[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CH646200A5 - METHOD FOR DEFLECTIVE METAL DEPOSITION AT INCREASED DEPOSITION SPEED. - Google Patents

METHOD FOR DEFLECTIVE METAL DEPOSITION AT INCREASED DEPOSITION SPEED. Download PDF

Info

Publication number
CH646200A5
CH646200A5 CH826779A CH826779A CH646200A5 CH 646200 A5 CH646200 A5 CH 646200A5 CH 826779 A CH826779 A CH 826779A CH 826779 A CH826779 A CH 826779A CH 646200 A5 CH646200 A5 CH 646200A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
deposition
copper
metal
bath
baths
Prior art date
Application number
CH826779A
Other languages
German (de)
Inventor
John F Mccormack
Francis J Nuzzi
Original Assignee
Kollmorgen Tech Corp
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kollmorgen Tech Corp filed Critical Kollmorgen Tech Corp
Publication of CH646200A5 publication Critical patent/CH646200A5/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31Coating with metals
    • C23C18/38Coating with copper
    • C23C18/40Coating with copper using reducing agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Description

Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Erhöhung der Abscheidungsgeschwindigkeit stromlos Metall abscheidender Bäder ermöglicht. The aim of the present invention is to enable a method for increasing the deposition rate of electroless metal deposition baths.

Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist es, Verfahren und Badzusammensetzungen zu beschreiben, die eine höhere Abscheidungsgeschwindigkeit haben und die gleichzeitig festhaftende Metallniederschläge erzeugen. Another object of the invention is to describe processes and bath compositions which have a higher deposition rate and which simultaneously produce firmly adhering metal deposits.

Noch ein weiterer Erfindungsgegenstand besteht darin, Verfahren und Badzusammensetzungen zur stromlosen Kup-ferabscheidung zu beschreiben, die mit Geschwindigkeiten arbeiten, welche bis dahin für unerreichbar gehalten werden. Yet another object of the invention is to describe methods and bath compositions for electroless copper deposition that operate at speeds that were previously thought to be unreachable.

Entsprechend der vorliegenden Erfindungen wurde festgestellt, dass festhaftende Kupferschichten aus mit grosser Abscheidungsgeschwindigkeit stromlos arbeitenden Bädern hergestellt werden können, wenn diese Bäder einen pH-Wert von über 10 aufweisen und eine Verbindung enthalten, die eine Depolarisierung der anodischen oder der kathodischen oder beider Teilreaktionen bewirkt, und wenn diese Bäder mit einem pH-Wert arbeiten, der oberhalb des pH-Wertes liegt, bei dem ohne den genannten, depolarisierenden Zusatz die grösste Abscheidungsgeschwindigkeit erzielt wird, um so bei gleichen pH-Wert und gleicher Temperatur schneller eine Kupferschicht stromlos abzuscheiden, als es ohne diesen Zusatz bei gleichem pH und gleicher Temperatur möglich wäre. According to the present inventions, it was found that firmly adhering copper layers can be produced from baths which operate without current at a high deposition rate if these baths have a pH of more than 10 and contain a compound which brings about a depolarization of the anodic or the cathodic or both partial reactions, and if these baths work with a pH value which is above the pH value at which the greatest deposition rate is achieved without the depolarizing additive mentioned, so that a copper layer can be electrolessly deposited faster at the same pH value and temperature than it would be possible without this additive at the same pH and temperature.

Im allgemeinen sollte das Depolarisierungsmittel eine mindestens 20%ige und bis zu 100%ige Depolarisation erzielen, oder zwischen 35% und 90% der Polarisation der anodischen oder der kathodischen oder beider Reaktionen. Anders ausgedrückt, sollte das Depolarisationsmittel eine Beschleunigung von mindestens 20% bis zu 100% oder zwischen 35% und 90% der kathodischen oder der anodischen Reaktion oder beider bewirken. In general, the depolarizing agent should achieve at least 20% and up to 100% depolarization, or between 35% and 90% of the polarization of the anodic or cathodic or both reactions. In other words, the depolarizer should cause an acceleration of at least 20% up to 100% or between 35% and 90% of the cathodic or anodic reaction or both.

Die Erhöhung der Abscheidungsgeschwindigkeit von festhaftenden Kupferniederschlägen aus stromlos arbeitenden Kupferbädern variiert über einen weiten Bereich und ist weitgehend von der Badzusammensetzung und von der erwünschten Qualität des Metallniederschlages abhängig. Im allgemeinen und überraschenderweise beträgt die Erhöhung der The increase in the rate of deposition of firmly adhering copper deposits from de-energized copper baths varies over a wide range and is largely dependent on the bath composition and the desired quality of the metal deposit. In general and surprisingly, the increase is

Abscheidungsgeschwindigkeit nach der vorliegenden Erfindung wenigstens 300% und hängt von den übrigen Badkomponenten ab. Es sind aber auch Abscheidungsgeschwindigkeiten beobachtet worden, die um 1000% oder sogar um 5000% über den bisher bekannten liegen. Derartige Abscheidungsgeschwindigkeiten waren völlig unerwartet und überraschend. Deposition rate according to the present invention is at least 300% and depends on the other bath components. However, deposition rates have also been observed which are 1000% or even 5000% higher than previously known. Such deposition rates were completely unexpected and surprising.

Ähnlich variiert auch die Abscheidungsgeschwindigkeit bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens und der erfindungsgemässen Badzusammensetzungen, wenn diese Bäder im Dauerbetrieb und zur Erzielung festhaftender Metallniederschläge verwendet werden. Die erfindungsgemässen Bäder weisen eine Abscheidungsgeschwindigkeit bei Zimmertemperatur von über 7 x 10-3 mm und allgemein von über 9 x 10~3 mm, oder auch eine solche zwischen 9 und 25 x 10 "3 mm pro Stunde, und noch höhere, auf. Bei höheren Temperaturen steigt die Abscheidungsgeschwindigkeit sogar auf 70 x 10-3 mm pro Stunde an und darüber. Auch hier war die Erzielung derartiger Abscheidungsgeschwindigkeiten völlig unerwartet und überraschend, umsomehr als derartige Abscheidungsgeschwindigkeiten auch im Dauerbetrieb, beispielsweise über 8 Stunden, erzielt wurden. Wird die Badzusammensetzung durch Zugabe der verbrauchten Komponenten konstant gehalten, so können diese Bäder über mehrere Wochen im Dauerbetrieb erfolgreich benutzt werden. Es muss festgehalten werden, dass durch die hohen Abscheidungsgeschwindigkeiten dieser Bäder ein fortgesetzter Dauerbetrieb meist nicht erforderlich ist. Similarly, the deposition rate also varies when using the method and bath compositions according to the invention, if these baths are used in continuous operation and to achieve firmly adhering metal deposits. The baths according to the invention have a deposition rate at room temperature of more than 7 x 10-3 mm and generally more than 9 x 10 -3 mm, or even that between 9 and 25 x 10 "3 mm per hour, and even higher At higher temperatures, the deposition rate even increases to 70 x 10-3 mm per hour and above, and the achievement of such deposition rates was completely unexpected and surprising, especially since such deposition rates were also achieved in continuous operation, for example over 8 hours kept constant by adding the used components, these baths can be used successfully for several weeks in continuous operation It must be noted that the high deposition rates of these baths means that continuous operation is usually not necessary.

Die stromlose Kupferabscheidung nach dem erfindungsgemässen Verfahren bringt eine Vielzahl von Vorteilen mit sich, einschliesslich insbesondere kürzerer Abscheidungszei-ten und damit gesteigerter Produktionskapazität. Darüber hinaus verursachen die erfindungsgemässen Bäder im Vergleich zu bisher üblichen Bädern wesentlich geringere Unkosten, was Ausstattung, Investition und Energie betrifft. Im Unterschied zu den meisten anderen Produktionsverfahren ist das erfindungsgemässe Verfahren, insbesondere für den automatischen Betrieb, mit kurzen Verweilzeiten sehr geeignet. Electroless copper deposition according to the method according to the invention has a number of advantages, including in particular shorter deposition times and thus increased production capacity. In addition, the baths according to the invention cause significantly lower costs in terms of equipment, investment and energy in comparison to previously conventional baths. In contrast to most other production processes, the process according to the invention is very suitable, in particular for automatic operation, with short dwell times.

Die erfindungsgemässe Kupferbadflüssigkeit enthält wie üblich, Kupferionen, einen Komplexbildner für Kupferionen, ein Reduktionsmittel und ein Mittel zum Einstellen des pH-Wertes und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verkupfe-rungsbadflüssigkeit neben sonstigen Bestandteilen mindestens einen Zusatz enthält, der inbezug auf die kathodische Halbreaktion oder die anodische Halbreaktion oder beide depolarisierend wirkt, und dass der pH-Wert der Badflüssigkeit so eingestellt ist, dass er jenen übersteigt, der der maximalen Abscheidungsgeschwindigkeit der Badflüssigkeit ohne diesen Zusatz entspricht, wodurch der Aufbau der festhaftenden Kupferschicht mit einer Abscheidungsgeschwindigkeit bewirkt wird, die höher ist als jene, die unter Benutzung der Flüssigkeit ohne diesen Zusatz bei gleichem pH-Wert und gleicher Temperatur auftritt. The copper bath liquid according to the invention contains, as usual, copper ions, a complexing agent for copper ions, a reducing agent and an agent for adjusting the pH and is characterized in that the copper bath liquid contains at least one additive in addition to other constituents which relates to the cathodic half reaction or the anodic half-reaction, or both, has a depolarizing effect and that the pH of the bath liquid is adjusted to exceed that which corresponds to the maximum deposition rate of the bath liquid without this additive, which causes the build-up of the adherent copper layer with a deposition rate that is higher is that which occurs when using the liquid without this additive at the same pH and temperature.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird vorzugsweise wie folgt vorgegangen: The process according to the invention is preferably carried out as follows:

A. Man verwendet die Kupferbadlösung mit mindestens einem der depolarisierenden Zusätze und A. Use the copper bath solution with at least one of the depolarizing additives and

B. man stellt den pH-Wert der Lösung nach A auf einen Wert ein, der oberhalb des Maximums der Abscheidungsgeschwindigkeit der gleichen Lösung ohne Dopolarisationszu-satz liegt, so dass eine höhere Abscheidungsgeschwindigkeit bei gleichem pH-Wert und gleicher Temperatur erzielt wird. Das Depolarisationsmittel, das gleichzeitig als Beschleuniger wirkt, wird im allgemeinen aus einer organischen Verbindung mit einer delokalisierten rc-Bindung gewählt, wie beispielsweise a) heterozyklische aromatische Stickstoff- und Schwefelverbindungen; B. the pH of the solution according to A is set to a value which is above the maximum of the deposition rate of the same solution without addition of dopolarization, so that a higher deposition rate is achieved at the same pH value and the same temperature. The depolarizing agent, which also acts as an accelerator, is generally selected from an organic compound with a delocalized rc bond, such as a) heterocyclic aromatic nitrogen and sulfur compounds;

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

o5 o5

646 200 646 200

4 4th

b) nicht-aromatische Stickstoffverbindungen mit wenigstens einer delokalisierten 7t-Bindung ; b) non-aromatic nitrogen compounds with at least one delocalized 7t bond;

c) aromatische Amine und c) aromatic amines and

. d) Gemische der genannten Verbindungen. . d) mixtures of the compounds mentioned.

