DE3938653A1 - Bad fuer die stromlose goldplattierung und verfahren zur verwendung desselben - Google Patents

Bad fuer die stromlose goldplattierung und verfahren zur verwendung desselben

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf Bäder für die stromlose Goldplattierung und insbesondere auf Bäder für die stromlose Goldplattierung, die ausreichend stabil sind, und auf Verfahren zur Verwendung und zum Ergänzen derselben.
Autokatalytische oder stromlose Goldplattierungsbäder werden für die Entwicklung von Goldabscheidungen auf sowohl leitfähigen als auch nichtleitfähigen Substraten breit verwendet, insbesondere für elektronische Anwendungen, wo optimale elektrische Eigenschaften in der Abscheidung erwünscht sind. Zur Erzielung der optimalen elektrischen Eigenschaften ist es erwünscht, daß das Gold von hoher Reinheit, d. h. 99,9 Prozent oder höher ist, und daß die Abscheidung im wesentlichen gleichförmig über der Oberfläche des Werkstücks vorliegt.
Im allgemeinen enthalten solche Lösungen für die stromlose Goldplattierung Alkalimetallgoldcyanid und freies Cyanid und ein wasserlösliches Borhydrat oder ein Aminboran als Reduktionsmittel. Wenn das Bad ergänzt wird, steigt die Cyanidkonzentration an, und dies hat einen ungünstigen Einfluß auf die Abscheidungsrate und die Stabilität der Zusammensetzung. In einem Aufsatz von Martin Ulrich Kittel und Christoph Julius Raub mit der Überschrift "Elektrochemische Stabilitätsbestimmung reduktiv arbeitender Goldelektrolyte", veröffentlicht in Metalloberfläche, Band 41 (1987), Seiten 309 bis 313, wird der Einfluß von verschiedenen Verbindungen als Stabilisatoren in Goldplattierungszusammensetzungen diskutiert. Keine der von den Autoren aufgeführten Verbindungen dient in effektiver Weise zur Lieferung eines stabilen, stromlosen Goldplattierungsbades, das mehrfach ohne nachteiligen Effekt auf seine Leistungsfähigkeit ergänzt werden könnte.
Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine hocheffektive Zusammensetzung für die stromlose Goldplattierung zur Verfügung zu stellen, die eine brauchbare Rate der autokatalytischen Abscheidung des Goldes auf dem Substrat liefert und die mehrere Male ohne merklich nachteiligen Effekt auf die Plattierungsrate oder die Plattierungseigenschaften ergänzt werden kann.
Ferner soll eine solche Zusammensetzung für die stromlose Goldplattierung zur Verfügung gestellt werden, die leicht formuliert werden kann und die in einer industriellen Plattierungsumgebung relativ stabil ist.
Ferner soll ein Verfahren zur autokatalytischen Abscheidung von im wesentlichen reinem Gold auf einem Werkstück zur Verfügung gestellt werden, das eine relativ stabile Zusammensetzung ausnutzt, die leicht mehrere Male ohne merklich nachteiligen Effekt auf die Plattierungsrate ergänzt werden kann.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche 1, 8 bzw. 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung für die stromlose Goldplattierung umfaßt eine wäßrige Lösung aus Alkalimetallgoldcyanid, das in ausreichender Menge vorliegt, um Gold (berechnet als Metall) in einer Menge von 1,0 bis 16,6 g pro Liter und Alkalimetallcyanid in einer Menge von 3 bis 110 g pro Liter zu liefern. Die Zusammensetzung enthält auch eine Borverbindung aus der Gruppe Alkylaminborane, Alkalimetallborhydride und Mischungen davon in einer Menge von 2 bis 10 g pro Liter, und Alkalimetallhydroxid in einer Menge von 10 bis 1100 g pro Liter. Schließlich sind 0,1 bis 0,3 g pro Liter eines Stabilisators mit folgender Formel vorgesehen:
worin R₁ -COOH, -OH, -CH₂OH oder -SO₃H (oder ein Alkalimetallsalz davon) ist;
R₂ -COOH, -OH, -Cl, -H (oder ein Alkalimetallsalz davon) ist und in der 2-, 5- oder 6-Ringposition angeordnet ist, und die -NO₂-Gruppe in der 3- oder 4-Ringposition angeordnet ist. Die Zusammensetzung hat einen pH-Wert von 12,5 bis 14,0, das Gewichtsverhältnis von OH-/CN- beträgt 4,0 bis 10,0, und das Oxidations/Reduktions-Potential der Lösung beträgt -550 bis -700 mV.
