DE2439075A1 - CHEMICAL PLATING PROCESS - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die chemische reduzierende Plattierung oder stromlose Plattierung mit Nickel oder Kobalt, insbesondere von Oberflächen von Materialien, welche normalerweise gegenüber dem Plattierbad nicht-katalytisch sind. Beispiele für solche Basismaterialien sind Kupfer, chromhaltige korrosionsbeständige Stähle, die Eisenlegierung Kovar (mit einem Gehalt an Nickel und Kobalt), Silber, elektrisch leitfähiges Molybdänmangan und Zinnoxid-Antimonoxid-Zusammensetzungen sowie andere Materialien.The present invention relates to chemical reducing Plating or electroless plating with nickel or cobalt, particularly of surfaces of materials which normally are non-catalytic to the plating bath. Examples for such base materials are copper, chromium-containing corrosion-resistant steels, the iron alloy Kovar (with a Content of nickel and cobalt), silver, electrically conductive molybdenum manganese and tin oxide-antimony oxide compositions as well other materials.
Die chemische Abscheidung von Nickel oder Kobalt auf Oberflächen der vorgenannten Art kann dadurch vorgenommen werden, daß man die Oberfläche mit einem aktiven Metall (wie Stahl oder Aluminium) in Berührung bringt, ihr ein schwaches Kathodenpotentiai auferlegt oder sie in einer sauren Palladiumchloridlösung vorbehandelt. Diese Verfahren weisen jedoch Nachteile auf, insbesondereThe chemical deposition of nickel or cobalt on surfaces of the aforementioned type can be carried out in that one Bringing the surface into contact with an active metal (such as steel or aluminum) imposes a weak cathode potential on it or they are pretreated in an acidic palladium chloride solution. However, these methods have drawbacks, in particular
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dann, wenn die Metalloberflächen in Form gesonderter isolierter Flächenbereiche vorliegen, wie es bei gedruckten Schalttafeln der Fall ist.when the metal surfaces are in the form of separate isolated areas, as is the case with printed circuit boards the case is.
Mit Hilfe von Stahlschrot, der über die Oberfläche gerollt oder in einer Trommel geschleudert wird, können isolierte Flächenbereiche aktiviert v/erden. Wenn jedoch die Zahl der Flächenbereiche pro Tafel ansteigt und die Einzelflächen kleiner werden, benötigt nan größere Schrotmengen und der Anteil der effektiven Bedeckung verringert sich. Es ist nicht ungewöhnlich, wenn 186 dm (20 ft ) Schrot dazu verwendet werden, um 1,86 dm2 (0,2 ft2) Schaltmuster in lOOprozentiger Ausbeute zu plattieren. Ferner kann mit Hilfe von StahlZahnstangen bzw. -rechen an einer Metallblechbahn (z.B. einer Kupferblechbahn) die dafür nötige lokale katalytische Aktivität erzeugt werden, daß die Plattierung an der Bahn einsetzen kann. Natürlich würde der Rechen'normalerweise nicht alle zu plattierenden Flächenbereiche auf einer Schalttafel berühren, weshalb diese Methode für eine derartige Plattierung nicht wirkungsvoll wäre.With the help of steel shot, which is rolled over the surface or thrown in a drum, isolated surface areas can be activated / grounded. However, if the number of surface areas per sheet increases and the individual surfaces become smaller, larger quantities of shot are required and the proportion of effective coverage is reduced. It is not uncommon for 186 dm (20 ft) of shot to be used to plate 1.86 dm 2 (0.2 ft 2 ) of circuit patterns in 100 percent yield. Furthermore, with the help of steel racks or racks on a sheet metal track (eg a sheet copper track), the local catalytic activity necessary for this can be generated so that the plating can start on the track. Of course, the rake would normally not touch all of the surface areas to be plated on a control panel, which is why this method would not be effective for such a plating.
Durch Auferlegen eines elektrischen Potentials werden die vorgenannten Oberflächen ebenfalls aktiviert. Diese Methode erfordert jedoch eine besondere konstruktions- und anwendungstechnische Sorgfalt, um eine lOOprozentige Aktivierung sicherzustellen, und läßt sich schwierig auf unzusammenhängende Muster, wie es bei den Leitern auf Schalttafeln der Fall ist, anwenden. Eine Palladiumbehandlung aktiviert im allgemeinen die vorgenannten Oberflächen, führt jedoch auch zu einer Aktivierung der Keramikoder Kunststoffoberflächen, auf welche Metall abgelagert wird; dies verschlechtert die Qualität unter Verkürzung des Abstands zwischen den Leiterwegen.The aforementioned Surfaces also activated. However, this method requires a special design and application technology Care to ensure 100 percent activation and difficult to identify with disjointed patterns such as the ladders on switchboards. A palladium treatment generally activates the aforementioned surfaces, however, it also activates the ceramic or plastic surfaces on which metal is deposited; this degrades the quality while shortening the distance between the conductor paths.
Die stromlose oder chemische reduzierende Plattierung mit Nickel und Kobalt ist bekannt und in zahlreichen Patentschriften sowie im sonstigen Schrifttum beschrieben. Zur einschlägigen Patentliteratur gehören die folgenden Patentschriften, auf welche hier ausdrücklich Bezug genommen wird:Electroless or chemical reducing plating with nickel and cobalt is known and described in numerous patents as well described in other literature. The relevant patent literature includes the following patents, which are referred to here express reference is made to:
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Die USA-Patentschrift 3 O96 I82 beschreibt die Verwendung von Alkaliborhydriden als Reduktionsmittel in chemischen Plattierbädern. Die USA-Patentschrift 3 338 726 betrifft die Verwendung von Aminboranen als Reduktionsmittel. Die USA-Patentschrift 3 738 8^9 betrifft die Verwendung von Alkalicyanborhydriden bei der stromlosen Plattierung. Alle diese Patente sind Schutzrechte der Anmelderin der vorliegenden Erfindung. Auch die USA-Patentschrift 3 295 999 offenbart weitere diese Materialien betreffende Einzelheiten. In diesen Patentschriften werden Borverbindungen als Reduktionsmittel verwendet, was zum Einbau von Bor in den Nickel- oder Kobaltüberzug führt; vgl. die USA-Patentschriften 3 045 334 und 3 674 447 (Überzug enthält auch Thallium); beide vorgenannten !Patente sind Schutzrechte der Anmelderin der vorliegenden Erfindung.U.S. Patent 3,096,182 describes the use of Alkali borohydrides as reducing agents in chemical plating baths. U.S. Patent 3,338,726 relates to the use of amine boranes as reducing agents. U.S. Patent No. 3,738,819 relates to the use of alkali cyanoborohydrides electroless plating. All of these patents are the property of the assignee of the present invention. Also the USA patent 3,295,999 discloses further details regarding these materials. In these patents, boron compounds used as a reducing agent, which leads to the incorporation of boron into the nickel or cobalt coating; see the United States patents 3,045,334 and 3,674,447 (coating also contains thallium); both of the aforementioned patents are the property rights of the applicant of the present invention.
