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WO2000079031A1 - Saures bad zur galvanischen abscheidung von glänzenden gold- und goldlegierungsschichten und glanzzusatz hierfür - Google Patents

Saures bad zur galvanischen abscheidung von glänzenden gold- und goldlegierungsschichten und glanzzusatz hierfür Download PDF

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WO2000079031A1
WO2000079031A1 PCT/EP2000/003993 EP0003993W WO0079031A1 WO 2000079031 A1 WO2000079031 A1 WO 2000079031A1 EP 0003993 W EP0003993 W EP 0003993W WO 0079031 A1 WO0079031 A1 WO 0079031A1
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WO
WIPO (PCT)
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gold
atoms
sulfonate
sulfate
branched
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2000/003993
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English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Manz
Klaus Bronder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Umicore Galvanotechnik GmbH
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Degussa GmbH
Degussa Huels AG
Degussa Galvanotechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Application filed by Degussa GmbH, Degussa Huels AG, Degussa Galvanotechnik GmbH filed Critical Degussa GmbH
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Priority to EP00929491A priority patent/EP1192297B1/de
Priority to DE50013952T priority patent/DE50013952D1/de
Priority to US10/009,467 priority patent/US6814850B1/en
Priority to HK02109454.8A priority patent/HK1047773B/zh
Publication of WO2000079031A1 publication Critical patent/WO2000079031A1/de
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Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/48—Electroplating: Baths therefor from solutions of gold
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C25D3/62—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of gold

Definitions

  • the invention relates to an acid bath for the galvanic deposition of shiny gold and gold alloy layers and a gloss additive therefor.
  • Galvanic gold baths usually contain gold and optionally one or more alloy elements in dissolved form.
  • Such electrolytes are mainly based on gold cyanide complexes. It is necessary to adjust these electrolytes to a weak to moderately acidic pH using inorganic and / or organic acids and buffer salts.
  • shiny gold or gold alloy layers are deposited from such baths, they usually contain certain inorganic or organic compounds as so-called “gloss additives”.
  • a typical, very frequently used gloss additive is, as described for example in DE 23 55 581, the compound pyridine-3-sulfonic acid.
  • Such additives shift or expand the working range, that is the range of applicable current density, in which a shiny gold plating is deposited, in the direction of high current densities.
  • the use of higher current densities in turn allows deposition at a higher speed.
  • the working range of such gold baths also depends on the pH of the electrolyte. It applies here that the working range (applicable current density range) is narrowed at a higher pH value, but at the same time the current yield and thus the separation speed is increased.
  • the invention thus relates to an acidic bath for the electrodeposition of shiny gold and gold alloy layers, containing gold and optionally one or more alloy elements in dissolved form and at least one organic compound as an additive, characterized in that the bath as at least one compound of the additive general formula R - SO m -H (I)
  • the gloss additives according to formula I are selected compounds from the classes of the alkyl sulfonates and the alkyl, aryl or heteroaryl sulfates.
  • R means a straight or branched chain or cyclic alkyl group with up to 20 C atoms. If m stands for the number 4, then R can also be an aryl or heteroaryl group with up to 10 C atoms, it being possible for these to be substituted one or more times with straight-chain or branched-chain alkyl groups with 1 to 14 C atoms .
  • Preferred gloss additives are compounds of the formula I in which R represents straight-chain or branched-chain or cyclic alkyl groups having 5 to 12 carbon atoms and in particular branched-chain alkyl groups having 6 to 10 carbon atoms.
  • Typical gloss additives according to the invention are
  • Branched-chain and short-chain connections are particularly suitable due to their lower tendency to foam, especially in processes and systems in which strong foam formation interferes, e.g. in air-moving electrolytes where
  • Drum processing in systems for high-speed separation (spraying systems) and in systems for selective separation, e.g. Diving cells.
  • the use of the further gloss additive according to the invention in acid baths for the electrodeposition of shiny gold and gold alloy layers is advantageously carried out in a concentration range from 0.01 to 10 g / l.
  • Baths according to the invention which contain the gloss additive according to formula I in a concentration of 0.1 to 5 g / l are particularly advantageous.