Die Ausdrücke «Depolarisationsmittel» und «Beschleuniger» sind in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung gegeneinander austauschbar. The terms “depolarizing agent” and “accelerator” are interchangeable in the description of the present invention.

Die am besten geeignete Depolarisationsmittel nach der Erfindung haben benachbart zu einer %-Bindung ein freies Elektronenpaar am Stickstoff-Atom. The most suitable depolarizing agents according to the invention have a lone pair of electrons on the nitrogen atom adjacent to a% bond.

Beispielhaft sollen hier genannt werden heterozyklische Stickstoffverbindungen nach A (a) aus der Gruppe der Pyridine, beispielsweise Pyridin, Cyanopyridin, Chloropyridin, Vinylpyridin, Aminopyridin, 2-Pyrazolo-(4,3-c)-pyridin, 3-v-Triazolo-(4,5-b)-pyridin, 2,2'-Dipyridyl, Picoline und dergleichen; Pyradizin; Pyrimidine, beispielsweise m-Diazin, 2-Hydroxypyrimidin, 2-Oxy-6-aminopyrimidin (Cytosin) und dergleichen; Pyrazine; Triazin; Tetrazin; Indole, beispielsweise Indol, Tryptamin, Tryptophan, 2,3-Indolindion, Indo-lin, und dergleichen; Purine, beispielsweise 6-Aminopurin (Adenin); Phenanthroline, z.B. o-Phenanthrolin; Quinoline, z. B. 8-Hydroxyquinolin; Azole, z.B. Pyrrol, Dibenzopyrrol, Pyrrolin und dergleichen; Diazole, z.B. 1,2-Pyrazol, 1,3-Imi-dazol und dergleichen; Triazole, z.B. Pyrrodiazol, Benzotria-zol, Diphenyltriazol, Isotriazol und dergleichen; Tetrazole und Benzodiazole, z.B. Indazol, Benzimidazol und dergleichen. Ebenfalls brauchbar im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Merkapto-Derivate und Thio-Derivate der zuvor genannten Verbindungen, wie beispielsweise Merkaptopyri-dine, Merkaptopyrimidine, Thiazole, Thiazolin, Thiazolidin, Merkaptothiazole, Imidazolethiole, Merkaptoimidazol, Mer-kaptopurine, Merkaptoquinazolinone, Thiodiazole, Merkap-tothiodiazole, Merkaptotriazole, Merkaptoquinoline und dergleichen. Examples to be mentioned here are heterocyclic nitrogen compounds according to A (a) from the group of the pyridines, for example pyridine, cyanopyridine, chloropyridine, vinylpyridine, aminopyridine, 2-pyrazolo- (4,3-c) -pyridine, 3-v-triazolo- ( 4,5-b) pyridine, 2,2'-dipyridyl, picolines and the like; Pyradizine; Pyrimidines, e.g. m-diazine, 2-hydroxypyrimidine, 2-oxy-6-aminopyrimidine (cytosine) and the like; Pyrazine; Triazine; Tetrazine; Indoles, e.g. indole, tryptamine, tryptophan, 2,3-indolinedione, indoline, and the like; Purines, for example 6-aminopurine (adenine); Phenanthrolines, e.g. o-phenanthroline; Quinolines, e.g. B. 8-hydroxyquinoline; Azoles, e.g. Pyrrole, dibenzopyrrole, pyrroline and the like; Diazoles, e.g. 1,2-pyrazole, 1,3-imi-dazole and the like; Triazoles, e.g. Pyrrodiazole, benzotriazole, diphenyltriazole, isotriazole and the like; Tetrazoles and benzodiazoles, e.g. Indazole, benzimidazole and the like. Also useful in the context of the present invention are mercapto derivatives and thio derivatives of the aforementioned compounds, such as, for example, mercaptopyridines, mercaptopyrimidines, thiazoles, thiazoline, thiazolidine, mercaptothiazoles, imidazole ethiols, mercaptoimidazole, mercapturines, mercaptoquinazolinones, thiodiazoles, tothiodiazole, mercaptotriazole, mercaptoquinoline and the like.

Als Beispiel für die Gruppe A b) seien hier genannt Harnstoffderivate sowie Guanidine und Guanidin-Derivate. An example of group A b) are urea derivatives and guanidines and guanidine derivatives.

Für die Gruppe A c) seien beispielsweise genannt p-Nitro-benzylamin, Aniline, Phenylendiamine und Gemische von diesen. For group A c), for example, p-nitro-benzylamine, anilines, phenylenediamines and mixtures of these may be mentioned.

Die genannten Depolarisatoren oder Beschleuniger werden im allgemeinen in sehr geringen Konzentrationen verwendet, welche zwischen 0,0001. und 2,5 g/1, in der Regel zwischen 0,0005 und 1,5 g/1, und vorzugsweise im Bereich von 0,001 bis 0,5 g/1 liegen. Die tatsächliche Konzentration des Beschleunigers ist innerhalb der angegebenen Grenzen abhängig von der als Depolarisationsmittel gewählten Verbindungen und der Badzusammensetzung. The depolarizers or accelerators mentioned are generally used in very low concentrations, which are between 0.0001. and 2.5 g / 1, usually between 0.0005 and 1.5 g / 1, and preferably in the range from 0.001 to 0.5 g / 1. The actual concentration of the accelerator depends on the compounds selected as depolarizing agents and the bath composition within the specified limits.

In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung können neben den Kupferionen auch andere Metallionen im Bad vorhanden sein, vorzugsweise Metalle ader Gruppe VIII; von diesen sind besonders Kobalt und/oder Nickel geeignet. Diese Metalle können in Form ihrer Salze, wie Sulfate oder Halogenide, zugesetzt werden, wobei der Zusatz eines Komplexers für diese Metallionen wünschenswert sein kann. Hierzu ist besonders ein Tartrat geeignet. Als allgemeine Regel kann gelten, dass die Konzentration dieser Metallionen von 0,005 bis 30% der Kupferionen-Konzentration betragen soll. In a further embodiment of the invention, other metal ions can also be present in the bath in addition to the copper ions, preferably metals or group VIII; Of these, cobalt and / or nickel are particularly suitable. These metals can be added in the form of their salts, such as sulfates or halides, and the addition of a complexer for these metal ions may be desirable. A tartrate is particularly suitable for this. As a general rule, the concentration of these metal ions should be from 0.005 to 30% of the copper ion concentration.

Die Kupferionen werden dem Bad in der Regel in Form ihres löslichen Salzes zugeführt. Die Auswahl des Salzes wird im wesentlichen durch wirtschaftliche Gesichtspunkte bestimmt. Vorzugsweise wird in der Regel Kupfersulfat verwendet, aber auch Kupferhalogenide, wie z.B. Kupferchlorid oder Kupferbromid, Kupfernitrat und -azetat sowie andere organische und anorganische Kupfersalze sind ebenfalls brauchbar. Obwohl im allgemeinen wasserlösliche Kupfersalze bevorzugt werden, können auch Kupferoxyd oder -hydroxyd verwendet werden; diese werden dann in der Badlösung durch den oder die in dieser befindlichen Komplex-bildner(n) gelöst. The copper ions are usually added to the bath in the form of their soluble salt. The choice of salt is essentially determined by economic considerations. Preferably copper sulfate is usually used, but also copper halides, e.g. Copper chloride or copper bromide, copper nitrate and acetate, and other organic and inorganic copper salts are also useful. Although water-soluble copper salts are generally preferred, copper oxide or hydroxide can also be used; these are then dissolved in the bath solution by the complexing agent (s) located therein.

Als Komplexbildner für Kupferionen kommen die allgemein in stromlos arbeitenden Abscheidungsbädern verwendeten infrage, einschliesslich, aber nicht aus diese beschränkt. Rochelle-Salz, die Mono-, Di-, Tri- und Tetranatriumsalze der Äthylendiamintetraessigsäure, im nachfolgenden kurz «EDTA» genannt, Diäthylendiaminpentaessigsäure, Nitril-essigsäure und ihre Alkalisalze, Glukonsäure, Glukonate, Tri-äthanolamin, Diäthylaminoäthanol und Glukono-p-lacton sowie modifizierte Äthylendiaminazetate, z.B. N-hydroxy-äthyläthylendiamintriazetat, Phosphonate, z.B. Äthylendi-amintetrat (Methylensphosphorsäure) und Hexamethylendi-amintetra(Methylenphophorsäure). Possible complexing agents for copper ions are those generally used in electroless plating baths, including but not limited to. Rochelle salt, the mono-, di-, tri- and tetrasodium salts of ethylenediaminetetraacetic acid, hereinafter referred to as “EDTA” for short, diethylenediaminepentaacetic acid, nitrile-acetic acid and their alkali salts, gluconic acid, gluconates, tri-ethanolamine, diethylaminoethanol and gluconone as well as modified ethylenediamine acetates, e.g. N-hydroxyethyl ethylenediamine triacetate, phosphonates, e.g. Ethylene diamine tetrate (methylene phosphoric acid) and hexamethylene diamine tetra (methylene phosphoric acid).

Vorzugsweise werden als Komplexbildner Alkanolamine verwendet, beispielsweise N,N,N',N'-tetrakis-(2-hydroxypro-pyl)-äthylendiamin (in der Beschreibung auch als «Quadrol» bezeichnet), Triäthanolamin, Äthylennitrilotetraäthanol, Nitrilotri-2-propanol, Tetrahydroxyäthylendiamin und N-Hydroxyäthyl-N,N',N'-(trihydroxypropyl)äthylendiamin. Alkanolamines are preferably used as complexing agents, for example N, N, N ', N'-tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine (also referred to in the description as “quadrol”), triethanolamine, ethylenenitrilotetraethanol, nitrilotri-2-propanol , Tetrahydroxyethylenediamine and N-hydroxyethyl-N, N ', N' - (trihydroxypropyl) ethylenediamine.

Alle diese Verbindungen sind im Handel erhältlich oder können, wie in der Literatur beschrieben, hergestellt werden. All of these compounds are commercially available or can be prepared as described in the literature.

Das Reduktionsmittel wird beispielsweise unter den folgenden ausgewählt: Formaldehyd und Formaldehyd-Deri-vate, beispielsweise Paraformaldehyd, Trioxan, Dimethyl-hydantoin, Glyoxal; Borane; Borohydride; Hydroxylamine; Hydrazine und Hypophosphit. The reducing agent is selected, for example, from the following: formaldehyde and formaldehyde derivatives, for example paraformaldehyde, trioxane, dimethylhydantoin, glyoxal; Borane; Borohydride; Hydroxylamines; Hydrazine and hypophosphite.

Zum Einstellen des pH-Wertes wird vorzugsweise ein wasserlösliches Alkali- oder Erdalkalimetalhydroxyd verwendet, beispielsweise Magnesiumhydroxyd, Kalziumhydroxyd, Kalium- oder Natriumhydroxyd oder eine ähnliche Substanz. Aus wirtschaftlichen Gründen wird in der Regel Natriumhydroxyd bevorzugt. Während des Badbetriebes wird der pH-Wert stets überwacht und auf den gewünschten Wert durch entsprechende Zugaben eingestellt. A water-soluble alkali or alkaline earth metal hydroxide is preferably used to adjust the pH, for example magnesium hydroxide, calcium hydroxide, potassium or sodium hydroxide or a similar substance. Sodium hydroxide is generally preferred for economic reasons. The pH value is always monitored during bath operation and adjusted to the desired value by appropriate additions.