Die Verwendung von Hypophosphit-Reduktionsmitteln ist ebenfalls bekannt. Eine Erörterung dieser Technologie findet sich in "Modern Electroplating", ed.F.A.Lowenheim, Seiten 699 Ms 708, Verlag John Wiley & Sons, Inc. (I968).The use of hypophosphite reducing agents is also known. A discussion of this technology can be found in "Modern Electroplating", ed.F.A. Lowenheim, pages 699 Ms 708, Published by John Wiley & Sons, Inc. (1968).
Dimethylaminboran- und Natriumhypophosphitlösungen wurden dazu verwendet, Aluminiumoberflächen nach geeigneten Behandlungen und vor der chemischen Plattierung mit Nickel oder Kobalt in präpariertem Zustand zu halten; vgl. die USA-Patentschrift 3 667 991· Aluminium ist jedoch normalerweise gegenüber chemischen Plattierbädern katalytisch, und die vorgenannten Lösungen dienen dazu, die Oxidbildung möglichst zu unterbinden und die Bildung eines gleichmäßigeren und fester haftenden Überzugs zu gewährleisten. Was diesen Anwendungszweck betrifft, werden Dimethylaminboran und Natriumhypophosphit als gleichwertig angesehen; Aluminium läßt sich ohne Behandlung mit den vorgenannten Lösungen mit Nickel oder Kobalt stromlos plattieren.Dimethylamine borane and sodium hypophosphite solutions were added used aluminum surfaces after appropriate treatments and before chemical plating with nickel or cobalt in to keep the groomed condition; See U.S. Patent 3,667,991, however, aluminum is typically opposed to chemical Plating baths catalytically, and the aforementioned solutions are used to prevent the formation of oxides as possible and the To ensure the formation of a more even and more firmly adhering coating. As for this use purpose, dimethylamine borane and sodium hypophosphite considered equivalent; Aluminum can be treated with the aforementioned without treatment Electroless plating of solutions with nickel or cobalt.
Die vorliegende Erfindung schafft gemäß einer ihrer Ausführungsformen ein Verfahren zum Aufplattieren von Nickel oder. Kobalt durch chemische Reduktion eines Plattierbades auf die Oberfläche eines elektrisch leitenden Materials, welches normalerweise gegenüber dem Plattierbad nicht-katalytisch ist, außer wenn es gemäß der Erfindung behandelt wird; dieses Verfahren bestehtAccording to one of its embodiments, the present invention provides a method for plating nickel or. cobalt by chemical reduction of a plating bath to the surface of an electrically conductive material, which is normally is non-catalytic to the plating bath except when it is treated according to the invention; this procedure exists
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darin, daß man die Oberfläche vor der Plattierung mit einer Vorbehandlungslösung eines Reduktionsmittels in Form eines Alkalimetallborhydrids, Alkalimetallcyanborhydrids oder Aminborans in Berührung bringt und anschließend die Oberfläche mit dem Plattierbad in Berührung bringt, um die chemische Reduktion von Nickel bzw. dessen Abscheidung auf die Oberfläche zu erreichen.in that prior to plating the surface with a pretreatment solution a reducing agent in the form of an alkali metal borohydride, alkali metal cyanoborohydride or amine borane in contact brings and then brings the surface into contact with the plating bath to the chemical reduction of nickel or to achieve its deposition on the surface.
Beim Aufplattieren von Nickel auf Kupfer, insbesondere in Form von Leitermustern auf Schalttafeln aus Polymeren oder Kunststoffen oder auf keramische Grundlagen, besteht die bevorzugte Arbeitsweise darin, daß man die Oberfläche durch eine Vorbehandlung mit einer oxidierenden Ammoniumpersulfatlösung leicht ätzt und anschließend mit einer wäßrigen Lösung mit einem Gehalt von mindestens etwa 0,5 g/Liter (vorzugsweise 1 bis 20 g/Liter) Dimethylaminboran bei einer Temperatur von 25 bis 65°C und einem -p^-Wert von 3,5 bis 11,0 vorbehandelt. Das auf diese V/eise behandelte Werkstück wird dann nach herkömmlichen Methoden stromlos mit einem Überzug versehen, ohne daß irgendein gründliches Herunterspülen des Reduktionsmittels vom Werkstück erfolgt. Auf der Kunststoff-Schalttafel oder der keramischen Grundlage findet keine stromlose Plattierung statt. Diäthylaminboran bildet eine brauchbare Alternative für Dimethylaminboran.When plating nickel on copper, especially in the form of Conductor patterns on control panels made of polymers or plastics or on ceramic bases, is the preferred way of working in that the surface is slightly etched by pretreatment with an oxidizing ammonium persulfate solution and then with an aqueous solution containing at least about 0.5 g / liter (preferably 1 to 20 g / liter) of dimethylamine borane a temperature of 25 to 65 ° C and a -p ^ value of 3.5 to 11.0 pretreated. The workpiece treated in this way becomes then electroless plating by conventional methods without any thorough wash down of the reducing agent from the workpiece. On the plastic control panel or there is no electroless plating on the ceramic base. Diethylamine borane is a viable alternative for dimethylamine borane.
Beispiele für elektrisch leitfähige Materialien, welche im allgemeinen gegenüber den Plattierbädern nicht-katalytisch sind, jedoch erfindungsgemäß verwendet werden können, sind Kupfer und dessen Legierungen mit einem Kupfergehalt von mindestens 50 $, Eisenlegierungen mit einem Eisengehalt von mindestens etwa 50 io und einem Chromgehalt von 12 ^, eine Eisenlegierung, die etwa 29 io Nickel, 17 $ Kobalt und als Rest im wesentlichen Eisen enthält, Silber, gesinterte, gefrittete Zusammensetzungen aus Oxidpulvern und mindestens einem Metall aus der Gruppe Gold, Silber, Platin und Legierungen mit einem Gehalt von mindestens 50 io eines oder mehrerer dieser Metalle, Zinnoxid mit einem kleinen, jedoch wirksamen Anteil von Antimonoxidzusammensetzungen zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit, sowie eine im wesentlichen aus Molybdän und Manganoxid bestehende gesinterte Pulverzusammensetzung. Einige Zusammensetzungen von GoId-Examples of electrically conductive materials which are non-catalytic generally opposite the plating baths, however, can be used in the invention are copper and its alloys with a copper content of at least 50 $, iron alloys having an iron content of at least about 50 io and a chromium content of 12 ^, an iron alloy containing about 29 io nickel, 17 $ cobalt and the remainder essentially iron, silver, sintered, fritted compositions of oxide powders and at least one metal from the group gold, silver, platinum and alloys with a content of at least 50 io of one or more of these metals, tin oxide with a small but effective amount of Antimonoxidzusammensetzungen to increase the electrical conductivity, and a layer consisting essentially of molybdenum and manganese oxide sintered powder composition. Some compositions of gold
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pulver in Fritten, insbesondere Wismutoxid enthaltenden Fritten, sind gegenüber den Plattierbädern nicht-katalytisch. Diese sowie ähnliche Zusammensetzungen von Edelmetallen, wie Platin- und Silberlegierungen, gehören zu den Plattiergrundlagen, auf welche die Erfindung anwendbar ist. Palladium verhält sich gegenüber den Plattierbädern normalerweise katalytisch. Die Prozentangaben beziehen sich hier auf das Gewicht, sofern es nicht anders angegeben ist.powder in frits, especially frits containing bismuth oxide, are non-catalytic compared to the plating baths. These as well as similar compositions of precious metals, such as platinum and silver alloys, are among the plating bases to which the invention is applicable. Palladium behaves towards the plating baths normally catalytically. The percentages here relate to the weight, unless it is is stated otherwise.