  • the compounds of the formula I according to the invention as a further gloss additive in galvanic gold baths of otherwise customary composition the applicable current density working range is expanded in an unexpected manner and at the same time the current yield and the separation efficiency are drastically increased in part.
  • the galvanic gold baths according to the invention typically contain approximately
  • alloy metals such as iron, cobalt, nickel, indium, silver, copper, cadmium, tin, zinc, bismuth, arsenic, antimony as salt or complex salt
  • a low gold content can be used with the same separation performance.
  • the advantages are the lower carry-over due to electrolytes adhering to the goods and the lower capital commitment.
  • a maximum current density of 3 A / dm 2 is reached on pre-nickel-plated sheets of size 25 x 40 mm (experimental setup: 1 liter beaker, platinum-coated titanium anode, bath movement 200 rpm using a magnetic stirring bar 60 mm, movement of goods 5 cm / s).
  • the cathodic current yield at 3 A / dm 2 is 52% and the deposition rate is 1.0 ⁇ m / min.
  • a maximum current density of 5 A / dm 2 is achieved on sheets of size 25 x 40 mm (conditions see example 2).
  • the cathodic current yield is 31% and the deposition rate is 1.0 ⁇ m / min.
  • the maximum applicable current density is increased to over 6 A / dm 2 .
  • the current yield is still 30%; the separation rate increases to 1.16 ⁇ m / min. This corresponds to a speed increase of 16%.
  • a working range of up to 5 A / dm 2 is achieved in a Hull cell (test conditions: platinum-plated titanium anode, temperature 50 ° C., duration 2 min, movement 500 rpm by means of a magnetic stirring bar 25 mm) with a cell current of 2 A.
  • the current yield at 5 A / dm 2 is 26%; the separation speed is 0.83 ⁇ m / min.
  • the maximum applicable current density is increased to over 8 A / dm 2 .
  • the current yield is still 19%; the separation rate increases to 1.0 ⁇ m / min.
  • the maximum applicable current density is increased to over 5 A / dm 2 by the addition of 1 g / 1 hexyl sulfonate.
  • the current yield is 35.1%, the separation efficiency increases to 1.13 ⁇ m / min. This corresponds to a speed increase of 15%.
  • the maximum applicable current density is increased to over 7 A / dm 2 by the addition of 1 g / 1 octyl sulfonate.
  • the current yield is 26.2%, the separation efficiency increases to 1.18 ⁇ r ⁇ / min. This corresponds to a 20% increase in speed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein saures Bad zur galvanischen Abscheidung von glänzenden Gold- und Goldlegierungsschichten und einen Glanzzusatz hierfür. Durch Verbindungen der Formel (I) R - SOm-H worin m die Zahlen 3 oder 4 und R eine gerad- oder verzweigtkettige oder cyklische Alkylgruppe mit bis zu 20 C-Atomen und im Falle m = 4 auch eine Aryl- oder Heteroarylgruppe mit bis zu 10 C-Atomen, die gegebenenfalls ein- oder mehrfach mit gerad- oder verzweigtkettigen Alkylgruppen mit 1 bis 14 C-Atomen substituiert sein können, bedeutet, als weiteren Glanzzusatz wird der Stromdichte-Arbeitsbereich bei geringer negativer Beeinflussung durch pH-Wert-Änderungen erweitert und die Stromausbeute und die Abscheideleistung erhöht.

Description

Saures Bad zur galvanischen Abscheidung von glänzenden Gold- und Goldlegierungsschichten und Glanzzusatz hierfür
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein saures Bad zur galvanischen Ab- Scheidung von glänzenden Gold- und Goldlegierungsschichten und einen Glanzzusatz hierfür.
Galvanische Goldbäder enthalten üblicherweise Gold und gegebenenfalls eines oder mehrere Legierungselemente in gelöster Form.
Derartige Elektrolyte basieren überwiegend auf Goldcyanid- komplexen. Es ist erforderlich, diese Elektrolyte mit Hilfe von anorganischen und/oder organischen Säuren und Puffersalzen auf einen schwach bis mäßig sauren pH-Wert einzustellen.