Als weiterer Bestandteil kann dem Bad gegebenenfalls eine geringe Menge eines Benetzers, vorzugsweise weniger als 5 g/1, zugegeben werden. Als geeignete Benetzer haben sich erwiesen «Pluronic» P85 von BASF Wyandotte Corp., ein nicht-ionisches Blockpolymer aus Äthylenoxid und Propylen-oxyd oder «Gafac» RE610 von GAF Corp., ein anionischer Phosphatester. As a further constituent, a small amount of a wetting agent, preferably less than 5 g / l, can optionally be added to the bath. “Pluronic” P85 from BASF Wyandotte Corp., a non-ionic block polymer made from ethylene oxide and propylene oxide, or “Gafac” RE610 from GAF Corp., an anionic phosphate ester, have proven to be suitable wetting agents.

Die Konzentrationen der verschiedenen Bestandteile, wie sie für die erfindungsgemössen Bäder brauchbar sind, können innerhalb der nachstehend angegebenen Grenzen weitgehend variieren: The concentrations of the various constituents, as can be used for the baths according to the invention, can vary widely within the limits specified below:

Kupfersalz 0,002-1,20 Mol Copper salt 0.002-1.20 mol

Reduktionsmittel 0,03-3,00 Mol Reducing agent 0.03-3.00 mol

Kupferionen-Komplexer 0,5- bis 20faches der Copper ion complexes 0.5 to 20 times that

Kupferkonzentration Alkalimetallhydroxyd ausreichend zur Einstellung eines pH-Wertes von 10 bis 14, vorzugsweise von 11—14, gemessen bei Zimmertemperatur Mit Wasser auf 1 Liter auffüllen Copper concentration of alkali metal hydroxide sufficient to set a pH of 10 to 14, preferably 11 to 14, measured at room temperature. Make up to 1 liter with water

Für nichtwässrige Bäder haben sich beispielsweise organische Lösungsmittel wie Dimethylformamid, Dimethylsulf-oxyd und Azetylazetat bewährt. For non-aqueous baths, for example, organic solvents such as dimethylformamide, dimethyl sulfoxide and acetylacetate have proven their worth.

Vorzugsweise ist ein für die Erfindung geeignetes Bad wie folgt zusammengesetzt: A bath suitable for the invention is preferably composed as follows:

Lösliches Kupfersalz, Soluble copper salt,

vorzugsweise Kupfersulfat 0,002-0,4 Mol Alkalimetallhydroxyd, ausreichend zum Einstellen vorzugsweise NaOH eines pH von zwischen 11,2 bis preferably copper sulfate 0.002-0.4 mol of alkali metal hydroxide, sufficient to adjust preferably NaOH to a pH of between 11.2 to

13,7 (bei Zimmertemperatur) 13.7 (at room temperature)

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

d5 d5

5 5

646 200 646 200

Formaldehyd 0,06-0,5 Mol (Reduktionsmittel) Formaldehyde 0.06-0.5 mol (reducing agent)

Kupferionen-Komplexer 0,002-2,0 Mol Copper ion complexer 0.002-2.0 mol

Wasser auffüllen auf 1 Liter Fill up to 1 liter of water

Für die Produktion können entsprechende Konzentrate hergestellt werden, die dann vor Gebrauch verdünnt werden. Appropriate concentrates can be produced for production, which are then diluted before use.

Bei der angegebenen Badzusammensetzung muss berücksichtigt werden, dass im Badbetrieb gewisse Bestandteile wie Kupferionen, Reduktionsmittel, Kupferionen-Komplexer und das Depolarisationsmittel verbraucht werden; diese Badkomponenten werden im Badbetrieb nach Bedarf ergänzt. With the specified bath composition it must be taken into account that certain components such as copper ions, reducing agents, copper ion complexes and the depolarizing agent are consumed in the bath operation; these bathroom components are supplemented in the bathroom as required.

Die Konzentration des Depolarisationsmittels und der pHWert werden ständig überwacht. Das Depolarisationsmittel wird dem Bad in einer Konzentration von mindestens 0,0001, in der Regel mindestens 0,0005 und bis zu 2,5 g/1 zugegeben. Nach Zugabe des Depolarisationsmittels wird der pH-Wert so eingestellt, dass eine höhere Abscheidungsgeschwindigkeit als im Vergleich zur Badlösung ohne Depolarisationsmittel bei gleichem pH-Wert erreicht wird. The concentration of the depolarizing agent and the pH value are constantly monitored. The depolarizing agent is added to the bath in a concentration of at least 0.0001, usually at least 0.0005 and up to 2.5 g / l. After adding the depolarizing agent, the pH value is adjusted so that a higher deposition rate is achieved than in the bath solution without depolarizing agent at the same pH value.

Die zu metallisierenden Oberfläche sollte fettfrei und frei von vergiftenden Stoffen sein. The surface to be metallized should be free of grease and free of poisonous substances.

Sollen nicht-metallische Oberflächen verkupfert werden, so müssen diese wie bekannt für die stromlose Metallabschei-dung vorbehandelt werden. Metallische Oberflächen müssen fett- und oxydfrei sein. If non-metallic surfaces are to be copper-plated, they must be pretreated as is known for electroless metal deposition. Metallic surfaces must be free of grease and oxides.

Bei inerten Metalloberflächen, wie z.B. rostfreiem Stahl, ist eine Vorbehandlung mit einer salzsauren Palladiumchloridlösung vorteilhaft. With inert metal surfaces, e.g. stainless steel, pretreatment with a hydrochloric acid palladium chloride solution is advantageous.

Nach der Vorbehandlung und/oder Sensibilisierung wird die Oberfläche dem stromlos Kupfer abscheidenden Bad zugesetzt, was entweder durch Eintauchen in die oder durch Aufsprühen der Lösung geschieht. Die Verweilzeit entspricht der gewünschten Metallschichtdicke. In der Praxis wird meistens so verfahren, dass die zu metallisierenden Oberflächen fest montiert sind und die Metallisierungslösung bewegt wird. Selbstverständlich kann auch entgegengesetzt verfahren werden. After the pretreatment and / or sensitization, the surface is added to the electroless copper plating bath, which is done either by immersion in or by spraying the solution. The residence time corresponds to the desired metal layer thickness. In practice, the procedure is usually that the surfaces to be metallized are firmly mounted and the metallization solution is moved. Of course, the opposite can also be done.

Die Metallisierungslösungen werden in der Regel so hergestellt, dass man den Komplexbildner für Kupferionen der Kupfersalzlösung zusetzt und so einen wasserlöslichen Kupferkomplex oder Chelat bildet. Der Komplexbildner kann in Form einer Base, eines Salzes oder eines wasserlöslichen Derivates zugesetzt werden. Die anderen Bestandteile werden anschliessend in beliebiger Reihenfolge der Kupferlösung zugesetzt. The metallization solutions are usually prepared in such a way that the complexing agent for copper ions is added to the copper salt solution and thus forms a water-soluble copper complex or chelate. The complexing agent can be added in the form of a base, a salt or a water-soluble derivative. The other constituents are then added to the copper solution in any order.

Das erfindunggemässe Verfahren kann in einem weiten Temperaturbereich durchgeführt werden, von beispielsweise zwischen 15 °C und dem Siedepunkt, 100 °C, vorzugsweise 20 und 80 °C. Es muss erwähnt werden, dass glänzende Kupferniederschläge schon bei Temperaturen von 25 °C erzielt werden. The inventive method can be carried out in a wide temperature range, for example between 15 ° C and the boiling point, 100 ° C, preferably 20 and 80 ° C. It must be mentioned that shiny copper deposits can be achieved at temperatures of 25 ° C.

Als Anwendungsbereiche für die vorliegende Erfindung sind zu nennen Schnellmetallisierung von Nichtleitern zur Vermeidung von Aufladungen oder von isolierten Kabeln zur Herstellung von Koaxialkabeln oder bei der Glasverspiegelung. Areas of application for the present invention include rapid metallization of non-conductors to avoid charging or insulated cables for the production of coaxial cables or for glass mirroring.

Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erzielten Metallabscheidungsgeschwindigkeiten aus stromlos arbeitenden Bädern liegen in der gleichen Grössenordnung wie die normalerweise bei Galvanisierungen erzielten. The metal deposition rates obtained from electroless baths using the method according to the invention are of the same order of magnitude as those normally achieved with electroplating.

Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung eignet sich besonders zur Herstellung von gedruckten Schaltungen und der Metallisierung von Kunststoffartikeln. Die Kupferschicht kann durch stromlose oder galvanische Metallab-scheidung von Kupfer, oder Kupfer, Nickel und Chrom, zur gewünschten Stärke aufgebaut werden. The method according to the present invention is particularly suitable for the production of printed circuits and the metallization of plastic articles. The copper layer can be built up to the desired thickness by electroless or galvanic metal deposition of copper, or copper, nickel and chrome.

Wird Formaldehyd als Reduktionsmittel verwendet, so können die beiden Teilreaktionen durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt werden: If formaldehyde is used as the reducing agent, the two partial reactions can be expressed by the following equations:

Anodisch (A) CH2O + 2 OH--HCOO- + !/2m + H2O + le~ Kathodisch (C) Cu + + + 2e~->- Cu° Anodic (A) CH2O + 2 OH - HCOO- +! / 2m + H2O + le ~ Cathodic (C) Cu + + + 2e ~ -> - Cu °

Die Ausdrücke «kathodisch» und «anodisch» wurden hier aus der Galvanik übernommen. Ohne an irgendeine Theorie gebunden zu sein, soll dies zum Ausdruck bringen, dass sich beide Reaktionen während des Abscheidungsvor-ganges abspielen, allerdings auf der gleichen makroskopischen Oberfläche, aber in verschiedenen mikroskopischen Bereichen. Wird die Oberfläche, auf der Metall abgeschieden wird, anodisch, so wird mit steigender Stromdichte auch die Geschwindigkeit der anodischen Reaktion gesteigert, und die Oberfläche wird mehr und mehr positiv. Wird der Badlösung ein erfindungsgemässer Beschleuniger zugesetzt, so ist die Polarisierung bei einer bestimmten Stromdichte geringer als das Potential, oder die durch die Abscheidung hervorgerufene Polarisation ist geringer als ohne Depolarisator. Die Potentialdifferenz zwischen einem Bad mit und ohne Depola-risationszusatz, bei gleicher Stromdichte gemessen, ist ein Mass für die erzielte Beschleunigung der anodischen Reaktion. The terms "cathodic" and "anodic" were taken from the electroplating here. Without being bound by any theory, this is intended to express that both reactions take place during the deposition process, but on the same macroscopic surface, but in different microscopic areas. If the surface on which metal is deposited becomes anodic, the speed of the anodic reaction increases with increasing current density, and the surface becomes more and more positive. If an accelerator according to the invention is added to the bath solution, the polarization at a specific current density is lower than the potential, or the polarization caused by the deposition is lower than without a depolarizer. The potential difference between a bath with and without a Depola riser additive, measured at the same current density, is a measure of the acceleration achieved in the anodic reaction.