Nachstehend werden die bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen erläutert. The preferred embodiments of the present invention are explained below.
Die nachfolgende Beschreibung schildert die erfindungsgemäße Plattiertmg von Prüfkörpern aus verschiedenen Metallen. Man verwendet zwei Arten von Nickel-Bor-Plattiersystemen.The following description describes the plating according to the invention of test specimens made of different metals. Two types of nickel-boron plating systems are used.
Für das Aminboran-Plattiersystem dient ein Plattierbad aus den nachstehenden Bestandteilen (in destilliertem Wasser):A plating bath is used for the amine-borane plating system the following ingredients (in distilled water):
Nickelacetat 50 g/LiterNickel acetate 50 g / liter
Milchsäure 25 g/LiterLactic acid 25 g / liter
Natriumeitrat 25 g/LiterSodium citrate 25 g / liter
Thiodiglykolsäure 0,1 g/LiterThiodiglycolic acid 0.1 g / liter
Dimethylaminboran 2,5 g/LiterDimethylamine borane 2.5 g / liter
Netzmittel 0,1 g/LiterWetting agent 0.1 g / liter
Das Bad arbeitet bei einem mittels Ammoniak eingestellten p„-Wert von 6,5 und einer Temperatur im Bereich von 55 bis 65°C unter Rühren. Obwohl verschiedene Netzmittel einsetzbar sind, verwendet man hier ein anionisches oberflächenaktives Mittel, nämlich lineares Dodecylbenzolnatriumsulfonat (in den Handel gebracht von Monsanto Chemical Co. als "Santomers S"). Weitere geeignete Aminborane sind in den vorgenannten USA-Patentschriften 3 338 726 und 3 295 999 beschrieben. Dimethylaminboran und Diäthylaminboran sind beide besonders gut brauchbar.The bath works at a p "value set using ammonia of 6.5 and a temperature ranging from 55 to 65 ° C below Stir. Although various wetting agents can be used, an anionic surface active agent is used here, namely linear sodium dodecylbenzenesulfonate (marketed by Monsanto Chemical Co. as "Santomers S"). More suitable Amine boranes are described in the aforementioned U.S. Patents 3,338,726 and 3,295,999. Dimethylamine borane and diethylamine borane are both particularly useful.
Für die Natriumborhydrid-Plattiersysteme dient ein PlattierbadA plating bath is used for the sodium borohydride plating systems
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aus den nachstehenden Bestandteilen (in destilliertem Wasser):from the following ingredients (in distilled water):
Nickelchlorid-Hexahydrat 30 g/LiterNickel chloride hexahydrate 30 g / liter
Äthylendiamin βθ g/LiterEthylenediamine βθ g / liter
Natriumhydroxid kO g/LiterSodium hydroxide kO g / liter
Natriumborhydrid 0,3 g/LiterSodium borohydride 0.3 g / liter
Thalliumsulfat 50 mg/LiterThallium sulfate 50 mg / liter
Das Bad arbeitet bei einem ρ -Wert von 14 und einer TemperaturThe bath works at a ρ value of 14 and a temperature
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von 92 C unter Rühren.of 92 C with stirring.
Die plattierten Metalle umfassen Kupfer, Typ 3l6-korrosionsbeständigen Stahl (17 % Cr, 12 JSNi, 2,5 % Mo), Kovar-Legierung (29 % Ni, 17 £ Co, 0,3 % Mn, Rest Fe), Silber in einer Glasfritte in Form einer elektrisch leitenden Metallisierung, chemisch abgeschiedenes Zinnoxid mit einem Gehalt von 2 % Antimonoxid (einem wirksamen Anteil, um ersteres elektrisch leitfähig zu machen), und Molybdän-Mangan-Oxid-Metallisierungen. Die letzten drei Zusammensetzungen befinden sich auf einem keramischen Untergrund. Die anderen Materialien liegen entweder in Form von Metallblechstreifen oder als leitfähige Muster auf einer Kunststoff- -Schalttafel vor. Die Molybdän-Mangan-Oxid-Metallisierungen werden dadurch erzeugt, daß man eine Fritte von Molybdän und Manganpulver in nassem Wasserstoff erhitzt. Das Mangan wird oxidiert und bildet wirksame Verbindungen (wie Spinelle) auf keramischen Untergründen, z. B. Aluminiumoxid oder Berylliumoxid. Diese Technologie ist bekannt und in "Ceramic to Metal Bonding", Helgesson, Boston Technical Publishers, Inc. (I968) beschrieben. Silber kann als Leiter auf Schalttafeln in verschiedenen Formen dienen. Bei einer vorteilhaften Form liegt es als Pulver in einer Glasfritte vor. Solche Anwendungsarten sind in den USA-Patentschriften 2 819 170, 2 822 279 und 2 385 580 beschrieben. Alle diese Patente sind Schutzrechte der Anmelderin der vorliegenden Erfindung; es wird hier auf sie ausdrücklich Bezug genommen.Metals plated include copper, type 3l6 corrosion resistant steel (17 % Cr, 12 JSNi, 2.5 % Mo), Kovar alloy (29 % Ni, 17 £ Co, 0.3 % Mn, balance Fe), silver in a glass frit in the form of an electrically conductive metallization, chemically deposited tin oxide with a content of 2 % antimony oxide (an effective proportion to make the former electrically conductive), and molybdenum-manganese oxide metallizations. The last three compositions are on a ceramic substrate. The other materials are either in the form of sheet metal strips or as a conductive pattern on a plastic switchboard. The molybdenum-manganese-oxide metallizations are produced by heating a frit of molybdenum and manganese powder in wet hydrogen. The manganese is oxidized and forms effective compounds (such as spinels) on ceramic substrates, e.g. B. alumina or beryllium oxide. This technology is known and is described in "Ceramic to Metal Bonding", Helgesson, Boston Technical Publishers, Inc. (1968). Silver can serve as a conductor on electrical panels in various forms. In an advantageous form, it is in the form of a powder in a glass frit. Such types of applications are described in U.S. Patents 2,819,170, 2,822,279 and 2,385,580. All of these patents are the property of the assignee of the present invention; they are expressly referred to here.