Damit aus solchen Bädern glänzende Gold- bzw. Goldlegierungsschichten abgeschieden werden, enthalten diese üblicherweise bestimmte anorganische oder organische Verbindungen als sogenannte "Glanzzusätze".
Ein typischer, sehr häufig eingesetzter Glanzzusatz ist, wie beispielsweise in DE 23 55 581 beschrieben, die Verbindung Pyridin-3-sulfonsäure .
Derartige Zusätze verschieben bzw. erweitern den Arbeitsbereich, also den Bereich anwendbarer Stromdichte, in dem ein glänzender Goldüberzug abgeschieden wird, in Richtung hoher Stromdichten. Die Anwendung höherer Stromdichten wiederum erlaubt die Abscheidung mit größerer Geschwindigkeit.
Andererseits ist der Arbeitsbereich derartiger Goldbäder auch vom pH-Wert des Elektrolyten abhängig. Hierbei gilt, daß bei höherem pH-Wert der Arbeitsbereich (anwendbarer Stromdichtebereich) eingeengt, gleichzeitig aber die Strom- ausbeute und damit die Abscheidegeschwindigkeit gesteigert wird.
Es war daher Aufgabe der Erfindung, eine Optimierung der Arbeitsbedingungen und der Abscheideleistung derartiger saurer Goldbäder in der Hinsicht vorzunehmen, daß einerseits ein maximaler Stromdichte-Arbeitsbereich bei möglichst geringer negativer Beeinflussung durch pH-Wert- Änderungen und andererseits eine maximale Stromausbeute und Abscheidegeschwindigkeit erzielt wird.
Überraschend wurde nun gefunden, daß dies erreicht werden kann, wenn derartigen sauren Bäder zur Abscheidung von glänzenden Goldschichten als weiterer Glanzzusatz mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel I
R - SOm-H (I)
zugefügt wird, worin
m die Zahlen 3 oder 4 und
R eine gerad- oder verzweigtkettige oder cykli- sche Alkylgruppe mit bis zu 20 C-Atomen und im Falle m = 4 auch eine Aryl- oder Heteroa- rylgruppe mit bis zu 10 C-Atomen, die gegebenenfalls ein- oder mehrfach mit gerad- oder verzweigtkettigen Alkylgruppen mit 1 bis 14 C-Atomen substituiert sein können,
bedeutet .
Gegenstand der Erfindung ist somit ein saures Bad zur galvanischen Abscheidung von glänzenden Gold- und Goldlegierungsschichten, enthaltend Gold und gegebenenfalls ein oder mehrere Legierungselemente in gelöster Form sowie mindestens eine organische Verbindung als Glanzzusatz, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad als weiteren Glanzzusatz mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel R - SOm-H (I)
enthält, worin
m die Zahlen 3 oder 4 und
R eine gerad- oder verzweigtkettige oder cykli- sehe Alkylgruppe mit bis zu 20 C-Atomen und im Falle m = 4 auch eine Aryl- oder Heteroa- rylgruppe mit bis zu 10 C-Atomen, die gegebenenfalls ein- oder mehrfach mit gerad- oder verzweigtkettigen Alkylgruppen mit 1 bis 14 C-Atomen substituiert sein können,
bedeutet .
Die Glanzzusätze gemäß Formel I sind ausgewählte Verbindungen aus den Klassen der Alkylsulfonate und der Alkyl-, Aryl- oder Heteroarylsulfate . In Formel I bedeutet, wenn m für die Zahlen 3 oder 4 steht, R eine gerad- oder verzweigtkettige oder cyklische Alkylgruppe mit bis zu 20 C- Atomen. Wenn m für die Zahl 4 steht, dann kann R auch eine Aryl- oder Heteroarylgruppe mit bis zu 10 C-Atomen sein, wobei diese ein- oder mehrfach mit gerad- oder ver- zweigtkettigen Alkylgruppen mit 1 bis 14 C-Atomen substituiert sein können.
