DE2360834C3

DE2360834C3 - Bad und Verfahren zum galvanischen Abscheiden von Palladiumschichten

Info

Publication number: DE2360834C3
Application number: DE19732360834
Authority: DE
Inventors: Hedayatollah 7531 Tiefenbronn Enayati
Original assignee: Inovan Stroebe KG
Current assignee: Inovan Stroebe KG
Priority date: 1973-12-06
Filing date: 1973-12-06
Publication date: 1978-05-18
Also published as: DE2360834B2; DE2360834A1

Description

Bei Palladiumbädern kann man drei Typen unterscheiden die sich aus verschiedenartigen Palladiumverbindungen aufbauen:

a) Saure Bader auf Chloridbasis, die auch mit löslichen Palladiumanoden betrieben werden,

b) alkalische Bäder auf der Hasis des Palladiumhydroxokomplexes,

c) Hader auf der Basis der Nitrat- beziehungsweise Nitritkomplexe in neutralem oder ammoniakalischem Medium.

Die zur letzten Gruppe zählenden Palladiumbäder werden in der Praxis bevorzugt, wobei als unlösliches Anodcnmntcriul im allgemeinen Platin oder platiniertes Titan zum Hinsatz kommt. Der verhältnismäßig guten Ausbeute derartiger Bäder stehen jedoch die Nachteile gegenüber, daß kaum porenfreie Überzüge zn er/iclen sind, daß das ständig verdampfende Ammoniak unangenehme Betriebsbedingungen schafft und umfangreiche Absaugvorrichtungen erfordert, und daß auch der pH-Wert solcher Bäder instabil ist und daher nur sehr schwierig konstant gehalten werden kann.

Um trot/dcm porcnfrcic Überzüge zu erzielen ist es auch schon bekanntgeworden, zum Abscheiden von Palladiuniüberziigen eine wäßrige neutrale oder alkalische Lösung mi' einer Palladiiimvcrhindiing und einem Aninioniiimsah einer schwachen organischen Säure, die keine unlösliche Verbindung der Palladiumvcrhindiing bildet, /u verwenden. So ist bereits ein Bad /um Abscheiden von /ähcn Palladiumüber/ügen auf elektrischen Kontakten bekanntgeworden, das Palladium in Form eines Stickstoff enthaltenden Komplexes enthält, wobei der Komplex aus einer wäßrigen alkalisch-ammoniakalischen Lösung von I oiiamm-l'alladium-Bromid besteht. Obwohl hierilincli eine Verbesserung erreicht werden konnte, ivliniü es auch damit nicht dicke, vollkommen poren-IYeie Ibcr/üge mit Palladium zu erzielen; außerdem bleibt nach wie vor die Notwendigkeit des Absaugens der Ainmoniakdänipfe bestehen.

Auch Bäder, die das Palladium in Form eines Komplexes mit Äthylendiamin gegebenenfalls zusammen mit einer CN-Gruppc enthalten, führten zu keinen besseren Ergebnissen.

Die sauren Palladiumbäder sind fast durchweg aggressiv und greifen eins Reihe von Grundmetallen an. Auch wird durch diese Aggressivität eine schnelle Verunreinigung duich Fremdmetall-Ionen herbeigeführt. Da sie zudem meistens pulvrige Niederschläge abscheiden, genügen diese Palladiumbäder nur untergeordneten Anforderungen.

Ganz allgemein kann gesagt werden, daß die herkömmlichen Bäder nur unvollkommene Niederschläge mit mehr oder weniger starken Poren zulassen die auch nur in verhältnismäßig dünnen Schichten glänzend sind. Hinzu kommt noch, daß infolge der Wasserstoffaufnahme des Palladiums bei der kathodischen Abscheidung aus den bekannten Bädern mit gefingerer Stromausbeute die Härte, wie auch die innere Spannung der Niederschläge verhältnismäßig hoch ist. Weiter sind auch verschiedene der bekannten Badsorten nicht zum Einsatz in der Trommel geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Bad und ein Verfahren zur Benutzung dieses Bades anzugeben, das

¹S 1. sowohl für Trommel- wie auch für Gestellware geeignet ist,

2. dicke, porenfreie und glänzende Palladium-Niederschläge liefert,

3. keine unangenehmen oder gar schädlichen Dämpfe entwickelt, beziehungsweise das ohne Absaugeeinrichtung verwendbar ist und

4. das einen stabilen pH-Wert aufweist, verbunden mit einem narrensicheren Gebrauch des Bades beziehungsweise mit einfacher Badführung.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch

gelöst, daß der das Palladium enthaltende Aminkomplex ein Amin der allgemeinen Formel

NH₂—(CH₂CH₂NH)_n — CH₂CH₂NH₂ ist,

wobei η > 3 ist.