Es wurde gefunden, daß bei kurzem Eintauchen der vorgenanntenIt has been found that upon brief immersion, the aforesaid
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Materialien in verdünnte wäßrige Dimethylaminboranlösungen und anschließendes rasches Eintauchen in stromlose Nickel- oder Kobaltbäder die-Plattierung innerhalb einer Minute einsetzt, während ohne Vornahme der Aminboranbehandlung keine Überzugsbildung erfolgt. Die Konzentration des Aminborans in Wasser kann im Bereich von nur 1 g/Liter bis zu 20 g/Liter liegen. Man kann mit Eintauchzeiten von nur 15 Sekunden arbeiten. Die Lösungstemperatur beträgt vorzugsweise 25 bis 65°C. Der p„-Wert der Lösung soll im Bereich von 3,5 bis 11,0 liegen. Unter bestimmten Umständen, wie in Gegenwart von Milchsäure, ist ein ρ,,-Bereich von 7 bis 11 vorzuziehen. Nach dem Eintauchen in das Dimethylaminboran an der Oberfläche zurückgebliebenes Material soll nicht von dieser heruntergespült werden.Materials in dilute aqueous dimethylamine borane solutions and then rapid immersion in electroless nickel or Cobalt baths that use plating within a minute, while without the amine-borane treatment, no coating is formed he follows. The concentration of the amine borane in water can be range from as little as 1 g / liter to 20 g / liter. You can go with Immersion times of only 15 seconds work. The solution temperature is preferably 25 to 65 ° C. The p "value of the solution should be in the range from 3.5 to 11.0. Under certain circumstances, such as in the presence of lactic acid, a ρ ,, range is from 7 to 11 is preferable. Any material remaining on the surface after immersion in the dimethylamine borane should not be washed down by this.
Der der Erfindung zugrundeliegende Mechanismus ist nicht aufgeklärt; die Erfindung soll nicht durch irgendeine spezielle theoretische Erklärung des Vorgangs beschränkt werden. Es ist jedoch möglich, daß der erfindungsgemäße Prozeß zu einer schwachen Adsorption des Aminborans in zur Initiierung des Plattiervorgangs wirksamen Anteilen führt, er kann auf der Schaffung aktiver Stellen und Verhinderung ihrer Rückoxidati on beruhen oder es können ihm andere Mechanismen zugrundeliegen.The mechanism on which the invention is based has not been clarified; the invention is not intended to be limited by any particular theoretical explanation of the process. However, it is possible that the process according to the invention leads to weak adsorption of the amine borane in proportions effective for initiating the plating process, it can act on the creation of more active ones Place and prevention of their reoxidation based on or it may be based on other mechanisms.
Der Zustand des Metalls vor der Behandlung mit dem Aminboran kann das Ausmaß der Initiierung beeinflussen. Die Oberfläche muß sich in einem Zustand befinden, der gegenüber der Aminboran-Adsorption empfänglich ist. Im Falle von Kupfer ist eine vorhergehende Ätzung mit Ammoniumpersulfat günstig.The condition of the metal prior to treatment with the amine borane can affect the extent of initiation. The surface must be are in a state opposite to amine-borane adsorption is receptive. In the case of copper, prior etching with ammonium persulfate is beneficial.
In der vorstehend beschriebenen Weise plattierte Leiter zeigen keine Aktivierung von keramischen oder Kunststoffoberflächen und nahezu keine Verbreiterung der Leiterwege, während sie eine gute Haftung und vollständige Bedeckung aufweisen.Conductors plated in the manner described above show no activation of ceramic or plastic surfaces and almost no broadening of the conductive paths while having good adhesion and complete coverage.
Es sei festgestellt, daß andere üblicherweise Verwendete Reduktionsmittel, wie Hydrazin, Natriumhypophosphit und FormaldehydIt should be noted that other commonly used reducing agents, such as hydrazine, sodium hypophosphite and formaldehyde
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keine die Kupferbeschichtung fördernde Wirkung zeigen, wenn man sie anstelle von Aminboranen einsetzt. Durch die Behandlung in einem Aminboran wird ein bestimmter Aminborananteil in das stromlose Bad übergeführt. Dies führt zu einer Herabsetzung des Nachfüllbedarfs, was sich günstig auswirken kann.show no effect promoting the copper coating if one it uses instead of amine boranes. Treatment in an amine borane causes a certain amount of amine borane to be added to the de-energized bath transferred. This leads to a reduction in the need for refilling, which can be beneficial.
Eine Glasepoxytafel mit einem Kupferschaltmuster wird 30 Sekunden in 20prozentiger Ammoniumpersulfatlösung bei Raumtemperatur behandelt. Das Kupfer wird dabei gleichmäßig geätzt und weist eine einheitliche rosa Farbe auf. Die Tafel wird gründlich gespült, damit kein Ammoniumpersulfat in die Aminboranlösung verschleppt wird. Anschließend behandelt man die Tafel 2 Minuten in einer 0,2prozentigen Dimethylaminboranlösung bei Raumtemperatur. Dann wird die Tafel ohne Spülen in das Aminboran-Plattierbad eingetaucht. Nickel scheidet sich innerhalb von 10 SekundenA glass epoxy board with a copper circuit pattern will last 30 seconds treated in 20 percent ammonium persulfate solution at room temperature. The copper is etched evenly and has a uniform pink color. The board is rinsed thoroughly so that no ammonium persulfate gets into the amine-borane solution is abducted. The panel is then treated for 2 minutes in a 0.2 percent dimethylamine borane solution at room temperature. The panel is then immersed in the amine-borane plating bath without rinsing. Nickel separates within 10 seconds
am Kupfer ab, und es wird eine vollständige Bedeckung von etwa hundert einzelnen Leiterwegen festgestellt. Die Tafel wird während H5 Minuten plattiert, um einen 0,005 mm (0,2 mils) dicken Nickel-Bor-überzug aufzubringen. Eine Plattierung des Kunststoffs oder Verbreiterung der Leiterwege treten nicht auf. Die Haftung des Überzugs ist annehmbar.on the copper, and a complete coverage of about a hundred individual conductor paths is found. The panel is plated for H5 minutes to apply a 0.005 mm (0.2 mils) thick nickel-boron coating. Plating of the plastic or widening of the conductor paths do not occur. The adhesion of the coating is acceptable.