Die Messung der Polarisation kann nach den üblichen, galvanostatischen, elektrochemischen Methoden durchgeführt werden, nach welchen ein bestimmter Strom von der Anode zur Kathode durch die Lösung geht. Ist die Anode die zu untersuchende Elektrode, so wird der Strom eine Polarisation an dieser bewirken. Die Differenz der Spannung, die zwischen der polarisierten Anode und einer Referenzelektrode, beispielsweise einer Kalomel-Elektrode, und der Spannung, die im Ruhezustand zwischen beiden Elektroden gemessen wird, gibt die Polarisation an. The measurement of the polarization can be carried out according to the usual, galvanostatic, electrochemical methods, according to which a certain current passes through the solution from the anode to the cathode. If the anode is the electrode to be examined, the current will polarize it. The difference in the voltage between the polarized anode and a reference electrode, for example a calomel electrode, and the voltage measured between the two electrodes at rest indicates the polarization.

In Fig. 1 misst die Depolarisation D die Abnahme der Polarisation P beim Strom i, wie sie durch die Gegenwart eines der erfindungsgemässen Polarisationsmittel bewirkt wird, ausgedrückt in Prozent. Wenn D gleich Null ist, ist auch die Beschleunigung der Abscheidung gleich Null; ist D grösser als Null, so entspricht dies Beschleunigungen, die grösser als Null sind. In FIG. 1, the depolarization D measures the decrease in the polarization P at the current i, as is caused by the presence of one of the polarizing agents according to the invention, expressed in percent. If D is zero, the acceleration of the deposition is also zero; if D is greater than zero, this corresponds to accelerations that are greater than zero.

Ähnlich ist es im Hinblick auf die kathodische Polarisation. Ist die zu metallisierende Oberfläche die negative Elektrode einer elektrischen Zelle, so kann die kathodische Reaktion gemessen werden. Ebenso ist die gemessene Depolarisation an der Kathode ein Mass für die Beschleunigung der kathodischen Reaktion. It is similar with regard to cathodic polarization. If the surface to be metallized is the negative electrode of an electrical cell, the cathodic reaction can be measured. The measured depolarization at the cathode is also a measure of the acceleration of the cathodic reaction.

Es wurde festgestellt, dass der Beschleunigungseffekt der Depolarisationsmittel weitgehend vom Komplexer für Kupferionen abhängig ist. Bei Verwendung der unten angegebenen Badzusammensetzung wurde die Wirksamkeit einer Anzahl verschiedener Depolarisationszusätze gemessen. It was found that the acceleration effect of the depolarizing agents largely depends on the complexer for copper ions. Using the bath composition below, the effectiveness of a number of different depolarization additives was measured.

Badzusammensetzungen für Tabellen I und II: Bath compositions for Tables I and II:

Tartrat-Ligand-Bad Tartrate ligand bath

Rochelle-Salz Rochelle salt

54,3 g/1 54.3 g / 1

Formaldehyd (37% Lösung) Formaldehyde (37% solution)

10 ml/1 10 ml / 1

CuS04-5H20 CuS04-5H20

18 g/1 18 g / 1

Rochelle-Salz : Kupfer (molares Verhältnis) Rochelle salt: copper (molar ratio)

5:1 5: 1

pH-Wert PH value

12,8 12.8

Temperatur temperature

25 °C ± 25 ° C ±

Atmosphäre the atmosphere

Beschleuniger accelerator

0,001 g/1 0.001 g / 1

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

o5 o5

646 200 646 200

Quadrol-Ligand-Bad Quadrol ligand bath

N,N,N',N'-tetrakis-(2-hydroxypropyl) N, N, N ', N'-tetrakis (2-hydroxypropyl)

äthylendiamin 34 g/1 ethylenediamine 34 g / 1

Formaldehyd (37% Lösung) 10 m/1 Formaldehyde (37% solution) 10 m / 1

CuS04 ■ 5H20 18 g/1 CuS04 ■ 5H20 18 g / 1

Quadrai : Kupfer (molares Verhältnis) 1,6:1 Quadrai: copper (molar ratio) 1.6: 1

pH-Wert 12,8 pH 12.8

Temperatur 25 °C ± 1 °C Atmosphäre Temperature 25 ° C ± 1 ° C atmosphere

Beschleuniger 0,001 g/1 Accelerator 0.001 g / 1

EDTA-Ligand-Bad EDTA ligand bath

EDTA (Na2) 43,3 g/1 EDTA (Na2) 43.3 g / 1

Formaldehyd (37% Lösung) 10 ml/1 Formaldehyde (37% solution) 10 ml / 1

CuS04-5H20 18 g/1 CuS04-5H20 18 g / 1

Na2EDTA : Kupfer (molares Verhältnis) 1,6:1 Na2EDTA: copper (molar ratio) 1.6: 1

pH-Wert 12,8 pH 12.8

Temperatur 25 °C ± 1 °C Atmosphäre Beschleuniger Temperature 25 ° C ± 1 ° C atmosphere accelerator

Zum Messen der Depolarisation in Prozent wurde ein konstanter Gleichstrom verwendet und die Polarisation wurde aufgezeichnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt. A constant direct current was used to measure the depolarization in percent and the polarization was recorded. The results are summarized in Table I.

Die Ergebnisse von Tabelle I zeigen, dass die verschiedenen erfindungsgemässen, als Beschleuniger brauchbaren Verbindungen unterschiedliche Wirkung auf die kathodische und die anodische Reaktion haben. The results in Table I show that the various compounds according to the invention which can be used as accelerators have different effects on the cathodic and the anodic reaction.

Tabelle I Table I

Anodische und kathodische Depolarisation (in %) Anodic and cathodic depolarization (in%)

Ligand Ligand

Beschleuniger accelerator

Depolarisaton (%) Depolarization (%)

Anodisch Anodic

Kathodisch Cathodic

N,N,N'N'-tetra- N, N, N'N'-tetra-

Cytosin Cytosine

79 79

28 28

kis-(2-hydroxy- kis- (2-hydroxy-

Adenin Adenine

82 82

31 31

propyl) äthylen propyl) ethylene

Benzitriazol Benzitriazole

72 72

27 27th

diamin diamine

Natrium 2-Mer-kaptobenzo- Sodium 2-mer-captobenzo-

thiazol thiazole

79 79

37 37

Pyridin Pyridine

70 70

20 20th

Guanidin Guanidine

0 0

49 49

EDTA EDTA

Cytosin Cytosine

78 78

56 56

Guanidin Guanidine

0 0

52 52

Tartrat Tartrate

Cytosin Cytosine

0 0

35 35

Guanidin Guanidine

0 0

35 35

Die durch ein Depolarisationsmittel hervorgerufenen 25 kathodischen und anodischen Depolarisationen können sich in ihrer Wirkung addieren, wie aus Tabelle II ersichtlich. Der gravimetrische Beschleunigungsfaktor A ist definiert als Verhältnis zwischen der Abscheidungsgeschwindigkeit mit und ohne Depolarisationszusatz. Die Messergebnisse wurden 30 unter den gleichen Bedingungen erzielt wie in Tabelle I. The effects of the 25 cathodic and anodic depolarizations caused by a depolarizing agent can add up, as can be seen in Table II. The gravimetric acceleration factor A is defined as the ratio between the deposition rate with and without the addition of depolarization. The measurement results were obtained under the same conditions as in Table I.

0,001 g/1 0.001 g / 1

Tabelle II Table II

Gravimetrischer Beschleunigungsfaktor A und Depolarisierung Gravimetric acceleration factor A and depolarization

Abscheidungsgeschwindigkeit Gravimetrischer Deposition rate gravimetric

(stromlos) gravimetrisch Beschleunigungs- (currentless) gravimetric acceleration

(xl0~3mm/h faktorA (xl0 ~ 3mm / h factorA

Ligand Beschleuniger Ohne Mit Depolarisierung (%) Ligand Accelerator Without With Depolarization (%)

Beschleuniger Beschleuniger Anod. Kathod. Total Accelerator Accelerator Anod. Cathod. Total

Tartrat Cytosin 0,5 0,9 1,8 0 35 35 Tartrate cytosine 0.5 0.9 1.8 0 35 35

N,N, N', N'-tetrakis- N, N, N ', N'-tetrakis

(2-hydroxypropyl- (2-hydroxypropyl

äthylendiamin) Cytosin 2,8 6,4 2,3 79 28 107 ethylenediamine) cytosine 2.8 6.4 2.3 79 28 107

EDTA Cytosin 1,0 2,5 2,5 78 56 134 EDTA cytosine 1.0 2.5 2.5 78 56 134

Tabelle II zeigt bei Verwendung von Cytosin und dem optimalen pH-Wert einen Zuwachs der Abscheidungsgeschwindigkeit von 180 bis 250%, abhängig von dem im stromlosen Verkupferungsbad anwesenden Liganden. Ein derartiges Ergebnis war überraschend und unvorhersehbar. Table II shows an increase in the deposition rate of 180 to 250% when using cytosine and the optimum pH value, depending on the ligand present in the electroless copper plating bath. Such a result was surprising and unpredictable.

Neben den hier namentlich aufgeführten Depolarisations-mitteln gibt es selbstverständlich noch eine grosse Zahl weiterer Depolarisationsmittel, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. In addition to the depolarizing agents mentioned here by name, there are of course a large number of further depolarizing agents which can be used in connection with the present invention.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird weiterhin durch die nachfolgenden Beispiele beschrieben. The process according to the invention is further described by the following examples.

In den Beispielen werden die Abscheidungsgeschwindigkeiten entweder «gravimetrisch» oder durch das sogenannte «Durchbrenn-Verfahren» bestimmt. In the examples, the deposition rates are determined either «gravimetrically» or by the so-called «blow-through method».

Nach dem «gravimetrischen Verfahren» wird eine Folie aus rostfreiem Stahl, 3x5 cm, nach der Reinigung, der Sensibilisierung und einem Spül Vorgang 15 Minuten lang einem Bad der angegebenen Zusammensetzung ausgesetzt, gespült, 20 Minuten lang getrocknet bei 100 °C, und anschliessend gewogen. Dann wird die Folie durch Eintauchen in Salpetersäure vom abgeschiedenen Kupfer befreit, gespült, getrocknet und erneut gewogen. Danach kann die Dicke des abgeschiedenen Metallniederschlages einfach aus Oberfläche und 50 Gewicht bestimmt werden. According to the «gravimetric method», a sheet of stainless steel, 3x5 cm, after cleaning, sensitization and a rinsing process is exposed to a bath of the specified composition for 15 minutes, rinsed, dried at 100 ° C. for 20 minutes, and then weighed . Then the foil is freed of the deposited copper by immersion in nitric acid, rinsed, dried and weighed again. Then the thickness of the deposited metal deposit can easily be determined from the surface and 50 weight.