Die Verbindungen der Formel I sind an sich bekannt und sind entweder kommerziell erhältlich oder ohne weiteres nach Standardverfahren herstellbar.
Diese Verbindungen sind ausreichend wasserlöslich und mit dem Galvanikbad kompatibel. Die Verbindungen haben Tensid- eigenschaften, wobei die entsprechende Wirkung bei einer Gesamtzahl an C-Atomen weniger als 4 verringert ist, und bei einer Gesamtzahl an C-Atomen von mehr als 20 im allge- meinen keine ausreichende Löslichkeit mehr gegeben ist. Bevorzugte Glanzzusätze sind Verbindungen der Formel I in denen R für gerad- oder verzweigtkettige oder cyklische Alkylgruppen mit 5 bis 12 C-Atomen und insbesondere für verzweigtkettige Alkylgruppen mit 6 bis 10 C-Atomen steht.
Typische erfindungsgemäße Glanzzusätze sind
Pentylsulfonat Pentylsulfat Hexylsulfonat Hexylsulfat Heptylsulfonat Heptylsulfat Octylsulfonat Octylsulfat Nonylsulfonat Nonylsulfat Decylsulfonat Decylsulfat Dodecylsulfonat Dodecylsulfat Cyclohexylsulfonat Cyclohexylsulfat und deren Isomere.
Diese Verbindungen können auch in Form ihrer Salze vorliegen.
Verzweigtkettige und kurzkettigere Verbindungen eignen sich aufgrund der geringer ausgeprägten Schaumneigung besonders in Verfahren und Anlagen, bei denen eine starke Schaumbil- düng stört, z.B. in luftbewegten Elektrolyten, bei der
Trommelbearbeitung, in Anlagen zur Hochgeschwindigkeits- abscheidung (Spritzanlagen) und in Anlagen zur selektiven Abscheidung, wie z.B. Tauchzellen.
Die Anwendung des erfindungsgemäßen weiteren Glanzzusatzes in sauren Bädern zur galvanischen Abscheidung von glänzenden Gold- und Goldlegierungsschichten erfolgt zweckmäßigerweise in einem Konzentrationsbereich von 0,01 bis 10 g/1. Besonders vorteilhaft sind erfindungsgemäße Bäder, die den Glanzzusatz gemäß Formel I in einer Konzentration von 0,1 bis 5 g/1 enthalten. Durch den erfmdungsgemaßen Einsatz der Verbindungen der Formel I als weiteren Glanzzusatz in galvanischen Goldbadern von ansonsten üblicher Zusammensetzung wird in unerwarteter Weise der anwendbare Stromdichte-Arbeitsbereich erheblich erweitert und gleichzeitig die Stromausbeute und die Abscheideleistung zum Teil drastisch gesteigert.
Zur Herstellung der erfmdungsgemaßen Goldbader kann von vielen gangigen und handelsüblichen galvanischen, schwach sauren Goldbadern ausgegangen werden, in dem diesen die entsprechende Menge an Verbindung der Formel I zugegeben wird. Die qualitative und quantitative Zusammensetzung derartiger Goldbader ist dem Fachmann aus Literatur und Praxis bestens bekannt und bedarf daher keiner eingehenderer Erläuterung. Diese enthalten in jedem Fall Gold m gelöster Form, ausgehend von Goldsalzen oder Gold-Komplexsalzen, wobei überwiegend Goldcyanidkomplexe eingesetzt werden. Weiterhin können die Bader Legierungselemente in Form gelöster Salze oder Komplexsalze enthalten. Weiterhin enthalten die Bader anorganische und/oder organische Sauren, entsprechen- de Salze sowie gegebenenfalls Puffer- und Leitsalze, um den pH-Wert und die Leitfähigkeit einzustellen. Um glanzende, glatte Goldschichten abzuscheiden sind regelmäßig organische Verbindungen enthalten, die meist Tensideigenschaften haben und als Glanzbildner wirken. Ein typischer und be- wahrter derartiger Glanzbildner ist Pyπdιn-3-sulfonsaure .