Wenn man andere Tafeln in analoger Weise bearbeitet, wobei man jedoch die Ammoniumpersulfat-Behandlungsstufe wegläßt, erfolgt keine Aktivierung; auch eine Behandlung mit HCl oder HpSO2, ergibt keinen brauchbaren Ersatz. Es erfolgt keine Plattierung, wenn man auf die Aminboran-Behandlungsstufe verzichtet oder wenn man die Tafel nach dieser Stufe gründlich spült.If other panels are processed in an analogous manner, but omitting the ammonium persulfate treatment step, no activation takes place; even treatment with HCl or HpSO 2 does not result in a useful substitute. Plating does not occur if the amine-borane treatment step is omitted or if the panel is thoroughly rinsed after this step.
Mehrere Kupferbleche (2,5*1 χ 5,08 cm) werden in Trichloräthylendämpfen gereinigt, anschließend etwa 30 Sekunden in 20gewichtsprozentiges Ammoniumpersulfat in der Kälte (Raumtemperatur) bzw.Several copper sheets (2.5 * 1 χ 5.08 cm) are cleaned in trichlorethylene vapors, then for about 30 seconds in 20g e weight percent ammonium persulphate in the cold (room temperature) or
509810/0995509810/0995
IC-6131IC-6131
etwa 24 C) eingetaucht, etwa 30 Sekunden in destilliertem Wasser gespült, hierauf etwa 2 Minuten in eine Dimethylaminboran· lösung (1 g/Liter; ρ -Wert unterschiedlich) in der Kälte eingetaucht und schließlich ohne Spülen oder Zeitaufschub in ein frisches Aminboran-Plattierbad bei 650C eingetaucht. Die Testerge"bnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt.about 24 ° C), rinsed in distilled water for about 30 seconds, then immersed in a dimethylamineborane solution (1 g / liter; ρ value different) in the cold for about 2 minutes and finally in a fresh amine-borane plating bath without rinsing or delay immersed at 65 ° C. The test results are compiled in the table below.
p.-Wert derp. value of
ErgebnisseResults
5 65 6
7 87 8
10 1110 11
keine Plattierungno plating
vollständige Bedeckung 15 Sekundencomplete coverage 15 seconds
vollständige Bedeckung 15 Sekundencomplete coverage 15 seconds
vollständige Bedeckung 15 Sekundencomplete coverage 15 seconds
vollständige Bedeckung 15 Sekundencomplete coverage 15 seconds
vollständige Bedeckung 15 Sekundencomplete coverage 15 seconds
vollständige Bedeckung 15 Sekundencomplete coverage 15 seconds
vollständige Bedeckung 15 Sekundencomplete coverage 15 seconds
vollständige Bedeckung 15 Sekundencomplete coverage 15 seconds
innerhalb von innerhalb von innerhalb vonwithin within within within
innerhalb von innerhalb von innerhalb von innerhalb von innerhalb vonwithin within within within within within
Man läßt die Aufplattierung der überzüge während etwa 5 Minuten erfolgen. Die Haftung des Nickel-Bor-überzugs an den Kupferblechen ist in allen Fällen zufriedenstellend.The coatings are left to plating for about 5 minutes take place. The adhesion of the nickel-boron coating to the copper sheets is satisfactory in all cases.
Ein Vergleichsblech wird in der vorstehend beschriebenen V/eise bearbeitet, außer daß man das Eintauchen in eine Dimethylaminboranlösung wegläßt. Es erfolgt keine Plattierung des BlechesA comparative sheet is made in the manner described above machined except that one involves immersion in a dimethylamine borane solution omits. There is no plating of the sheet
509810/0995509810/0995
IC-6131IC-6131
im Aminboran-Plattierbad, obwohl dieses sogar während der vorgenannten erfolgreichen Versuche im Bad belassen wird. Ein weiteres Vergleichsblech wird ebenfalls am Ende der vorgenannten Versuche bearbeitet. Es wird nicht in Dimethylaminboranlösung vorbehandelt und erhält ebenfalls keine Plattierschicht.in the amine-borane plating bath, although this even during the aforementioned successful attempts are left in the bathroom. Another comparative sheet is also given at the end of the aforementioned Edited attempts. It is not pretreated in dimethylamine borane solution and does not receive a cladding layer either.
Dieses Beispiel zeigt, daß die Aktivierung des Kupfers auf die Dimethylaminboran-Vorbehandlungsstufe zurückzuführen ist. Beim Weglassen dieser Stufe bildet sich am Nickel kein überzug. Es zeigt sich, daß die Aktivierungsstufe innerhalb eines breiten ρ -Bereichs (unter Einschluß saurer, neutraler und alkalischer Bedingungen) wirksam durchgeführt werden kann.This example shows that the activation of the copper is due to the dimethylamine borane pretreatment step. At the If this step is omitted, no coating will form on the nickel. It turns out that the activation level within a wide range ρ range (including acidic, neutral and alkaline conditions) can be carried out effectively.
Eine Glasepoxy-Schalttafel (2,52^ x 10,2 cm) mit Kupferleitermustern wird gemäß Beispiel 1 mit einer Dimethylaminboranlösung (1 g/Liter; ρ -Wert 9) behandelt. Beim Eintauchen in das Aminboran-Plattierbad erfolgt innerhalb von 30 Sekunden die Plattierung. Es wird festgestellt, daß die ungefähr 100 isolierten Kupferleiterwege innerhalb von 15 Minuten einen überzug erhalten, während auf dem Kunststoff keine überzugsbildung stat?tfindet. Bei Verzicht auf die Dimethylaminboran-Behandlungsstufe erfolgt keine Nickelaufplattierung auf das Kupfer.A glass epoxy switchboard (2.5 2 ^ x 10.2 cm) with copper conductor patterns is treated according to Example 1 with a dimethylamine borane solution (1 g / liter; ρ value 9). When immersed in the amine-borane plating bath, plating occurs within 30 seconds. It is found that the approximately 100 insulated copper conductor paths are coated within 15 minutes, while no coating takes place on the plastic. If the dimethylamine borane treatment step is dispensed with, there is no nickel plating on the copper.
Dieses Beispiel zeigt, daß das Kupfer durch Dimethylaminboran aktiviert werden kann, selbst wenn es in Form zahlreicher isolierter Einzelflächen vorliegt.This example shows that the copper can be activated by dimethylamine borane, even if it is in the form of numerous isolated ones Individual areas is available.