Vorzugsweise ist die Borverbindung Dimethylaminboran, das in einer Menge von 4 bis 7 g pro Liter verwendet wird, und der Stabilisator ist m-Nitrobenzolsulfonsäure oder ein Alkalimetallsalz davon.
Wünschenswerterweise enthält die Zusammensetzung beim Beginn des Einsatzes Alkalimetallcyanid in einer Menge von 4,0 bis 6,0 g pro Liter und Alkalimetallhydroxid in einer Menge von 40 bis 50 g pro Liter. Das Gold ist in einer Menge von 4 bis 5 g pro Liter, berechnet als Goldmetall, vorhanden. Vorzugsweise hat die Lösung einen pH-Wert von etwa 13,4 bis 14,0. Der Stabilisator wird vorzugsweise in kleineren Anteilen während der Verwendung der Plattierungslösung zugesetzt, wobei die bevorzugte Konzentration bei 0,15 bis 0,25 g pro Liter liegt.
Bei dem Verfahren zur Verwendung der Zusammensetzung wird auf der Oberfläche eines Werkstücks ein dünner Niederschlag von Tauchgold tauchplattiert. Das plattierte Werkstück wird dann in die vorstehend erwähnte Zusammensetzung für die stromlose Goldplattierung für eine ausreichende Zeitspanne eingetaucht, um darauf Gold mit hoher Reinheit in der gewünschten Dicke abzuscheiden. Vorzugsweise wird die Lösung bei einer Temperatur von etwa 85 bis 95°C gehalten.
Die Zusammensetzung kann ergänzt werden, wenn der Goldgehalt (als Metall) auf 1,5 bis 3 g pro Liter abgesunken ist, wobei eine Ergänzungsformulierung folgende Zusammensetzung hat:
  • (a) Alkalimetallgoldcyanid in einer Menge von 70 bis 90 g pro Liter (als Metall);
  • (b) Alkalimetallhydroxid in einer Menge von 1 bis 10 g pro Liter; und
  • (c) ein Stabilisator in einer Menge von 2 bis 6 g pro Liter.
Zweckmäßigerweise wird die Goldplattierungszusammensetzung hergestellt, indem zunächst eine wäßrige Lösung des Alkalimetallhydroxids, Alkalimetallcyanids, Alkalimetallgoldcyanids, des Stabilisators und der Borverbindung hergestellt wird. Diese wird dann auf die Betriebstemperatur erhitzt, während das Oxidations/Reduktions-Potential überwacht wird, bis ein Wert von -550 bis -700 mV erhalten wird, worauf das Werkstück darin angeordnet werden kann.
Während des Plattierungsvorgangs wird das Oxidations/Reduktions- Potential überwacht, und der Stabilisator wird gewünschtenfalls in kleinen Anteilen von 0,05 bis 0,1 g pro Liter der Plattierungslösung zugesetzt, um das Potential der Lösung innerhalb des Bereiches von -550 bis -700 mV zu halten.
Wie vorstehend angedeutet, benötigt das erfindungsgemäße Bad im wesentlichen ein Alkalimetallgoldcyanid, ein Alkalimetallcyanid, eine ausreichende Menge Alkalimetallhydroxid, um den gewünschten pH-Wert aufrechtzuerhalten und das Cyanidion zu stabilisieren, eine Borverbindung als Reduktionsmittel und eine aromatische Nitroverbindung als Stabilisator. Diese Komponenten können innerhalb bestimmter Bereiche und/ oder Verhältnisse eingestellt werden, um eine stabile Zusammensetzung und eine angemessen gleichförmige Plattierungsrate aufrechtzuerhalten.