Für den sogenannten «Durchbrenn-Test» wird eine beidseitig mit Kupfer kaschierte Epoxyglasplatte von 0,175 cm Dicke mit einer Vielzahl von nicht verkupferten Löchern von 0,1 cm Durchmesser verwendet. Die Platte wird mit einem 55 alkalischen Reinigungsmittel bei 50 °C gereinigt und in Wasser gespült. Anschliessend wird die Kupferoberfläche mit einer 10%igen Natriumsulfat-Lösung behandelt, gespült und darauf mit 10%iger Schwefelsäure und 30%iger Salzsäure in Kontakt gebracht. Die Lochwandungen werden sodann für 60 die stromlose Metallabscheidung mit einem üblichen Palladi-umchlorid/Zinnchlorid-Sensibilisator behandelt. Nach dem anschliessenden Spülen wird das überschüssige Zinnsalz von der Platte durch Behandlung mit 5%iger Fluorborsäure, die 4 g/1 N-(2-hydroxyäthyl)-äthylendiamintri-Essigsäure enthält, o5 entfernt und nochmals mit Wasser gespült. Das Substrat wird dann für 15 bis 30 Minuten in ein Verkupferungsbad getaucht, wie nachher noch beschrieben. In diesem Zeitraum werden 2 bis 4 x 10~3 mm Kupfer abgeschieden. Genauer For the so-called “burn-through test”, an epoxy glass plate 0.175 cm thick with a copper cladding on both sides and a large number of non-copper-plated holes 0.1 cm in diameter is used. The plate is cleaned with a 55 alkaline detergent at 50 ° C and rinsed in water. The copper surface is then treated with a 10% sodium sulfate solution, rinsed and then brought into contact with 10% sulfuric acid and 30% hydrochloric acid. The hole walls are then treated with a conventional palladium chloride / tin chloride sensitizer for electroless metal deposition. After the subsequent rinsing, the excess tin salt is removed from the plate by treatment with 5% fluoroboric acid, which contains 4 g / 1 N- (2-hydroxyethyl) -ethylenediamine tri-acetic acid, and rinsed again with water. The substrate is then immersed in a copper plating bath for 15 to 30 minutes as described later. During this period, 2 to 4 x 10 ~ 3 mm copper are deposited. More accurate

7 7

646200 646200

gesagt wird das Substrat für 15 Minuten in das Bad A getaucht und 30 Minuten in das Bad B oder C. Nach der Metallabscheidung, einem Spülvorgang und anschliessendem Trocknen wird die maximale Stromkapazität der Lochwandmetallisierung nach dem sogenannten «Durchbrenn-Test» 5 bestimmt. Hierzu wird ein Strom an eines oder mehrere der verkupferten Lochwandungen gelegt und gleichmässig um 3 Amp. pro Sekunde gesteigeret, bis die maximale Kapazität der Kupferschicht auf der Lochwandung erreicht ist. An diesem Punkt wird die Kupferschicht aus der Lochwandung zer- '<> stört und der Stromdurchgang demzufolge unterbrochen; dieser Punkt wird registriert. Das Verhältnis zwischen Kupferschichtdicke und maximaler Stromkapazität ist durch die folgende Gleichung gegeben: The substrate is said to be immersed in bath A for 15 minutes and in bath B or C for 30 minutes. After the metal deposition, a rinsing process and subsequent drying, the maximum current capacity of the perforated wall metallization is determined according to the so-called “burn-through test” 5. For this purpose, a current is applied to one or more of the copper-plated perforated walls and increased evenly by 3 amps per second until the maximum capacity of the copper layer on the perforated wall is reached. At this point, the copper layer from the hole wall is destroyed and the current passage is consequently interrupted; this point is registered. The relationship between the copper layer thickness and the maximum current capacity is given by the following equation:

„ «Durchbrenn»-Schichtdicke "" Burn through "layer thickness

Kupferschichtdicke = 0,2 x ;—r~:—: Copper layer thickness = 0.2 x; —r ~: -:

Lochdurchmesser Hole diameter

Die Abscheidungsgeschwindigkeit wird in 10~3 mm pro Stunde gemessen. Auf diese Weise bestimmte Abscheidungs- 20 geschwindigkeiten sind durch «BO» gekennzeichnet; alle übrigen Abscheidungsgeschwindigkeiten wurden auf gravi-metrischem Wege bestimmt. The deposition rate is measured in 10 ~ 3 mm per hour. Deposition rates determined in this way are identified by “BO”; all other deposition rates were determined by gravimetric means.

Beispiel 1 25 Example 1 25

Dieses Beispiel zeigt die Verwendung vo.n Pyridin, einer heterozyklischen aromatischen Stickstoffverbindung, als Beschleuniger oder Depolarisator für die Kupferabscheidung aus einem Bad der folgenden Zusammensetzung: This example shows the use of pyridine, a heterocyclic aromatic nitrogen compound, as an accelerator or depolarizer for copper deposition from a bath of the following composition:

30 30th

Bad A Bad A

N,N,N',N'-tetrakis- N, N, N ', N'-tetrakis

(2-hydroxypropyl)äthylendiamin (2-hydroxypropyl) ethylenediamine

CUS04-5H20 CUS04-5H20

Formaldehyd (37% Lösung) Benetzer («Pluronic» P85) Natriumhydroxyd Formaldehyde (37% solution) wetting agent ("Pluronic" P85) sodium hydroxide

Dem Bad A werden 0,1 g/1 Pyridin zugesetzt. Die Wirkung des Pyridins bei verschiedenen pH-Werten ist in Fig. 2 dargestellt; die Messungen wurden bei einer Badtemperatur von 25 °C vorgenommen. Die Vergleichskurve zeigt den Verlauf der Abscheidungsgeschwindigkeit als Funktion der pH-Werte ohne den erfindungsgemässen Pyridin-Zusatz. Die Vergleichswerte wurden in der folgenden Tabelle zusammengestellt: 0.1 g / l pyridine are added to bath A. The effect of pyridine at different pH values is shown in Fig. 2; the measurements were carried out at a bath temperature of 25 ° C. The comparison curve shows the course of the deposition rate as a function of the pH values without the pyridine addition according to the invention. The comparison values were compiled in the following table:

45 45

Bad A* Bathroom A *

Bad A + Pyridin pH Bad A + pyridine pH

Abscheidungs pH Deposition pH

Abscheidungsge Abscheidungsge

geschwindigkeit speed

schwindigkeit dizziness

(10_3mm/h) (10_3mm / h)

(10~3 mm/h) (10 ~ 3 mm / h)

12,4 12.4

9 5** 9 5 **

12,4 12.4

10,7 (BO) 10.7 (BO)

13,1 13.1

6,3 6.3

13,1 13.1

14,2** 14.2 **

* Vergleichsversuch * Comparative test

** höchste Abscheidungsgeschwindigkeit Beispiel 2 ** highest deposition rate example 2

Das Verfahren nach Beispiel 1 wird wiederholt mit dem Unterschied, dass das Kupfersulfat durch die äquivalente Menge Kupferazetat ersetzt wird und als depolarisierender Zusatz 2-Merkaptopyridin, eine heterozyklische aromatische Stickstoffverbindung, zugesetzt wird. Die Messergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt: The procedure according to Example 1 is repeated, with the difference that the copper sulfate is replaced by the equivalent amount of copper acetate and 2-mercaptopyridine, a heterocyclic aromatic nitrogen compound, is added as a depolarizing additive. The measurement results are summarized in the following table:

Bad A* Bathroom A *

Bad A + 2 Merkaptopyridin Bad A + 2 mercaptopyridine

PH PH

Abscheidungsge pH Separation pH

Abscheidungsge Abscheidungsge

schwindigkeit dizziness

schwindigkeit dizziness

(10_3mm/h) (10_3mm / h)

(10~3mm/h) (10 ~ 3mm / h)

12,4 12.4

9,5** (BO) 9.5 ** (BO)

12,4 12.4

12,5 (BO) 12.5 (BO)

12,8 12.8

6,7 6.7

12,8 12.8

14,0** 14.0 **

34 g/1 18 g/1 35 34 g / 1 18 g / 1 35

20 ml/1 0,001 g/1 zum Einstellen des gewünschten pH-Werts 40 20 ml / 1 0.001 g / 1 to set the desired pH 40

* Vergleichsversuch * Comparative test

** höchste Abscheidungsgeschwindigkeit ** highest deposition speed

Beispiel 3 Example 3

Dieses Beispiel zeigt die Wirkung von zwei der erfindungsgemässen Depolarisierungszusätze, die gemeinsam verwendet werden, und zwar das Natriumsalz des 2-Merkapto-benzothiazols und 2-Hydroxypyridin, welche heterozyklische aromatische Stickstoffverbindungen sind. Das Verfahren nach Beispiel 1 unter Verwendung des Bades A wird mit diesen beiden Zusätzen wiederholt; die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt: This example shows the effect of two of the depolarization additives according to the invention which are used together, namely the sodium salt of 2-mercapto-benzothiazole and 2-hydroxypyridine, which are heterocyclic aromatic nitrogen compounds. The procedure of Example 1 using bath A is repeated with these two additives; the results are summarized in the following table:

2-Merkapto-benzothiazol (Natriumsalz) g/1 2-mercapto-benzothiazole (sodium salt) g / 1

2-Hydroxypyridin g/1 pH 2-hydroxypyridine g / 1 pH

Abscheidungsgeschwindigkeit (10_3mm/h) Separation speed (10_3mm / h)

0* 0,002** 0** 0** 0 * 0.002 ** 0 ** 0 **

0 0 13,3 13,3 0 0 13.3 13.3

0,001 0,005 13,0 13,0 0.001 0.005 13.0 13.0

0,002 0,002 0.002 0.002

0,001 0,005 13,3 13,3 0.001 0.005 13.3 13.3

5,8 11,7 (BO) 7,9 11,5 12,3 13,3 5.8 11.7 (BO) 7.9 11.5 12.3 13.3

* Vergleichsversuch ohne depolarisierenden Zusatz ** Vergleichsversuch mit je einem der beiden depolarisierenden Zusätze * Comparative experiment without a depolarizing additive ** Comparative experiment with one of the two depolarizing additives

Die Kombination von 2-Hydroxypyridin und 2-Merkap-tobenzothiazol bewirkt eine grössere Steigerung der Abscheidungsgeschwindigkeit als nur eine der beiden Substanzen und einen hellen und glänzenden Kupferniederschlag. Wird nur 2-Merkaptobenzothiazol zugesetzt, erhöht sich die Badstabilität gegenüber dem Vergleichsbad ohne jeden Zusatz, der Kupferniederschlag hat jedoch nicht das gewünschte Aussehen. Wird nur 2-Hydroxypyridin zugesetzt, so ist der Kupferniederschlag hell und glänzend. The combination of 2-hydroxypyridine and 2-mercaptobenzothiazole causes a greater increase in the deposition rate than just one of the two substances and a bright and shiny copper deposit. If only 2-mercaptobenzothiazole is added, the bath stability increases compared to the comparison bath without any addition, but the copper deposit does not have the desired appearance. If only 2-hydroxypyridine is added, the copper deposit is bright and shiny.

50 50

Beispiel 4 Example 4

Das Verfahren nach Beispiel 1 wird mit p-Nitrobenzyl-aminhydrochlorid als Depolarisationsmittel, einem aromatischen Amin, wiederholt. Dem Bad A wird die Substanz in einer Menge von 0,1 g/1 zugesetzt. The procedure of Example 1 is repeated with p-nitrobenzylamine hydrochloride as a depolarizing agent, an aromatic amine. The substance A is added to bath A in an amount of 0.1 g / l.