Mehrere Kupferbleche werden bearbeitet, indem man eine Reinigungs-, Ätz- und Aktivierungsstufe durchführt und die Tafeln dann 10 Minuten in ein frisches Aminboran-Plattierbad bei 60°C eintaucht. In den nachstehenden Tabellen bedeuten "APS" Ammoniumpersulfat, "DMAB" Dimethylaminboran und "NHP" Natriumhypophosphit.Several copper sheets are processed by using a cleaning, Carries out the etching and activation stage and then immersing the panels in a fresh amine-borane plating bath at 60 ° C for 10 minutes. In the tables below, "APS" means ammonium persulfate, "DMAB" dimethylamine borane and "NHP" sodium hypophosphite.
- 10 -- 10 -
509810/0995509810/0995
Reinigungsstufe Cleaning level
Äfczstufe Aktivierungsstufe BemerkungenÄfczstufe Activation level Comments
Acetonacetone
MethanolMethanol
MethanolMethanol
H Methanol H methanol
MethanolMethanol
MOprozentige HCl, kalt, 2 minMO percent HCl, cold, 2 min
20prozentiges APS, kalt, 15 sec20 percent APS, cold, 15 sec
20prozentiges APS, kalt, 15 sec20 percent APS, cold, 15 sec
20prozentiges APS, kalt, 15 sec DMAB, 1 g/Liter,
min gespült,
kalt20 percent APS, cold, 15 sec DMAB, 1 g / liter,
min rinsed,
cold
DMAB, 1 g/Liter
2,5 min, kalt
PH = 8,8DMAB, 1 g / liter
2.5 min, cold
P H = 8.8
keine überzugsbildung; 0,2 mg Gewichtsverlust des Blechesno coating; 0.2 mg weight loss of the sheet
keine überzugsbildung; 0,2 mg Gewichtsverlust des Blechesno coating; 0.2 mg weight loss of the sheet
keine überzugsbildung; 0,1 mg Gewichtsverlust des Blechesno coating; 0.1 mg weight loss of the sheet
keine überzugsbildung; 0,2 mg Gewichtsverlust des Blechesno coating; 0.2 mg weight loss of the sheet
überzugsbildung; 31,9 mg Gewichtszunahme des Blechescoating formation; 31.9 mg weight gain of the sheet
Dieses Beispiel veranschaulicht neuerlich die Bedeutung von Dimethylaminboran für die Aktivierung und zeigt, daß geringfügige Verfahrensabweichungen, wie eine gründliche Spülung nach der Dlmethylaminboran-Behandlungsstufe, zur Folge haben können, daß keine Aktivierung stattfindet.This example again illustrates the importance of dimethylamine borane for activation and shows that minor procedural deviations, such as a thorough rinse after the Dlmethylaminboran treatment stage, can have the consequence that no activation takes place.
Bei diesen Prüfungen wird die Dauer des Eintauchens in die Dimethylaminboranlösung variiert.In these tests, the duration of immersion in the dimethylamine borane solution varies.
- 11 -- 11 -
50981 0/099550981 0/0995
IC-6131IC-6131
Reinigungsstufe Cleaning level
MethanolMethanol
MethanolMethanol
MethanolMethanol
MethanolMethanol
MethanolMethanol
ÄtzstufeEtching stage
20prozentiges APS, kalt, 15 sec20 percent APS, cold, 15 sec
20prozentiges APS3 kalt, 15 sec20 percent APS 3 cold, 15 sec
20prozentiges APS, kalt, 15 sec20 percent APS, cold, 15 sec
20prozentiges APS, kalt, 15 sec20 percent APS, cold, 15 sec
20prozentiges APS, kalt, 15 sec20 percent APS, cold, 15 sec
Aktivierungsstufe Activation level
DMAB (Ig/' Liter), kalt, 1,5 minDMAB (ig / liter), cold, 1.5 min
DMAB (1 g/ Liter), kalt, 30 secDMAB (1 g / liter), cold, 30 sec
DMAB (1 g/ Liter),kalt, *J0 secDMAB (1 g / liter), cold, * J0 sec
DMAB (1 g/ Liter), kalt, 15 secDMAB (1 g / liter), cold, 15 sec
DMAB (1 g/ Liter), kalt, 5 secDMAB (1 g / liter), cold, 5 sec
BemerkungenRemarks
überzugsbildung; 5^,7 mg Gewichtszunahme des Blechescoating formation; 5 ^, 7 mg weight gain of the sheet
überzugsbildung; 60,9 mg Gewichtszunahme des Blechescoating formation; 60.9 mg increase in weight of the sheet
überzugsbildung; 67,3 mg Gewichtszunahme des Blechescoating formation; 67.3 mg weight gain of the sheet
ÜberzugsbildungCoating formation
ÜberzugsbildungCoating formation
Dieses Beispiel zeigt, daß für die Aktivierung des Kupfers nur eine sehr kurze Verweilzeit in der Dimethylaminboran-Aktivatorlösung erforderlich ist.This example shows that there is only a very short residence time in the dimethylamine borane activator solution for the activation of the copper is required.
Bei diesen Prüfungen wird die Konzentration des Dimethylaminborans in der Aktivatorlösung soweit herabgesetzt, bis sie nicht mehr zur Aktivierung des Kupfers ausreicht.In these tests, the concentration of the dimethylamine borane in the activator solution until it is no longer sufficient to activate the copper.
Reinigungsstufe Cleaning level
ÄtzstufeEtching stage
Aktivierungsstufe Activation level
BemerkungenRemarks
MethanolMethanol
MethanolMethanol
2Oprozentiges APS, kalt, 15 sec20 percent APS, cold, 15 sec
20prozentiges APS, kalt, 15 sec20 percent APS, cold, 15 sec
DMAB (35 g/ Liter), kalt, 1 minDMAB (35 g / liter), cold, 1 min
DMAB (17,5 g/ Liter), kalt, 1 minDMAB (17.5 g / liter), cold, 1 min
- 12 -- 12 -
Plattierung innerhalb< 5secPlating within <5sec
Plattierung innerhalb < 5 seePlating within <5 see
509810/099 5509810/099 5
IC-6131IC-6131
Ports, der TabellePorts, the table
Reinigungs- Ätzstufe stufeCleaning etching level
Aktivierungsstufe Activation level
BemerkungenRemarks
Methanol
k MethanolMethanol
k methanol
MethanolMethanol
MethanolMethanol
MethanolMethanol
MethanolMethanol
MethanolMethanol
20prozentiges APS, kalt, 15 see20 percent APS, cold, 15 seconds
20prozentiges AP5, kalt, 15 see20 percent AP5, cold, 15 seconds
20prozentiges APS, kalt, 15 see20 percent APS, cold, 15 seconds
2 Op ro ζ ent i ge s APS, kalt, 15 see2 Op ro ζ ent i ge s APS, cold, 15 sea
20prozentiges APS, kalt, 15 see20 percent APS, cold, 15 seconds
20prozentiges APS, kalt, 15 see20 percent APS, cold, 15 seconds
20prozentiges APS, kalt, 15 see DMAB (8,8 g/ Liter), kalt, 1 min20 percent APS, cold, 15 see DMAB (8.8 g / liter), cold, 1 min
DMAB (4,*J g/ Liter), kalt, 1 minDMAB (4, * J g / Liter), cold, 1 min
DMAB (2,2 g/ Liter), kalt, 1 minDMAB (2.2 g / liter), cold, 1 min
DMAB(I,! g/ Liter), kalt, 1 minDMAB (I,! G / liter), cold, 1 min
DMAB(0,5 g/ Liter), kalt, 1 minDMAB (0.5 g / liter), cold, 1 min
DMAB(O,25 g/ Liter),kalt, 1 minDMAB (0.25 g / liter), cold, 1 min
DMAB (0,125. g/ Liter), kalt, 1 minDMAB (0.125 g / liter), cold, 1 min
Pla-ttierung innerhalb < 5 seePla-ting within <5 see
Plattierung innerhalb < 5 seePlating within <5 see
Plattierung innerhalb <5 seePlating within <5 see
Plattierung innerhalb < 5 seePlating within <5 see
Plattierung innerhalb <5 seePlating within <5 see
eine Tafel wird plattiert, eine andere nichtone board is plated, another is not
keine Plattierung auf zwei Tafelnno plating on two panels
Dieses Beispiel zeigt, daß selbst verdünnte Dimethylaminboranlösungen die Aktivierung bewirken können; die untere Grenze der Dimethylaminborankonzentration liegt im Bereich von 0,25 bis 0,5 g/Liter.This example shows that even dilute dimethylamine borane solutions can cause activation; the lower limit of the dimethylamine borane concentration is in the range from 0.25 to 0.5 g / liter.