Als Goldkomponente wird Kaliumgoldcyanid bevorzugt, obwohl das Natriumsalz ebenfalls verwendet werden kann. Lithiumverbindungen verursachen im allgemeinen unnötige Kosten. Die Menge des Goldcyanids kann innerhalb des Bereiches von 1 bis 16,6 g pro Liter (berechnet als Metall) variieren, obwohl die Plattierungsrate merklich beeinträchtigt werden kann, wenn der Goldgehalt unter 2,0 g pro Liter fällt. Insbesondere wird der Goldgehalt (als Metall) innerhalb eines Bereiches von 4 bis 6 g pro Liter gehalten.
Die zweite Komponente der Zusammensetzung ist ein Alkalimetallcyanid, das in ausreichender Menge vorliegt, um freies Cyanid in dem Bad zu liefern. Die Menge der Cyanidverbindung kann von so wenig wie 3 g pro Liter bis zu so viel wie 110 g pro Liter variieren, da das Bad von Zeit zu Zeit nachgefüllt wird. Beim Beginn des Einsatzes hat das Bad eine Cyanidsalzkonzentration vorzugsweise im Bereich von etwa 4 bis 10 g pro Liter. Die bevorzugten Cyanidsalze sind Kaliumcyanid, obwohl Natriumcyanid und Lithiumcyanid ebenfalls verwendet werden können.
Alkalimetallhydroxid wird benötigt, um den gewünschten Arbeits-pH-Wert für das Bad von 12,5 bis 14 zu liefern, und es wird ausgenutzt, um das Cyanid zu stabilisieren und an der Reduktionsreaktion mit der Borverbindung teilzunehmen. Somit sollte das Verhältnis von Hydroxid zu Cyanid innerhalb des Bereiches von 4,0 bis 10,0 liegen. Wie im Falle der anderen Salze ist Kaliumhydroxid bevorzugt, obwohl Natriumhydroxid ein angemessener Austauschstoff dafür ist.
Die herkömmlichen Borverbindungen werden als Reduktionsmittel in der Zusammensetzung verwendet. Diese können Alkalimetallborhydride und Alkylaminborane innerhalb eines Bereiches von 2 bis 10 g pro Liter und vorzugsweise 4 bis 7 g pro Liter umfassen. Das bevorzugte Reduktionsmittel ist Dimethylaminboran, entweder alleine oder in Kombination mit Alkalimetallborhydriden.
Um der Zusammensetzung die notwendige Stabilität zu verleihen, ist es wesentlich, daß ein organischer Stabilisator mit folgender allgemeiner Formel eingeschlossen ist:
worin R₁ -COOH, -OH, -CH₂OH oder -SO₃H ( oder ein Alkalimetallsalz davon) ist,
R₂ -COOH, -OH, -Cl, -H (oder ein Alkalimetallsalz davon) ist und in der 2-, 5- oder 6-Ringposition angeordnet ist, und die -NO₂-Gruppe in der 3- oder 4-Ringposition angeordnet ist.
Dieser Stabilisator wird in einer Menge von 0,1 bis 0,3 g pro Liter und vorzugsweise im Bereich von 0,15 bis 0,25 g pro Liter eingearbeitet.
Es wurde beobachtet, daß die Stabilisatorkonzentration in der Lösung in unangemessen hohem Ausmaß zwischen den Ergänzungszugaben absinken kann, was dazu führt, daß das Oxidations/Reduktions-Potential die Grenze von -700 mV überschreitet. Demgemäß wird das Potential in gewünschter Weise kontinuierlich überwacht, und der Stabilisator wird in kleinen Anteilen von 0,05 bis 0,1 g pro Liter der Plattierungslösung hinzugesetzt, um das Oxidations/Reduktions- Potential innerhalb des Arbeitsbereiches von -550 bis -700 mV zu halten. Als Ergebnis kann die gesamte Menge des zugesetzten Stabilisators über die Lebensdauer der Lösung in einem Bereich von so hoch wie 10 g pro Liter liegen.
Wie vorstehend angedeutet, sollte der pH-Wert der wäßrigen Zusammensetzung innerhalb des Bereiches von 12,5 bis 14,0 und vorzugsweise 13,4 bis 14,0 liegen.