Ein derartiger Aminkomplex des Palladiums wird beispielsweise erhalten durch Ausfällen des Palladiums als Hydroxid aus Palladiumchlorid oder einer anderen Palladiumsalzlösung und anschließendes Auflösen in Tetraäthylenpentamin. Dieser Lösung werden sodann in an sich bekannter Weise lösliche, die Leitfähigkeit erhöhende Salze zugegeben, und um einen glänzenden Niederschlag zu erhalten, noch Thioharnstoff in einer Konzentration von 0,01 bis 5 g/l.

Wird ein derartiges Bad bei einem pH-Wert zwischen 7 und 11, mit einer Stromdichte von 0,1 und 2,5 A/dm² und einer Temperatur zwischen 20 und ^l)5°C betrieben, so ergeben sich vollkommen porenfreie glänzende Niederschläge von Palladium.

Das Bad nach der Erfindung weist einen sehr stabilen pH-Wert und damit verbunden eine einfache Badführimg auf. Es entwickeln sich keine unangenehmen oder gar schädlichen Dämpfe und es ist,

6» wie entsprechende Versuche gezeigt haben, sowohl für Trommel- als auch für Gestellware geeignet. Da sich auch dicke Niederschläge ohne jegliche Porenbildung erzielen lassen, ist damit die eingangs gestellte Aufgabe erfüllt.

Das Bad nach der Erfindung sowie das Verfahren zu seiner Anwendung soll an zwei Beispielen erläutert werden. Hierbei ergibt sich die Palladiimilösiing durch Ausfällen des Palladiums als Hydroxid aus Palladium-

chlorid und Auflösen in Tetraäthylenpentaniin. Als Leitsalz können prinzipiell alle wasserlöslichen, die Leitfähigkeit erhöhenden Salze die mit anderen Uadkomponenten keine Niederschläge bilden verwendet- werden, wie beispielsweise Citrate od;r Phosphate. Zum Korrigieren des pil-Wertej kann das Amin verwendet werden, wie auch jede brauchbare Lauge. Die Badtemperatur sollte innerhalb der Grenzen zwischen 20 und 95 ° C liegen.

Be i s pi e 1 1

Palladium (in Form des erwähnten

Aniinkoniplexes) lü g,1

Dinatriumhydrogenphosphat

(Leitsalz) 50 g, I

Thioharnstoff 0,5 g,l

Tetraäthylenpentaniin bis zum pH-Wert IO
Temperatur etwa 55 C.

Das Bad ergibt einen glänzenden porenfreien Palladiiimniedersdtl.ig. Die Stromstärke steigt mit steigender Temperatur; Su beträgt sie beispielsweise bei 20'C 0,4 Λ dm², während sie bei 70 C auf 1,5 A/dm² bteiui. Die Siromausbcuie beträgt 100",,.

IJ e 1 ·; ρ i e I 1

Palladium (als Aiiiinkomplex) 10g/l

Kaliumnitrat (1 atsalz) 50g/l

Thioharnstoff 0,01 g/l

Telruülhylcnpcniaminhii/umpH-VVcrl 8,5
Temperatur etwa 50 C

Das Had ergibt bei einer Stromdichte von 0,5 A/dm¹ einen stark glänzenden PaH.nliiimniedericlilag der bei einer Stärke von lOiim sehr duktil ist und eine Märte von 200kp/nim- aufweist.

Claims

Patentansprüche:

1. Bad zum galvanischen Abscheiden von glänzenden, riß- und porrnfreien Palladiumschichten, das Palladium in Form eines Aminkomplexes enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Aminkomplex mit einem Aniin der allgemeinen Formel

NH₂-(CHXH₂NH)_n-CHXH₂NH,

mit /i > 3 gebildet ist.

2. Verfahren zum galvanischen Abscheiden von Palladiumschichten unter Verwendung eines Bades nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert zwischen 7 und 11, die Stromstärke zwischen 0,1 und 2,5 A'dm² eingestellt und die Temperatur zwischen 20 und 05⁰C gehalten wird.