Weiterhin kommen als konventionelle Glanzzusatze auch
Nicotmsaure,
Nicotmsaureamid,
3- (3-Pyπdyl) -acrylsaure
3- (4-Imιdazolyl) -acrylsaure
3-Pyπdylhydroxymethansulfonsaure Pyridin
Picolin
Chino1insulfonsaure
3-Aminopyridin
2 , 3-Diaminopyridin
2, 3-Di- (2-pyridyl) -pyrazin
2- (Pyridyl) -4-ethansulfonsaure
1- (3-Sulfopropyl) -pyridiniumbetain
1- (3-Sulfopropyl) -isochinoliniumbetain
und ihre Salze und Derivate in Betracht. Die erfindungsgemäßen galvanischen Goldbäder enthalten typischerweise etwa
0,1 - 50 g/1 Gold als Goldcyanidkomplex
0 - 50 g/1 Legierungsmetalle wie Eisen, Kobalt, Nickel, Indium, Silber, Kupfer, Cadmi- um, Zinn, Zink, Wismut, Arsen, Antimon als Salz oder Komplexsalz
10 - 200 g/1 Citronensäure/Citrate als Pufferund/oder Leitsalze
0,1 - 10 g/1 Pyridin-3-sulfonsäure als Glanzbildner
0,1 - 5 g/1 Verbindung der Formel I als erfindungsgemäßen weiteren Glanzzusatz,
wobei der pH-Wert des Bades auf 3 bis 6 eingestellt wird, vorzugsweise auf 4 bis 5. Der Einsatz des erfindungsgemaßen Glanzusatzes bewirkt eine Reihe praxisrelevanter Vorteile. So kann unter ansonsten unveränderten Bedingungen die Abscheideleistung deutlich gesteigert werden. Aufgrund des breiteren Arbeitsbereiches ist die Feineinstellung der Arbeitsweise weniger kritisch, wobei die Gefahr einer sudigen Abscheidung wesentlich reduziert wird.
Es kann aber auch mit höheren pH-Werten bei unverändertem Arbeitsbereich gearbeitet werden. Damit ist es ebenfalls möglich, die Abscheideleistung zu steigern.
Alternativ kann aber auch ein geringer Goldgehalt bei gleichbleibender Abscheideleistung verwendet werden. Die Vorteile liegen dabei in der geringeren Verschleppung durch an der Ware anhaftenden Elektrolyten und in der niedrigeren Kapitalbindung.
Beispiel 1:
In einem Gold-Kobalt-Elektrolyten mit
10 g/1 Gold in Form von Kaliumgold (I) -cyanid 0,5 g Kobalt als Kobaltsulfat 100 g/1 Citronensäure
3 g/1 Pyridin-3-sulfonsaure mit Kaliumhydroxid auf pH 4,2 eingestellt
wird in einer Hullzelle (Versuchsbedingungen: platinierte Titananode, Temperatur 50 °C, Dauer 2 min, Bewegung 500
U/min durch Magnetrührstab 25 mm) bei einem Zellenstrom von 2 A ein Arbeitsbereich bis 3 A/dm2 erzielt. Die Stromausbeute bei 3 A/dm2 beträgt 48 %; die Abscheidegeschwindigkeit beträgt 0,98 μm/min.
Durch den Zusatz von 1 g/1 Nonylsulfat wird die maximal anwendbare Stromdichte auf über 5 A/dm2 gesteigert. Dies ent- spricht einer Verbreiterung des Arbeitsbereichs um über 66
Bei einem dann auf 4,4 erhöhten pH-Wert wird ein Arbeitsberreeiicchh bbiiss 44 .A/dm2 erzielt; die Abscheideleistung beträgt 1,05 μm/min.