In diesem Beispiel werden verschiedene leitfähige, jedoch nicht- -katalytische Oberflächen mit Trichloräthylendampf entfettet und anschließend 2 Minuten in eine 0,lprozentige Dimethylaminboran- -Aktivatorlösung (1 g/liter) in der Kälte bei einem p^Wert vonIn this example, various conductive, but non-catalytic surfaces are degreased with trichlorethylene vapor and then 2 minutes in a 0.1 percent dimethylamine borane -Activator solution (1 g / liter) in the cold with a p ^ value of
riri
8,5 und hierauf in das Aminboran-Plattierbad eingetaucht:8.5 and then immersed in the amine-borane plating bath:
- 13 -- 13 -
50981 0/099550981 0/0995
IC-6131IC-6131
a) Kovar-Dichtungena) Kovar seals
b) Molybdän-Mangan-Dickfilmmetallisierung auf
Aluminiumoxidkeramikb) molybdenum-manganese thick film metallization
Alumina ceramic
c) Silber-Dickfilmmetallisierung auf Glasc) Silver thick film metallization on glass
d) elektrisch leitfähiges Zinnoxid auf Glasd) electrically conductive tin oxide on glass
e) korrosionsbeständiger Stahl vom Type) corrosion-resistant steel of the type
In allen Fällen erfolgt die Nickel-Bor-Plattierung dieser Gegenstände
im Bad innerhalb von 15 Sekunden. Ohne die Dimethylaminboran-Aktivierungsstufe
erfolgt selbst nach 15minütigem Badaufenthalt an keinem dieser Gegenstände eine Plattierung. Dies
verdeutlicht den breiten Anwendungsbereich der Dimethylaminboran-
-Aktivierungsstuf e.In all cases, the nickel-boron plating of these objects in the bath takes place within 15 seconds. Without the dimethylamine borane activation step, no plating occurs on any of these items, even after 15 minutes in the bath. this
illustrates the wide range of applications of the dimethylamineborane activation stage.
In diesem Beispiel wird Natriumborhydrid versuchsweise als Aktivator für das Natriumborhydridbad verwendet. Als Testuntergründe werden Kupferbleche verwendet.In this example, sodium borohydride is used as an experimental activator used for the sodium borohydride bath. Copper sheets are used as test substrates.
Reinigungs- Ä'tzstufe
stufeCleaning etching level
step
AktivierungsstufeActivation level
1 Methanol 2Oprozentiges
APS ,kalt, 1 min1 methanol 2O percent
APS, cold, 1 min
2 Methanol 20prozentiges NBH, 25,6 g/Liter,2 methanol 20 percent NBH, 25.6 g / liter,
APS,kalt, 1 min kalt, 2 minAPS, cold, 1 min cold, 2 min
3 Methanol 20prozentiges NBH, 12,3 g/Liter,3 methanol 20 percent NBH, 12.3 g / liter,
APS,kalt, 1 min kalt, 2 minAPS, cold, 1 min cold, 2 min
4 Methanol 2Oprozentiges NBH, 6,2 g/Liter4 methanol 20 percent NBH, 6.2 g / liter
APS,kalt,1 min kalt, 2 min ' APS, cold, 1 min cold, 2 min '
5 Methanol 20ürozentiges NBH, 3,1 g/Liter,5 methanol 20% NBH, 3.1 g / liter,
APS,kalt, 1 min kalt, 2 minAPS, cold, 1 min cold, 2 min
-Ik--Ik-
BemerkungenRemarks
keine Plattierung innerhalb von 10 min im frischen Natriumborhydridbad bei 920cno plating within 10 minutes in a fresh sodium borohydride bath at 920c
Plattierung innerhalb von 15 seePlating within 15 seconds
Plattierung innerhalb von 15 seePlating within 15 seconds
Plattierung innerhalb von 15 seePlating within 15 seconds
keine Plattierung innerhalb von 10 minno plating within 10 min
509810/0995509810/0995
IC-6131IC-6131
Forts, der TabelleForts, the table
Reinigungs- Ätzstufe stufeCleaning etching level
6 Methanol 20prozentiges APS, kalt, 1 min6 methanol 20 percent APS, cold, 1 min
AktivierungsstufeActivation level
NBH, 5 min im BadNBH, 5 min in the bathroom
BemerkungenRemarks
keine Plattierung innerhalb von 10 minno plating within 10 min
Dieses Beispiel zeigt, daß durch die Vorbehandlung mit Natriumborhydrid eine Aktivierung der Nickel-Bor-Beschichtung von Kupferoberflächen erreicht werden kann.This example shows that the pretreatment with sodium borohydride activation of the nickel-boron coating of copper surfaces can be achieved.
In diesem Beispiel wird Dimethylaminboran zur Aktivierung des Kupferplattierprozesses in einem sauren Nickel-Phosphor-Plattierbad verwendet. Das Nickel-Phosphor-Bad enthält pro Liter 30 g Nickelchlorid.6 HpO, 50 g Natriumhydroxyacetat und 10 g Natriumhypophosphit. Der pH~Wert des Bades beträgt 5, die Temperatur 90°C.In this example, dimethylamine borane is used to activate the copper plating process in an acidic nickel-phosphorus plating bath. The nickel-phosphorus bath contains 30 g of nickel chloride per liter. 6 HpO, 50 g of sodium hydroxyacetate and 10 g of sodium hypophosphite. The p H ~ value of the bath is 5, the temperature 90 ° C.