Um eine erwünschte Plattierungsrate zu erzielen, sollte das Bad bei einer Temperatur von 85 bis 95°C und vorzugsweise 88 bis 93°C gehalten werden.
Bei Verwendung der bevorzugten Zusammensetzungen und Temperaturen wird eine effektive Plattierungsrate von 3,75 bis 6,75 µm pro Stunde erzielt, und ein Goldniederschlag mit einer Reinheit von wenigstens 99,9 Prozent wird mit einer Dichte von wenigstens 18 g pro cm³ (im Durchschnitt) und einer Härte von wenigstens 85 Knoop (Maximalbelastung 25 g) erzeugt.
Nachdem sich der Goldgehalt der Lösung auf weniger als 2 g pro Liter (als Metall) vermindert hat, beginnt die Plattierungsrate zu fallen, und es ist notwendig, die Zusammensetzung zu ergänzen. Dies wird durch Zugabe von Alkalimetallhydroxid, Alkaligoldcyanid und zusätzlichem Stabilisator bewerkstelligt. Es ist verständlich, daß das Alkalimetallhydroxid benötigt wird, um das gewünschte Verhältnis von Hydroxid zu Cyanid aufrechtzuerhalten. Im allgemeinen wird das Kaliumhydroxid zu der Goldauffüllösung in einer Menge von 1 bis 10 g pro Liter und das Kaliumgoldcyanid in einem Bereich von 70 bis 90 g pro Liter (als Goldmetall) zugesetzt. Die Menge des zugesetzten Stabilisators beträgt annähernd 2 bis 6 g pro Liter. Es wird im allgemeinen gefunden, daß das Bad für bis zu 10 Plattierungsdurchgänge (Umsätze) nachgefüllt werden kann, bevor es einen merklichen Verlust der gewünschten Eigenschaften des Plattierungsansatzes gibt. Ein "Umsatz" bedeutet das Ausplattieren der Metallmenge in einem gegebenen Volumen der Lösung.
Um eine Kontamination des Bades zu vermeiden, sollten die Werkstücke vor dem Einführen gemäß üblicher Goldplattierungspraxis gründlich gereinigt werden.
Wenn das Werkstück ein synthetisches Harz oder eine Keramik ist, ist es notwendig, zu Beginn eine Ausgangsmetallabscheidung darauf zu erzeugen. Hierzu wird im allgemeinen das Ätzen mit Chromsäure, die Anwendung von Palladium/Zinn- Chlorid und das Eintauchen in ein stromloses Kupfer- oder Nickelbad durchgeführt.
Sowohl nichtmetallische Werkstücke als auch metallische Werkstücke müssen einer Vorbehandlung unterzogen werden, um einen Tauchgoldniederschlag zu entwickeln. Geeignete Zusammensetzungen zur Entwicklung des anfänglichen dünnen Goldniederschlages enthalten Kaliumgoldcyanid, Kaliumdihydrogenphosphat und Zitronensäure, und sie werden bei Temperaturen von etwa 60 bis 71,1°C gehalten. Nach der Abscheidung des Goldniederschlages werden die Werkstücke gespült und können dann in die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen für die stromlose Goldplattierung eingeführt werden, um die gewünschte Abscheidung zu erzeugen.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert, wobei alle Teile Gewichtsteile sind, sofern nichts anderes angegeben ist.
Beispiel 1
Ein bevorzugtes Bad gemäß der Erfindung wurde hergestellt, indem zu einem vorgereinigten und ausgelaugten Tank 43 g Kaliumhydroxid, 4 g Kaliumcyanid, 6 g Kaliumgoldcyanid, 0,2 g Natriumsalz von m-Nitrobenzolsulfonsäure, 6,5 g Methylaminboran und entionisiertes Wasser zugegeben wurden, um 1 l Lösung zu erzeugen. Das Verhältnis von Kaliumhydroxid zum Gesamtcyanid als Kaliumcyanid betrug 6,5 und der pH- Wert betrug 13,4.
Das resultierende Bad wurde auf eine Temperatur von etwa 91°C erhitzt, und das Oxidations/Reduktions-Potential der Lösung wurde unter Verwendung eines Orion Modell SA 230 ORP-Meßgeräts und einer Kombinations-Redox-Elektrode Modell 9678 überwacht. Wenn das Potential der Lösung -550 mV erreichte, war die Lösung für die Verwendung fertig.