60 60

Bad A* Bathroom A *

Bad A + Bad A +

2-Nitrobenzylaminhydrochlorid pH 2-nitrobenzylamine hydrochloride pH

Abscheidungsge pH Separation pH

Abscheidungsge Abscheidungsge

schwindigkeit dizziness

schwindigkeit dizziness

(10~3mm/h) (10 ~ 3mm / h)

(10~3 mm/h) (10 ~ 3 mm / h)

12,4 12.4

9,5** (BO) 9.5 ** (BO)

12,4 12.4

10,5 (BO) 10.5 (BO)

12,9 12.9

6,3 6.3

12,9 12.9

11,8 (BO)** 11.8 (BO) **

* Vergleichsversuch * Comparative test

** höchste Abscheidungsgeschwindigkeit ** highest deposition speed

646 200 646 200

8 8th

Beispiel 5 Example 5

Das Verfahren nach Beispiel 1 wird mit einem depolarise-renden Zusatz zum Bad A in Form von 0,005 g/12,2-Dipyridil durchgeführt. Die Ergebnisse sind nachfolgend zusammengestellt: 5 The process according to Example 1 is carried out with a depolarizing additive to bath A in the form of 0.005 g / 12,2-dipyridil. The results are summarized below: 5

Bad A* Bathroom A *

Bad A + 2,2'-Dipyridil Bad A + 2,2'-dipyridile

PH PH

Abscheidungsge pH Separation pH

Abscheidungsge Abscheidungsge

schwindigkeit dizziness

schwindigkeit dizziness

(10-3 mm/h) (10-3 mm / h)

(10_3mm/h) (10_3mm / h)

12,4 12.4

9,5** (BO) 9.5 ** (BO)

12,4 12.4

10,3 (BO) 10.3 (BO)

12,7 12.7

7,0 7.0

12,7 12.7

11,0** (BO) 11.0 ** (BO)

Es wurde festgestellt, dass das Kupfer bei höheren Temperaturen geringere innere Verspannungen aufweist. Bei 70 °C wurde der Formaldehydgehalt des Bades auf 12 ml/1 reduziert. Es muss erwähnt werden, dass eine Abscheidungsgeschwindigkeit von 65 x 10-3 mm pro Stunde wie sie bei 70 °C erzielt wurde, ganz aussergewöhnlich ist; ebenfalls ganz aussergewöhnlich ist die Abscheidungsgeschwindigkeit von 19,3 x 10 ~3 mm pro Stunde, wie sie bei einer Badtemperatur von 38 °C erzielt wurde. It was found that the copper has lower internal stresses at higher temperatures. At 70 ° C the formaldehyde content of the bath was reduced to 12 ml / 1. It has to be mentioned that a deposition rate of 65 x 10-3 mm per hour, as was achieved at 70 ° C, is quite extraordinary; The deposition rate of 19.3 x 10 ~ 3 mm per hour, which was achieved at a bath temperature of 38 ° C, is also quite extraordinary.

10 10th

* Vergleichsversuch ** höchste Abscheidungsgeschwindigkeit * Comparison test ** highest deposition rate

Beispiel 6 Example 6

Dieses Beispiel zeigt den Einfluss erhöhter Temperaturen auf die Abscheidungsgeschwindigkeit von Bädern mit den erfindungsgemässen Zusätzen. This example shows the influence of elevated temperatures on the deposition rate of baths with the additives according to the invention.

Das Verfahren nach Beispiel 1 wird nunmehr mit einem Zusatz von 0,002 g/12-Merkaptobenzothiazol zum Bad A bei einer Temperatur von 26,38 und 70 °C wiederholt. Die Ergebnisse sind im folgenden zusammengestellt: The procedure of Example 1 is now repeated with the addition of 0.002 g / 12-mercaptobenzothiazole to bath A at a temperature of 26.38 and 70 ° C. The results are summarized below:

2-Merkaptobenzo-thiaozol 2-mercaptobenzo-thiaozole

(Natriumsalz) g/1 pH (gemessen bei Zimmertemperatur) Badtemperatur (°C) Abscheidungsgeschwindigkeit (10~3mm/h) (Sodium salt) g / 1 pH (measured at room temperature) bath temperature (° C) deposition rate (10 ~ 3mm / h)

0,002 0.002

13,2 26 13.2 26

0,002 0.002

13,2 38 13.2 38

13,0 (BO) 19,3 13.0 (BO) 19.3

0,002 0.002

13,2 70 13.2 70

65 65

Beispiel 7 Example 7

Dieses Beispiel dient dazu, den Einfluss weiterer Metallionen neben Kupfer zu veranschaulichen; verwendet wurden Metalle der Gruppe VIII des Periodischen Systems, 's Das Verfahren nach Beispiel 1 wird mit den stromlos Metall abscheidenden Bädern nach Tabelle III wiederholt. Die Ergebnisse dieser Tabelle zeigen, dass Zusätze von Metallionen aus der Gruppe VIII sich günstig auf die Abscheidungsgeschwindigkeit auswirken. 20 Die Badarbeit in Gegenwart der erfindungsgemässen verwendeten Zusätze zeigt einen sehr deutlichen Anstieg der Abscheidungsgeschwindigkeit im Vergleich zu Kontrollbädern, die keinen solchen Zusatz enthalten. Zusätzlich muss bemerkt werden, dass die Zusätze, wie sie in den Beispielen 1 25 bis 7 verwendet werden, Kupferniederschläge guter Haftfestigkeit liefern, bei denen das Kupfer in der Regel nicht verspannt ist, während die Kontrollbäder ohne Zusätze nicht oder nur schlecht haftende Niederschläge geringerer Qualität ergeben. This example serves to illustrate the influence of other metal ions besides copper; Metals from Group VIII of the Periodic Table were used. The procedure according to Example 1 is repeated with the electroless metal-depositing baths according to Table III. The results of this table show that additions of metal ions from group VIII have a favorable effect on the deposition rate. The bath work in the presence of the additives used according to the invention shows a very significant increase in the deposition rate compared to control baths which do not contain such an additive. In addition, it must be noted that the additives as used in Examples 1 25 to 7 give copper deposits of good adhesive strength, in which the copper is usually not braced, while the control baths without additives do not or only poorly adhering deposits of lower quality surrender.

30 30th

Tabelle III Table III

N,N,N',N'-tetrakis- N, N, N ', N'-tetrakis

(2-hydroxypropyl) (2-hydroxypropyl)

äthylendiamin ethylenediamine

CuS04 • 5H2O CuS04 • 5H2O

Formaldehyd (37%) Formaldehyde (37%)

Benetzer («Pluronic» P-85) Wetting agent ("Pluronic" P-85)

NaOH NaOH

2- Merkaptob enzothiazol 2- Merkaptob enzothiazole

(Natriumsalz) (Sodium salt)

NiS04-6H20 NiS04-6H20

CoCl-2H20 CoCl-2H20

PdCh PdCh

Kaliumnatriumtartrat pH Potassium sodium tartrate pH

Abscheidungsgeschwindigkeit (10~3mm/h) Deposition speed (10 ~ 3mm / h)

34 g/1 34 g / 1

34 g/1 34 g / 1

34 g/1 34 g / 1

34 g/1 34 g / 1

34 g/1 34 g / 1

34 g/1 34 g / 1

18 g/1 18 g / 1

18 g/1 18 g / 1

18 g/1 18 g / 1

18 g/1 18 g / 1

18 g/1 18 g / 1

18 g/1 18 g / 1

20 ml/1 20 ml / 1

20 ml/1 20 ml / 1

20 ml/1 20 ml / 1

20 ml/1 20 ml / 1

20 ml/1 20 ml / 1

20 ml/1 20 ml / 1

0,001 g/1 0.001 g / 1

0,001 g/1 0.001 g / 1

0,001 g/1 0.001 g / 1

0,001 g/1 0.001 g / 1

0,001 g/1 0.001 g / 1

0,001 g/1 0.001 g / 1

to pH to pH

to pH to pH

to pH to pH

to pH to pH

to pH to pH

to pH to pH

0,002* g/1 0.002 * g / 1

0,002 g/1 0.002 g / 1

0,002* g/1 0.002 * g / 1

0,002 g/1 0.002 g / 1

0,0015* g/1 0.0015 * g / 1

0,0015 g/1 0.0015 g / 1

0g/l lg/1 0g / l lg / 1

0g/l 0g / l

0g/l 0g / l

0g/l 0g / l

0g/l 0g / l

0g/l 0g / l

0g/l 0g / l

0g/l 0g / l

4,5 g/1 4.5 g / 1

0g/l 0g / l

0g/l 0g / l

0g/l 0g / l

0g/l 0g / l

0g/l 0g / l

0g/l 0g / l

0g/l 0g / l

0g/l 0g / l

0g/l 0g / l

1,6 g/1 1.6 g / 1

0g/l 0g / l

4,5 g/1 4.5 g / 1

0g/l 0g / l

0g/l 0g / l

13,4 13.4

13,4 13.4

13,2 13.2

13,2 13.2

13,2 13.2

13,2 13.2

10,4 10.4

19 19th

12,8 12.8

15 15

9 9

12 12

: Vergleichsversuch ohne zusätzliche Metall der Gruppe VIII : Comparative test without additional Group VIII metal

Beispiel 8 Example 8

Dieses Beispiel zeigt den Einfluss von Cytosin, einem ebenfalls erfindungsgemässen Beschleuniger, in einem Abscheidungsbad der folgenden Zusammensetzung: This example shows the influence of cytosine, also an accelerator according to the invention, in a deposition bath of the following composition:

Bad B Bad B

Tetranatriumäthylendiamintetraazetat- Tetrasodium ethylenediaminetetraacetate

dihydrat 138 g/1 dihydrate 138 g / 1

CuS04-5H20 14,7 g/1 CuS04-5H20 14.7 g / 1

Formaldehyd (37% Lösung) 30 ml/1 Formaldehyde (37% solution) 30 ml / 1

NaOH zum Einstellen des pH-Wertes NaOH to adjust the pH

Bei Anwendung des oben beschriebenen gravimetrischen Verfahrens zur Bestimmung der abgeschiedenen Kupfer-60 schichtdicke wurde eine Folie aus rostfreiem Stahl, 3x5 cm, verwendet. Die Folie wurde für die Metallabscheidung aus stromlos arbeitenden Bädern sensibilisiert und anschliessend in das Bad B getaucht, dem zuvor 0,004 g/1 Cytosin zugesetzt wurden. Die Badtemperatur betrug 25 °C. When using the above-described gravimetric method for determining the deposited copper-60 layer thickness, a foil made of stainless steel, 3x5 cm, was used. The film was sensitized for the metal deposition from electroless baths and then immersed in bath B, to which 0.004 g / l cytosine had previously been added. The bath temperature was 25 ° C.

od Die Wirkung des Cytosins bei verschiedenen pH-Wertes auf die Abscheidungsgeschwindigkeit ist in Fig. 3 veranschaulicht und ebenfalls den nachstehenden Messergebnissen zu entnehmen: od The effect of the cytosine at different pH on the deposition rate is illustrated in FIG. 3 and can also be seen from the following measurement results:

9 9

646 200 646 200

Bad B* Bathroom B *

Bad B + Cytosin pH Bad B + cytosine pH

Abscheidungsge pH Separation pH

Abscheidungsge Abscheidungsge

schwindigkeit dizziness

schwindigkeit dizziness

(10-3mm/h) (10-3mm / h)

(10~3mm/h) (10 ~ 3mm / h)

12,4 12.4

5,3** 5.3 **

12,4 12.4

9,3 9.3

12,75 12.75

4,5 4.5

12,75 12.75

10,4** 10.4 **

* Vergleichsversuch * Comparative test

** höchste Abscheidungsgeschwindigkeit Beispiel 9 ** highest deposition rate example 9

Das Verfahren nach Beispiel 8 wird mit 0,005 g/12-Mer-kaptobenzothiazol als depolarisierendem Zusatz anstelle von Cytosin wiederholt. Die Ergebnisse sind nachfolgend zusammengestellt: The procedure of Example 8 is repeated with 0.005 g / 12-mer-kaptobenzothiazole as a depolarizing additive instead of cytosine. The results are summarized below:

Bad B* Bathroom B *

Bad B + 2-Merkaptobenzothiazol pH Bad B + 2-mercaptobenzothiazole pH

Abscheidungsge pH Separation pH

Abscheidungsge Abscheidungsge

schwindigkeit dizziness

schwindigkeit dizziness

(10-3 mm/h (10-3 mm / h

(10~3 mm/h) (10 ~ 3 mm / h)

12,4 12.4

5,3 5.3

12,4 12.4

11,0** 11.0 **

13,1 13.1

3,5 3.5

13,1 13.1

7,3 7.3

* Vergleichsversuch ** höchste Abscheidungsgeschwindigkeit * Comparison test ** highest deposition rate

Beispiel 10 Example 10

Das Verfahren nach Beispiel 8 wird mit 0,003 g/12-Mer-kaptopyrimidin als depolarisierendem Zusatz durchgeführt; die Ergebnisse sind nachfolgend zusammengestellt sowie aus Fig. 4 ersichtlich. The method according to Example 8 is carried out with 0.003 g / 12-mer-kaptopyrimidine as a depolarizing additive; the results are summarized below and can be seen in FIG. 4.