Reinigungs- Ätzstufe stufeCleaning etching level
AktivierungsstufeActivation level
BemerkungenRemarks
1 Methanol 20prozentiges APS, kalt, 1 min1 methanol 20 percent APS, cold, 1 min
2 Methanol 20prozentiges NHP (10 g/Liter)2 methanol 20 percent NHP (10 g / liter)
APS,kalt, 1 minAPS, cold, 1 min
3 Methanol 20prozentiges DMAB (1 g/Liter)3 methanol 20 percent DMAB (1 g / liter)
APS,kalt, 1 minAPS, cold, 1 min
keine Plattierung innerhalb von 60 min im Ni/P-Badno plating within 60 minutes in the Ni / P bath
keine Plattierungno plating
Plattierung innerhalb von 5 seePlating within 5 seconds
Dieses Beispiel zeigt, daß die Nickel-Phosphor-Aufplattierung auf Kupfer durch vorhergehendes Eintauchen in Dimethylaminboranlösungen aktiviert werden kann.This example shows that the nickel-phosphorus plating on copper by prior immersion in dimethylamine borane solutions can be activated.
- 15 -- 15 -
509810/0995509810/0995
IC-6131IC-6131
VergleichstestComparison test
Bei diesem Test werden zusätzliche Versuche mit Natriumhypophosphit und Hydrazinhydrat als Reduktionsmittel anstelle von Dimethylaminboran in der Aktivierungsstufe durchgeführt.This test involves additional trials with sodium hypophosphite and hydrazine hydrate as a reducing agent instead of dimethylamine borane carried out in the activation stage.
FTT ~ 3 ~ cold, 2 min,
FTT ~ 3 ~
Dieser Test verdeutlicht die Unwirksamkeit der vorgenannten anderen Reduktionsmittel innerhalb eines angemessenen p^-Bereichs und trotz einer hohen Lösungskonzentration.This test highlights the ineffectiveness of the others mentioned above Reducing agent within a reasonable p ^ range and despite a high concentration of solution.
- 16 -- 16 -
509810/0995509810/0995
IC-6131IC-6131
-η.-η.
In diesem Test wird in der Aktivierungsstufe Formaldehyd anstelle von Dirnethylaminboran als Reduktionsmittel eingesetzt. Als Testuntergründe werden Kupferbleche verwendet.In this test, formaldehyde is used in the activation stage used by dirnethylamine borane as a reducing agent. As test surfaces copper sheets are used.
Reinigungs- Ätzstufe stufeCleaning etching level
Aktivierungsstufe BemerkungenActivation level Comments
MethanolMethanol
MethanolMethanol
MethanolMethanol
20prozentiges APS, kalt, 1 min20 percent APS, cold, 1 min
20prozentiges APS, kalt, 1 min20 percent APS, cold, 1 min
20prozentiges APS, kalt, 1 min20 percent APS, cold, 1 min
Formaldehyd , 50 ml/ Liter, kalt, pu 4,3* 2 min M Formaldehyde, 50 ml / liter, cold, p u 4.3 * 2 min M
Formaldehyd, 50 ml/ Liter, kalt, pTT 8,5, 2 min . n Formaldehyde, 50 ml / liter, cold, p TT 8.5, 2 min. n
Formaldehyd, 50 ml/ Liter, kalt, p„ 10,5 2 mmFormaldehyde, 50 ml / liter, cold, p "10.5 2 mm
keine Platbierung innerhalb von min in frischem Sylek® 201-Bad bei 650Cno Platbierung within minutes in fresh bath at 65 Sylek® 201 0 C.
keine Plattierungno plating
keine Plattierungno plating
Dieser Test veranschaulicht die Unwirksamkeit von Formaldehyd als Reduktionsmittel innerhalb eines angemessenen p^-Bereichs und trotz einer hohen Lösungskonzentration.This test illustrates the ineffectiveness of formaldehyde as a reducing agent within a reasonable p ^ range and despite a high concentration of solution.
- 17 -- 17 -
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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GB (1) | GB1453174A (en) |
IT (1) | IT1019985B (en) |
NL (1) | NL7410936A (en) |
SE (1) | SE7410276L (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0092971A1 (en) * | 1982-04-27 | 1983-11-02 | Richardson Chemical Company | Process for selectively depositing a nickel-boron coating over a metallurgy pattern on a dielectric substrate and products produced thereby |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4232060A (en) * | 1979-01-22 | 1980-11-04 | Richardson Chemical Company | Method of preparing substrate surface for electroless plating and products produced thereby |
DE2854403C2 (en) * | 1978-12-16 | 1986-07-03 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Process for reactivation and further coating of nickel or nickel-phosphorus layers |
KR960003723B1 (en) * | 1986-05-19 | 1996-03-21 | 하라마 카세이 고오교오 가부시끼가이샤 | Method for forming a metal film on the surface of a substrate metal |
LT6899B (en) * | 2020-08-27 | 2022-04-11 | Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras | Method for electroless nickel deposition onto copper without activation with palladium |
-
1974
- 1974-08-08 BE BE147398A patent/BE818613A/en unknown
- 1974-08-12 SE SE7410276A patent/SE7410276L/xx unknown
- 1974-08-14 IT IT26359/74A patent/IT1019985B/en active
- 1974-08-14 GB GB3580274A patent/GB1453174A/en not_active Expired
- 1974-08-14 DE DE2439075A patent/DE2439075A1/en active Pending
- 1974-08-14 FR FR7428240A patent/FR2240961B1/fr not_active Expired
- 1974-08-14 AT AT667574A patent/AT333564B/en not_active IP Right Cessation
- 1974-08-14 ES ES429298A patent/ES429298A1/en not_active Expired
- 1974-08-15 NL NL7410936A patent/NL7410936A/en unknown
- 1974-08-15 JP JP49092890A patent/JPS5050235A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0092971A1 (en) * | 1982-04-27 | 1983-11-02 | Richardson Chemical Company | Process for selectively depositing a nickel-boron coating over a metallurgy pattern on a dielectric substrate and products produced thereby |
US5403650A (en) * | 1982-04-27 | 1995-04-04 | Baudrand; Donald W. | Process for selectively depositing a nickel-boron coating over a metallurgy pattern on a dielectric substrate and products produced thereby |
US5565235A (en) * | 1982-04-27 | 1996-10-15 | Baudrand; Donald W. | Process for selectively depositing a nickel-boron coating over a metallurgy pattern on a dielectric substrate |
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