Beispiel 2
Die Werkstücke waren flache Platten aus einer Legierung, die von Westinghouse Electric Company unter dem Warenzeichen KOVAR verkauft wurden und die eine nominale Zusammensetzung von 29 Prozent Nickel, 17 Prozent Kobalt, 0,3 Prozent Mangan und als Rest Eisen aufwiesen. Diese Platten hatten eine Dicke von etwa 0,64 mm, und sie wurden in einer heißen Ätzlösung galvanisch gereinigt und dann abgespült. Die Werkstücke wurden dann in 50-volumenprozentiger Salzsäure eingetaucht und gespült, worauf sie dann in ein Tauchplattierbad eingeführt wurden, das Kaliumgoldcyanid, Kaliumdihydrogenphosphat und Zitronensäure mit einem pH-Wert von annähernd 2,5 enthielt. Sie wurden entfernt, nachdem sie eine gleichförmige Goldfärbung auf ihrer Oberfläche entwickelt hatten.
Diese Werkstücke wurden dann in dem Bad von Beispiel 1 aufgehängt, und eine magnetische Rührung wurde zur Aufrechterhaltung der Bewegung des Bades angewandt. Die Temperatur des Bades wurde bei 91°C gehalten.
Nach 20 Minuten wurden die Werkstücke aus dem Bad entfernt, gespült und getrocknet. Es wurde gefunden, daß die Abscheidung eine Dicke von annähernd 1,83 µm (72 microinches) aufwies. Die Reinheit des Niederschlages betrug 99,97 Prozent. Der Niederschlag wies eine seidenmatte Oberfläche und eine zitronengelbe Farbe auf, und er war unter mikroskopischer Untersuchung gleichförmig und amorph.
Beispiel 3
Eine Hull-Zellenplatte wurde gründlich gereinigt und in die Tauchgoldplattierungslösung von Beispiel 2 eingetaucht, um eine gleichförmige Goldfärbung darauf zu erzielen. Sie wurde gespült und dann in die stromlose Goldplattierungszusammensetzung von Beispiel 1 für eine Zeitspanne von 3,5 Stunden aufgehängt, worauf sie entfernt, gespült und getrocknet wurde.
An einer Schnittfläche der plattierten Platte wurde die Mikrohärte zu 93 Knoop bei einer Belastung von 25 g bestimmt.
Beispiel 4
Keramische Werkstücke auf Aluminiumbasis mit einem gesinterten Wolframüberzug und einem darauf aufgeschleuderten Goldniederschlag wurden hergestellt.
Diese Werkstücke wurden in heißer alkalischer Lösung getränkt, gespült und dann in siedend heißem entionisiertem Wasser eingetaucht, um sie auf die Temperatur des Bades zu bringen.
Danach wurden sie in das Bad von Beispiel 1 für eine Zeitspanne von 30 Minuten gehängt, entfernt, gespült und getrocknet. Es wurde gefunden, daß Gold mit einer Dicke von 2,59 µm (102 microinches) stromlos abgeschieden worden war, und der leicht gelbgefärbte Goldniederschlag war gleichförmig und hatte ein mattes Aussehen mit einer amorphen Struktur.
Beispiel 5
Die Plattierungslösung von Beispiel 1 wurde einem ausgedehnten Umsatztest unterzogen, der die Plattierung von Hull-Zelltafeln umfaßte. Die Zusammensetzung des Bades wurde jede Stunde zur Bestimmung des Goldgehaltes überwacht.
Nach Absinken des Goldgehaltes auf ein Niveau unter 3 g pro Liter wurde das Bad unter Verwendung eines Ansatzes ergänzt, der eine wäßrige Lösung mit 80 g pro Liter Kaliumgoldcyanid, 2 g pro Liter Kaliumhydroxid und 4 g pro Liter Natriumsalz von m-Nitrobenzolsulfonsäure enthielt. Die Menge der zugesetzten Ergänzungslösung wurde so berechnet, daß der Goldgehalt des Plattierungsbades auf 4 g pro Liter gebracht wurde.