Bad B* Bathroom B *

Bad + 2-Merkaptopyrimidin pH Bad + 2-mercaptopyrimidine pH

Abscheidungsge Abscheidungsge

PH PH

Abscheidungsge Abscheidungsge

schwindigkeit dizziness

schwindigkeit dizziness

(10_3mm/h) (10_3mm / h)

(10_3mm/h) (10_3mm / h)

12,4 12.4

5,3** 5.3 **

12,4 12.4

5,3 5.3

13,0 13.0

3,5 3.5

13,0 13.0

8,8** 8.8 **

* Vergleichsversuch * Comparative test

** höchste Abscheidungsgeschwindigkeit Beispiel 11 ** highest deposition rate example 11

Das Verfahren nach Beispiel 8 wird mit 0,005 g/1 Guani-dinhydrochlorid, einer nicht-aromatischen Stickstoffverbindung, als Depolarisationsmittel durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Fig. 5 veranschaulicht und in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt: The process according to Example 8 is carried out with 0.005 g / 1 guanine dinhydrochloride, a non-aromatic nitrogen compound, as a depolarizing agent. The results are illustrated in Figure 5 and summarized in the table below:

Bad B* Bathroom B *

Bad B + Guanidin HCl pH Bad B + guanidine HCl pH

Abscheidungsge pH Separation pH

Abscheidungs Deposition

schwindigkeit dizziness

geschwindigkeit speed

(10_3mm/h) (10_3mm / h)

(10-3 mm/h) (10-3 mm / h)

12,4 12.4

5,3** 5.3 **

12,4 12.4

8,0 8.0

12,72 12.72

4,4 4.4

12,72 12.72

10,5** 10.5 **

* Vergleichsversuch * Comparative test

** höchste Abscheidungsgeschwindigkeit ** highest deposition speed

Die Beispiele 8 bis 11 zeigen einen deutlichen Anstieg der Abscheidungsgeschwindigkeit bei den Bädern mit den erfindungsgemässen depolarisierenden Zusätzen im Vergleich zu den Bädern ohne diese Zusätze. Examples 8 to 11 show a clear increase in the deposition rate in the baths with the depolarizing additives according to the invention compared to the baths without these additives.

Beispiel 12 Example 12

Dieses Beispiel gibt eine erfindungsgemässe Badzusam- This example gives a bathroom assembly according to the invention.

mensetzung an, mit der eine besonders grosse Abscheidungs geschwindigkeit erzielt wird: approach with which a particularly high deposition speed is achieved:

Kupfersulfat Copper sulfate

18 g/1 18 g / 1

«Quadrol» "Quadrol"

36 g/1 36 g / 1

«Pluronic» P85 (Benetzer) "Pluronic" P85 (wetting agent)

1 mg/1 1 mg / 1

2-Merkaptobenzothiazol 2-mercaptobenzothiazole

1,5 mg/1 1.5 mg / 1

NÌS04-6H20 NÌS04-6H20

0,61 g/1 0.61 g / 1

Rochelle-Salz Rochelle salt

1,0 g/1 1.0 g / 1

Formaldehyd formaldehyde

12,0 ml/1 12.0 ml / 1

NaOH NaOH

37,0 g/1 37.0 g / 1

4-Hydroxypyridin 4-hydroxypyridine

40,0 mg/1 40.0 mg / 1

pH pH

13,15 13.15

(bei 25 °C) (at 25 ° C)

Temperatur temperature

70 °C 70 ° C

Die Abscheidungsgeschwindigkeit mit diesem Bad betrug 32 x 10-3 mm pro Stunde, die Duktilität des abgeschiedenen Kupfers war gut (zwei Biegungen um je 90°), die Stabilität des Bades sehr gut. Die hohe Duktilität des Kupferniederschlages bei einer so hohen Abscheidungsgeschwindigkeit aus einem stromlos arbeitenden Bad ist besonders bemerkenswert. The deposition rate with this bath was 32 x 10-3 mm per hour, the ductility of the deposited copper was good (two bends of 90 ° each), the stability of the bath was very good. The high ductility of the copper deposit at such a high deposition rate from an electroless bath is particularly remarkable.

Beispiel 13 Example 13

Dieses Beispiel zeigt ebenfalls die hohe Abscheidungsgeschwindigkeit, die mit den erfindungsgemässen Bädern erzielt wird. This example also shows the high deposition rate that is achieved with the baths according to the invention.

Kupfersulfat 18 g/1 Copper sulfate 18 g / 1

«Quadrol» 34 g/1 "Quadrol" 34 g / 1

Formaldehyd 15 ml/1 Formaldehyde 15 ml / 1

«Pluronic» P85 (Benetzer) 1 mg/1 "Pluronic" P85 (wetting agent) 1 mg / 1

2-Merkaptobenzothiazol 1,5 mg/1 2-mercaptobenzothiazole 1.5 mg / 1

pH 13,2 pH 13.2

Polyox-Koagulanz 1,0 mg/1 Polyox coagulant 1.0 mg / 1

Abscheidungsgeschwindigkeit 72 x 10_3mm/h Deposition speed 72 x 10_3mm / h

Temperatur 70 °C Temperature 70 ° C

Beispiel 14 Example 14

Dieses Beispiel zeigt die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens mit besonders konzentrierten Bädern. Derartige Bäder machen ein Auffüllen der einzelnen Badbestandteile entweder durch fortlaufende oder durch portionsweise Zugaben überflüssig. This example shows the application of the method according to the invention with particularly concentrated baths. Such baths make it unnecessary to fill up the individual bath components either by continuous additions or by portions.

Bad C Bad C

N,N,N',N'-tetrakis-(2-hydroxy- N, N, N ', N'-tetrakis (2-hydroxy-

propyl)äthylendiamin 65,4 g/1 propyl) ethylenediamine 65.4 g / 1

CuSÛ4-5H20 50,0 g/1 CuSÛ4-5H20 50.0 g / 1

Formaldehyd (37% Lösung) 20,0 ml/1 Formaldehyde (37% solution) 20.0 ml / 1

Benetzer «Pluronic» P85 0,001 g/1 "Pluronic" wetting agent P85 0.001 g / 1

Natriumhydroxyd 3,9 g/1 Sodium hydroxide 3.9 g / 1

pH 13,2 pH 13.2

Temperatur 25 °C Temperature 25 ° C

In diesem Beispiel wurde die abgeschiedene Kupferschichtdicke durch gravimetrische Bestimmung, wie oben beschrieben, bestimmt. Allerdings wurde im vorliegenden Fall anstelle einer Platine aus rostfreiem Stahl eine solche aus Kupfer verwendet. Das verdünnte Bad A nach Beispiel 1 wurde zum Vergleich benutzt. Die Messerbegnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt: In this example, the deposited copper layer thickness was determined by gravimetric determination, as described above. In the present case, however, a copper plate was used instead of a stainless steel plate. The diluted bath A according to Example 1 was used for comparison. The measurement results are summarized in the table below:

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

od or

646 200 646 200

Bad bath

Cytosin (mg/1) Cytosine (mg / 1)

Abscheidungsge schwindigkeit (10_3mm/h) Deposition speed (10_3mm / h)

A A

0 0

3,6 3.6

C C.

0 0

4,0 4.0

C C.

5 5

7,9 7.9

C C.

10 10th

9,8 9.8

c c

15 15

10,5 10.5

c c

20 20th

11,3 11.3

c c

40 40

9,1 9.1

Die durch den Cytosin-Zusatz erzielten Abscheidungsgeschwindigkeiten waren völlig unerwartet. Die hier erzielten Beschleunigungen beweisen die Wirksamkeit der erfindungsgemässen depolarisierenden Zusätze bei hochkonzentrierten Bädern. Bisher wurden nur verdünnte Bäder untersucht. Als verdünnte Bäder werden in diesem Zusammenhang Bäder bezeichnet, die einen Kupfergehalt von weniger als 0,1 Mol/1 und meistens 0,6 Mol/1 enthalten. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren können stromlos arbeitende Metallisierungsbäder mit einem höheren Kupfergehalt als 0,1 Mol/1 zur Erzielung von Abscheidungsgeschwindigkeiten von mehr als 7 x 10-3 mm pro Stunde verwendet werden. Ein Vergleich der Bäder A und C zeigt auch, dass in den Bädern ohne Cytosin-Zusatz eine Erhöhung der Kupferionen-Konzentration (18 g/1 CuS04-5H20 in Bad A gegenüber 50 g/1 im Bad C) keine wesentliche Steigerung der Abscheidungsgeschwindigkeit bewirkt. Es ist vielmehr die Gegenwart von Cytosin bei entsprechender Einstellung der pH-Wertes, durch die höhere Abscheidungsgeschwindigkeiten erzielt werden. The deposition rates achieved with the addition of cytosine were completely unexpected. The accelerations achieved here prove the effectiveness of the depolarizing additives according to the invention in highly concentrated baths. So far only diluted baths have been examined. In this context, diluted baths are baths that contain a copper content of less than 0.1 mol / 1 and usually 0.6 mol / 1. According to the method according to the invention, electroless plating baths with a copper content higher than 0.1 mol / l can be used to achieve deposition rates of more than 7 x 10-3 mm per hour. A comparison of baths A and C also shows that in the baths without the addition of cytosine, an increase in the copper ion concentration (18 g / 1 CuS04-5H20 in bath A compared to 50 g / 1 in bath C) does not significantly increase the deposition rate . Rather, it is the presence of cytosine, with appropriate adjustment of the pH, that achieves higher deposition rates.

Zusätzlich zu den oben beschriebenen Beispielen soll noch bemerkt werden, dass bei Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens mit gleichzeitig zwei depolarisierenden Zusätzen, wie beispielsweise 2-Merkaptobenzothiazol in Kombination mit Imidazol oder 4-Hydroxypyridin, glänzendere Kupferniederschläge erzielt werden als ohne jeden Zusatz oder bei Verwendung von 2-Merkaptobenzothiazol allein. Bei Verwendung einer Kombination von Pyridin mit 2-Merkaptobenzothiazol werden sowohl eine grössere Badstabilität als auch ein glänzenderer Kupferniederschlag erzielt als bei der Verwendung von 2-Merkaptobenzothiazol allein. In addition to the examples described above, it should also be noted that when the process according to the invention is used with two depolarizing additives, such as 2-mercaptobenzothiazole in combination with imidazole or 4-hydroxypyridine, glossier copper deposits are achieved than without any addition or when using 2 -Merkaptobenzothiazole alone. When using a combination of pyridine with 2-mercaptobenzothiazole, both greater bath stability and a shinier copper deposit are achieved than when using 2-mercaptobenzothiazole alone.