Bei pH 4,6 reicht der Arbeitsbereich bis 3 A/dm2 und es wird eine Abscheidegeschwindigkeit von 1,15 μm/min erzielt
Beispiel 2:
In einem Gold-Nickel-Elektrolyten mit
10 g/1 Gold in Form von Kaliumgold (I) -cyanid 0,7 g Nickel in Form von Nickelsulfat 100 g/1 Citronensäure
3 g/1 Pyridin-3-sulfonsäure mit Kaliumhydroxid auf pH 4,2 eingestellt
wird auf vorvernickelten Blechen der Größe 25 x 40 mm (Versuchsaufbau: 1 Liter Becherglas, platinierte Titananode, Badbewegung 200 U/min durch Magnetrührstab 60 mm, Warenbewegung 5 cm/s) eine maximale Stromdichte von 3 A/dm2 er- reicht. Die kathodische Stromausbeute bei 3 A/dm2 beträgt 52 % und die Abscheidegeschwindigkeit 1,0 μm/min.
Durch den Zusatz von 0,5 g/1 Decylsulfat wird die maximal anwendbare Stromdichte auf über 7 A/dm2 gesteigert. Bei 7 A/dm2 beträgt die Stromausbeute noch 26 %, die Abscheide- leistung steigt auf 1,18 μm/min. Dies entspricht einem Geschwindigkeitszuwachs um 18 %. Beispiel 3 :
In einem Gold-Eisen-Elektrolyten mit
10 g/1 Gold in Form von Kaliumgold (I ) -cyanid 0,05 g Eisen als Eisen ( III) citrat 100 g/1 Citronensäure
3 g/1 Pyridin-3-sulfonsaure mit Kaliumhydroxid auf pH 4,2 eingestellt
wird auf Blechen der Größe 25 x 40 mm (Bedingungen siehe Beispiel 2) eine maximale Stromdichte von 5 A/dm2 erreicht. Die kathodische Stromausbeute beträgt dabei 31 % und die Abscheidegeschwindigkeit 1,0 μm/min.
Durch den Zusatz von 4 g/1 Hexylsulfat wird die maximal anwendbare Stromdichte auf über 6 A/dm2 gesteigert. Bei 6 A/dm2 beträgt die Stromausbeute noch 30 %; die Abscheide- leistung steigt auf 1,16 μm/min. Dies entspricht einem Geschwindigkeitszuwachs um 16 %.
Beispiel 4:
In einem Gold-Kobalt-Elektrolyten mit
10 g/1 Gold in Form von Kaliumgold (I ) -cyanid 0,5 g Kobalt als Kobaltsulfat 100 g/1 Citronensäure
1 g/1 3- (3-Pyridyl) -acrylsaure mit Kaliumhydroxid auf pH 4,2 eingestellt
wird in einer Hullzelle (Versuchsbedingungen: platinierte Titananode, Temperatur 50°C, Dauer 2 min, Bewegung 500 U/min durch Magnetrührstab 25 mm) bei einem Zellenstrom von 2 A ein Arbeitsbereich bis 5 A/dm2 erzielt. Die Stromausbeute bei 5 A/dm2 beträgt 26 % ; die Abscheidegeschwindig- keit beträgt 0,83 μm/min. Durch den Zusatz von 1,5 g/1 Octylsulfat wird die maximal anwendbare Stromdichte auf über 8 A/dm2 gesteigert. Bei 8 A/dm2 betragt die Stromausbeute noch 19 %; die Abscheide- leistung steigt auf 1,0 μm/min.
Beispiel 5:
Im Gold-Kobalt-Elektrolyten aus Beispiel 1 wird durch den Zusatz von 1 g/1 Hexylsulfonat die maximal anwendbare Stromdichte auf über 5 A/dm2 gesteigert. Bei 5 A/dm2 be- tragt die Stromausbeute 35,1 %, die Abscheideleistung steigt auf 1,13 μm/min. Dies entspricht einem Geschwindigkeitszuwachs um 15 %.
Beispiel 6:
Im Gold-Kobalt-Elektrolyten aus Beispiel 1 wird durch den Zusatz von 1 g/1 Octylsulfonat die maximal anwendbare Stromdichte auf über 7 A/dm2 gesteigert. Bei 7 A/dm2 betragt die Stromausbeute 26,2 %, die Abscheideleistung steigt auf 1,18 μrα/min. Dies entspricht einem Geschwmdig- keitszuwachs um 20 %.