Diese Verfahrensweise wurde wiederholt, und es wurde beobachtet, daß die Plattierungsrate im wesentlichen bis zu 7 Umsätzen stabil blieb und danach langsam abzunehmen begann. Es wurde gefunden, daß die Plattierungsrate pro Stunde innerhalb eines Bereiches von 7,6 µm zu Beginn bis annähernd 3,8 µm nach Umsätzen variierte.
Aus der vorstehenden Erläuterung und den Beispielen ergibt sich, daß die stromlose Plattierungszusammensetzung der Erfindung ein stabiles und wirksames Bad für die autokatalytische Abscheidung von Gold auf metallischen oder nichtmetallischen Werkstücken liefert. Die Niederschläge weisen eine gute amorphe Struktur, hohe Reinheit und relative Härte auf, was sie in hohem Maße für elektronische Anwendungen geeignet macht.

Claims (17)

1. Zusammensetzung für die stromlose Goldplattierung in Form einer wäßrigen Lösung aus
  • (a) Alkalimetallgoldcyanid, das zur Lieferung von Gold (berechnet als Metall) in einer Menge von 1,0 bis 16,6 g pro Liter ausreichend ist;
  • (b) Alkalimetallcyanid in einer Menge von 3 bis 110 g pro Liter;
  • (c) einer Borverbindung aus der Gruppe Alkylaminborane, Alkalimetallborhydride und Mischungen davon in einer Menge von 2 bis 10 g pro Liter;
  • (d) Alkalimetallhydroxid in einer Menge von 10 bis 1100 g pro Liter und
  • (e) 0,1 bis 0,3 g pro Liter eines Stabilisators mit der Formel worin R₁ -COOH, -OH, -CH₂OH oder -SO₃H (oder ein Alkalimetallsalz davon) bedeutet,
    R₂ -COOH, -OH, -Cl, -H (oder ein Alkalimetallsalz davon) bedeutet und in der 2-, 5- oder 6-Ringposition angeordnet ist,
    -NO₂ in der 3- oder 4-Ringposition angeordnet ist, wobei die Zusammensetzung einen pH-Wert von 12,5 bis 14,0 aufweist, das Gewichtsverhältnis von OH-/CN- 4,0 bis 10,0 beträgt und das Oxidations/Reduktions-Potential der Lösung -550 bis -700 mV beträgt.
2. Zusammensetzung für die stromlose Goldplattierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Borverbindung Dimethylaminboran ist und in einer Menge von 4 bis 7 g pro Liter vorliegt.
3. Zusammensetzung für die stromlose Goldplattierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator Nitrobenzolsulfonsäure oder ein Alkalimetallsalz davon ist.
4. Zusammensetzung für die stromlose Goldplattierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator in einer Menge von 0,15 bis 0,25 g pro Liter vorhanden ist.
5. Zusammensetzung für die stromlose Goldplattierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung beim Beginn des Einsatzes Alkalimetallcyanid in einer Menge von 4 bis 6 g pro Liter und Alkalimetallhydroxid in einer Menge von 40 bis 50 g pro Liter enthält.
6. Zusammensetzung für die stromlose Goldplattierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung Gold in einer Menge von 4 bis 5 g pro Liter, berechnet als Metall, enthält.
7. Zusammensetzung für die stromlose Goldplattierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung einen pH-Wert von etwa 13,4 bis 14,0 hat.
