.At a working temperature of 92 to 96 ° C are obtained within 50 minutes at pH 6 to 7.5 (colorimetre r.) 1.2 mm thick gold layers with a Co content of 0.003 m%. The layers have a lemon yellow color and are ultrasound bondable.

Nach Durchsatz von 10 cm Oberfläche wird 1,2 ml einer Sorbitlösung (70 %±g) mit einem anteiligen Gehalt an Saccharin-Natrium nachgesetzt.After passing through a 10 cm surface, 1.2 ml of a sorbitol solution (70 % ± g) with a proportional content of saccharin sodium is added.

Claims (3)

Patentansprücheclaims 1. Bad zur chemischen Vergoldung, bestehend aus einer Grund-, lösung mit Kaliumdicyanoaurat(I), Puffersubstanzon sowie Komplexbildnern, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sorbit und ein Saccharin-Natrium zugesetzt sind.1. bath for chemical gilding, consisting of a ground solution with potassium dicyanoaurate (I), Bufferubstanzon and complexing agents, characterized in that a sorbitol and a saccharin sodium are added. 2. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das molare Verhältnis von Sorbit zu Saccharin-Natrium 200 zu 1 bis 1000 zu 1 beträgt .2. Bath according to claim 1, characterized in that the molar ratio of sorbitol to saccharin sodium is 200 to 1 to 1000 to 1. 3i Bad riach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert im Bereich von 5 bis 7,5 (colorimetr.) liegt.3i bath according to claim 1 and 2, characterized in that the pH is in the range of 5 to 7.5 (colorimetr.). 4. Bad nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ni(II) Glutamat und/oder ein Co(II) Glutamat zugesetzt sind4. Bath according to claim 1 to 3, characterized in that a Ni (II) glutamate and / or a Co (II) glutamate are added