Beispiel 7: Vergleichsbeispiel
In einem Gold-Kobalt-Elektrolyten (siehe Beispiel l)aus
10 g/1 Gold m Form von Kaliumgold (I) -cyanid 0,5 g Kobalt als Kobaltsulfat 100 g/1 Citronensäure mit Kaliumhydroxid auf pH 4,2 eingestellt
wird unter den Versuchsbedingungen von Beispiel 1 der Einfluß auf Arbeitsbereich und Abscheidegeschwindigkeit durch Zugabe von Octylsulfat alleine, Pyridin-3-sulfonsaure alleine und beide Substanzen gemeinsam als Glanzzusätze ermittelt. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis.
Die Kombination aus beiden Substanzen erweitert den-Ar- beitsbereich drastisch und bewirkt eine erhebliche Steigerung der Abscheidegeschwindigkeit.
Tabelle 1:
Figure imgf000012_0001

Claims

Patentansprüche :
1. Saures Bad zur galvanischen Abscheidung von glänzenden Gold- und Goldlegierungsschichten, enthaltend Gold und gegebenenfalls ein oder mehrere Legierungselemente in gelöster Form sowie mindestens eine organische Verbindung als Glanzzusatz, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad als weiteren Glanzzusatz mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel
R - SOm-H (I)
enthält, worin
die Zahlen 3 oder 4 und
R eine gerad- oder verzweigtkettige oder cykli- sche Alkylgruppe mit bis zu 20 C-Atomen und im Falle m = 4 auch eine Aryl- oder Heteroa- rylgruppe mit bis zu 10 C-Atomen, die gegebenenfalls ein- oder mehrfach mit gerad- oder verzweigtkettigen Alkylgruppen mit 1 bis 14 C-Atomen substituiert sein können,
bedeutet.
2. Galvanisches Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es als weiteren Glanzzusatz mindestens eine Verbindung der Formel I enthält, worin R eine gerad- oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit 5 bis 12 C-Atomen, vorzugsweise eine verzweigtkettige Alkylgruppe mit 6 bis 10 C-Atomen ist.
3. Galvanisches Bad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als weiteren Glanzzusatz die Verbindungen Pen- tylsulfonat, Hexylsulfonat , Heptylsulfonat , Octylsulfo- nat, Nonylsulfonat, Decylsulfonat , Dodecylsulfonat, Cy- clohexylsulfonat , Pentylsulfat, Hexylsulfat, Heptylsul- fat, Octylsulfat, Nonylsulfat, Decylsulfat, Dodecylsul- fat, Cyclohexylsulfat oder deren Isomere enthält.
4. Galvanisches Bad nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,01 bis 10 g/1, vorzugsweise 0,1 bis 5 g/1, an Verbindung der Formel I enthält.
5. Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel
R - SOm-H (I)
worin
m die Zahlen 3 oder 4 und
R eine gerad- oder verzweigtkettige oder cykli- schen Alkylgruppe mit bis zu 20 C-Atomen und im Falle m = 4 auch oder eine Aryl- oder He- teroarylgruppe mit bis zu 10 C-Atomen, die gegebenenfalls ein- oder mehrfach mit gerad- oder verzweigtkettigen Alkylgruppen mit 1 bis 14 C-Atomen substituiert sein können, bedeutet ,
als weiteren Glanzzusatz in sauren Bädern zur galvanischen Abscheidung von glänzenden Gold- und Goldlegie- rungsschichten, enthaltend Gold und gegebenenfalls ein oder mehrere Legierungselemente in gelöster Form sowie mindestens eine organische Verbindung als Glanzzusatz.
6. Verfahren zur galvanischen Abscheidung von glänzenden Gold- und Goldlegierungsschichten, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidung aus einem Bad gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 bei einem pH-Wert-Bereich von 3 bis 6, vorzugsweise 4 bis 5, erfolgt.
PCT/EP2000/003993 1999-06-17 2000-05-04 Saures bad zur galvanischen abscheidung von glänzenden gold- und goldlegierungsschichten und glanzzusatz hierfür Ceased WO2000079031A1 (de)

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