8. Verfahren zur stromlosen Plattierung von Gold auf einem Werkstück, gekennzeichnet durch die folgenden Stufen:
  • (a) Tauchplattierung eines dünnen Überzugs von Tauchgold auf der Oberfläche eines Werkstücks und
  • (b) Eintauchen des plattierten Werkstücks in eine Zusammensetzung für die stromlose Goldplattierung, die eine wäßrige Lösung mit folgenden Bestandteilen enthält:
    • (i) Alkalimetallgoldcyanid, das in ausreichender Menge vorliegt, um Gold, berechnet als Metall, in einer Menge von 1,0 bis 16,6 g pro Liter zur Verfügung zu stellen;
    • (ii) Alkalimetallcyanid in einer Menge von 3 bis 110 g pro Liter;
    • (iii) eine Borverbindung aus der Gruppe Alkylaminborane, Alkalimetallborhydride und Mischungen davon in einer Menge von 2 bis 10 g pro Liter;
    • (iv) Alkalimetallhydroxid in einer Menge von 10 bis 1100 g pro Liter und
    • (v) einen Stabilisator mit der Formel worin
      R₁ -COOH, -OH, -CH₂OH oder -SO₃H (oder ein Alkalimetallsalz davon) ist,
      R₂ -COOH, -OH, -Cl, -H (oder ein Alkalimetallsalz davon) ist und in der 2-, 5- oder 6-Ringposition angeordnet ist und
      die -NO₂-Gruppe in der 3- oder 4-Ringposition angeordnet ist,
  • wobei die Zusammensetzung einen pH-Wert von 12,5 bis 14,0 aufweist, das Gewichtsverhältnis von OH-/CN- 4,0 bis 10,0 beträgt, die Menge des Stabilisators im Bereich von 0,1 bis 0,3 g pro Liter liegt, um das Oxidations/Reduktions-Potential der Lösung innerhalb des Bereiches von -550 bis -700 mV zu halten,
wobei das Eintauchen in Stufe (b) eine ausreichende Zeit lang durchgeführt wird, um auf dem Werkstück Gold mit hoher Reinheit in der gewünschten Dicke zu plattieren.
9. Verfahren zur stromlosen Plattierung von Gold auf einem Werkstück gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung bei einer Temperatur von etwa 85 bis 95°C gehalten wird.
10. Verfahren zur stromlosen Plattierung von Gold auf einem Werkstück gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Borverbindung Dimethylaminboran ist und in einer Menge von 4 bis 7 g pro Liter verwendet wird.
11. Verfahren zur stromlosen Plattierung von Gold auf einem Werkstück gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator Nitrobenzolsulfonsäure oder ein Alkalimetallsalz davon ist.
12. Verfahren zur stromlosen Plattierung von Gold auf einem Werkstück gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator in einer Menge von 0,15 bis 0,25 g pro Liter vorhanden ist.
13. Verfahren zur stromlosen Plattierung von Gold auf einem Werkstück gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung beim Beginn des Einsatzes Alkalimetallcyanid in einer Menge von 4,0 bis 6,0 g pro Liter und Alkalimetallhydroxid in einer Menge von 40 bis 50 g pro Liter enthält.
14. Verfahren zur stromlosen Plattierung von Gold auf einem Werkstück gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Stufe zum Ergänzen der Zusammensetzung eingeschlossen ist, wenn der Goldgehalt (als Metall) auf 1,5 bis 3 g pro Liter abgesunken ist, wobei eine Ergänzungsformulierung folgender Zusammensetzung verwendet wird:
  • (a) Alkalimetallgoldcyanid in einer Menge von 60 bis 100 g pro Liter (als Metall);
  • (b) Alkalimetallhydroxid in einer Menge von 1 bis 10 g pro Liter; und
  • (c) ein Stabilisator in einer Menge von 2 bis 6 g pro Liter.
15. Verfahren zur stromlosen Plattierung von Gold auf einem Werkstück gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung für die stromlose Goldplattierung hergestellt wird, indem man zuerst eine wäßrige Lösung des Alkalimetallhydroxids, Alkalimetallcyanids, Alkalimetallgoldcyanids, des Stabilisators und der Borverbindung herstellt und dann die erhitzte Lösung überwacht, bis das Oxidations/ Reduktions-Potential einen Wert von -550 bis -700 mV erreicht hat.
16. Verfahren zur stromlosen Goldplattierung auf einem Werkstück gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxidations/Reduktions-Potential während der Plattierungsstufe überwacht wird und Stabilisatoranteile in einer Menge von 0,05 bis 0,1 g pro Liter zugesetzt werden, um das Potential innerhalb des Bereiches von -550 bis -700 mV zu halten.
DE3938653A 1988-11-22 1989-11-21 Bad fuer die stromlose goldplattierung und verfahren zur verwendung desselben Granted DE3938653A1 (de)

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