Ganz besonders wirksame Beschleuniger sind die folgenden Verbindungen: 2-Merkaptobenzothiazol, 4-Hydroxypyri- The following compounds are very particularly effective accelerators: 2-mercaptobenzothiazole, 4-hydroxypyri-

10 10th

din, 2-Merkaptopyridin, Aminopyrazin, Pyrido(2,3,b)pyrazin, Cytosin, Guanidinhydrochlorid, Pyridin, 2-Hydroxypyridin, Paranitrobenzylamin, Hydrochlorid, Imidazol und Mischungen davon. din, 2-mercaptopyridine, aminopyrazine, pyrido (2,3, b) pyrazine, cytosine, guanidine hydrochloride, pyridine, 2-hydroxypyridine, paranitrobenzylamine, hydrochloride, imidazole and mixtures thereof.

Infolge der hohen Abscheidungsgeschwindigkeit aus den erfindungsgemässen Bädern werden bei verdünnten Lösungen häufige Zugaben der einzelnen Badbestandteile erforderlich. Wie in Beispiel 14 gezeigt, ist es möglich, konzentrierte Bäder zu verwenden, die eine häufige Auffüllung der verbrauchten Badbestandteile überflüssig machen. As a result of the high deposition rate from the baths according to the invention, frequent additions of the individual bath components are required in the case of dilute solutions. As shown in Example 14, it is possible to use concentrated baths that make frequent replenishment of the used bath components unnecessary.

Allgemein kann als depolarisierender Zusatz jede Verbindung benutzt werden, die eine 20%ige, vorzugsweise eine 30%ige Depolarisation der anodischen, kathodischen oder beider Teilreaktionen ermöglicht. In general, any compound can be used as a depolarizing additive which enables 20%, preferably 30%, depolarization of the anodic, cathodic or both partial reactions.

' s Zur Demonstration der Erfindung in der Herstellung von gedruckten Schaltungen kann wie folgt verfahren werden: The following can be used to demonstrate the invention in the production of printed circuits:

Als Ausgangsmaterial dient ein kupferkaschiertes, glasfaserverstärktes Epoxymaterial, das mit einer Anzahl von Löchern versehen wird. Oberfläche und Löcher werden mit 20 einem alkalischen Reinigungsmittel bei 50 °C gesäubert und anschliessend mit Wasser gespült. Die Kupferoberfläche wird dann mit einer 10%igen wässrigen Natriumpersulfat-Lösung gereinigt, wieder gespült und anschliessend mit 10%iger Schwefelsäure und 30%iger Salzsäure in Kontakt gebracht. 25 Nach der Vorbehandlung werden die Lochwandungen für die stromlose Metallabscheidung sensibilisiert; als Sensibilisierungsmittel dient eine der üblichen Palladiumchlorid/ Zinnchlorid-Lösungen. Danach wird kurz in Wasser gespült und mit 5%iger Fluorborsäure zur Entfernung überschüssigen 30 Zinnsalzes nachbehandelt und wieder mit Wasser gespült. Das Material, das nun für das erfindungsgemässe Verkupfe-rungsverfahren bereit ist, wird in eines der zuvor beschriebenen Kupferabscheidungsbäder getaucht, und es werden 2 bis 4 x 10~3 mm Kupfer abgeschieden. A copper-clad, glass fiber-reinforced epoxy material serves as the starting material and is provided with a number of holes. Surface and holes are cleaned with an alkaline cleaning agent at 50 ° C and then rinsed with water. The copper surface is then cleaned with a 10% aqueous sodium persulfate solution, rinsed again and then brought into contact with 10% sulfuric acid and 30% hydrochloric acid. 25 After the pretreatment, the hole walls are sensitized to the electroless metal deposition; One of the usual palladium chloride / tin chloride solutions is used as a sensitizing agent. Then it is briefly rinsed in water and treated with 5% fluoroboric acid to remove excess tin salt and rinsed again with water. The material which is now ready for the copper plating process according to the invention is immersed in one of the copper deposition baths described above, and 2 to 4 × 10 -3 mm copper are deposited.

35 Danach wird ein Teil der Oberfläche mit einer Maske abgedeckt und die freiliegenden Bezirke werden nach konventionellem Verfahren verkupfert. Anschliessend wird vermittels Elektroplattierung eine Zinn-Blei-Legierung aufgebracht. Die Maskenschicht wird mit einer schwach alkali-40 sehen Lösung entfernt und die ursprüngliche Kupferschicht mit einer ammoniakalischen CuCh-Lösung weggeätzt. Das Endprodukt ist eine gedruckte Schaltung mit Kupferleitern auf der Oberfläche, verkupferten Löchern und mit einer Zinn-Blei-Schicht überzogen. 35 Then part of the surface is covered with a mask and the exposed areas are copper-coated using conventional methods. A tin-lead alloy is then applied using electroplating. The mask layer is removed with a weakly alkaline solution and the original copper layer is etched away with an ammoniacal CuCh solution. The end product is a printed circuit with copper conductors on the surface, copper-plated holes and coated with a tin-lead layer.

g G

5 Blatt Zeichnungen 5 sheets of drawings

Claims (16)

646 200 646 200 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 1. Verfahren zur stromlosen Metallabscheidung mit erhöhter Abscheidungsgeschwindigkeit von festhaftenden Kupferschichten auf metallischen und nicht-metallischen Oberflächen oder Teilen aus Metallisierungsbädern, deren pH-Wert 10 übersteigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver-kupferungsbadflüssigkeit neben sonstigen Bestandteilen mindestens einen Zusatz enthält, der inbezug auf die kathodische Halbreaktion oder die anodische Halbreaktion oder beide depolarisierend wirkt, und dass der pH-Wert der Badflüssigkeit so eingestellt ist, dass er jenen übersteigt, der der maximalen Abscheidungsgeschwindigkeit der Badflüssigkeit ohne diesen Zusatz entspricht, wodurch der Aufbau der festhaftenden Kupferschicht mit einer Abscheidungsgeschwindigkeit bewirkt wird, die höher ist als jene, die unter Benutzung der Flüssigkeit ohne diesen Zusatz bei gleichem pH-Wert und gleicher Temperatur auftritt. 1. Method for electroless metal deposition with increased deposition speed of firmly adhering copper layers on metallic and non-metallic surfaces or parts from metallization baths, the pH value of which exceeds 10, characterized in that the copper plating bath liquid contains at least one additive in addition to other constituents which relates to the cathodic half reaction or the anodic half reaction, or both, has a depolarizing effect, and that the pH of the bath liquid is adjusted to exceed that which corresponds to the maximum deposition rate of the bath liquid without this additive, whereby the build-up of the adherent copper layer causes a deposition rate which is higher than that which occurs when using the liquid without this additive at the same pH value and the same temperature. 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz eine mindestens 20%ige Depolarisa-tion der anodischen Halbreaktion bewirkt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the addition brings about an at least 20% depolarization of the anodic half-reaction. 3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz eine mindestens 20%ige Depolarisa-tion der kathodischen Halbreaktion bewirkt. 3. The method according to claim 1, characterized in that the addition brings about an at least 20% depolarization of the cathodic half reaction. 4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz mindestens eine 20%ige Depolarisa-tion sowohl der anodischen als auch der kathodischen Halbreaktion des Abscheidungsvorganges bewirkt. 4. The method according to claim 1, characterized in that the addition causes at least a 20% depolarization of both the anodic and the cathodic half-reaction of the deposition process. 5. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Badflüssigkeit Kupferionen, einen Komplexbildner für Kupferionen, ein Reduktionsmittel und ein Mittel zum Einstellen des pH-Wertes enthält, und deren Abscheidungsgeschwindigkeit mit dem pH-Wert zunächst ansteigt, einen Spitzenwert erreicht und dann mit steigendem pH-Wert wieder absinkt, und dass die Badflüssigkeit als depolarisierenden Zusatz mindestens eine Verbindung enthält, die delokalisierte 7t-Bindungen aufweist. 5. The method according to claim 1, characterized in that the bath liquid contains copper ions, a complexing agent for copper ions, a reducing agent and an agent for adjusting the pH, and their deposition rate initially increases with the pH, reaches a peak value and then with increasing pH decreases again, and that the bath liquid contains at least one compound as a depolarizing additive which has delocalized 7t bonds. 6. Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der depolarisierende Zusatz aus der Gruppe von heterocyclischen aromatischen Stickstoff- und Schwefelverbindungen, nicht-aromatischen Stickstoffverbindungen, die mindestens eine delokalisierte 7i-Bindung aufweisen, aromatischen Aminen und Mischungen derselben ausgewählt ist. 6. The method according to claim 5, characterized in that the depolarizing additive is selected from the group of heterocyclic aromatic nitrogen and sulfur compounds, non-aromatic nitrogen compounds which have at least one delocalized 7i bond, aromatic amines and mixtures thereof. 7. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der depolarisierende Zusatz aus der Reihe von 2-Mercaptobenzothiazol, 4-Hydroxypyri-din, 2-Mercaptopyridin, Aminopyrazin, Pyrido-(2,3-b)-pyra-zin, Cytosin, Guanidinhydrochlorid, Pyridin, 2-Hydroxypyri-din, para-Nitrobenzylaminhydrochlorid, Imidazol und Mischungen derselben ausgewählt ist. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the depolarizing additive from the series of 2-mercaptobenzothiazole, 4-hydroxypyri-din, 2-mercaptopyridine, aminopyrazine, pyrido- (2,3-b) -pyra- zin, cytosine, guanidine hydrochloride, pyridine, 2-hydroxypyridine, para-nitrobenzylamine hydrochloride, imidazole and mixtures thereof. 8. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Badflüssigkeit den depolarisierenden Zusatz in einer Menge von mindestens 0,001 g/ Liter enthält. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the bath liquid contains the depolarizing additive in an amount of at least 0.001 g / liter. 9. Verfahren nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration des Zusatzes 2,5 g/Liter nicht übersteigt. 9. The method according to claim 8, characterized in that the concentration of the additive does not exceed 2.5 g / liter. 10. Verfahren nach einem der Patentansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der depolarisierende Zusatz der Badflüssigkeit ein freies Elektronenpaar am Stickstoffatom benachbart zur 7t-Bindung enthält. 10. The method according to any one of claims 5 to 9, characterized in that the depolarizing addition of the bath liquid contains a lone pair of electrons on the nitrogen atom adjacent to the 7t bond. 11. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Badflüssigkeit zusätzlich Ionen von mindestens einem Metall der Gruppe VIII des Periodischen Systems der Elemente enthält. 11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the bath liquid additionally contains ions of at least one metal from Group VIII of the Periodic Table of the Elements. 12. Verfahren nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkupferung in Gegenwart einer Konzentration der Metallionen von 0,005 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Kupfersalzes, durchgeführt wird. 12. The method according to claim 11, characterized in that the copper plating is carried out in the presence of a concentration of the metal ions of 0.005 to 30 percent by weight, based on the weight of the copper salt. 13. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das benutzte Reduktionsmittel aus Formaldehyd und seinen Derivaten, Boranen, Borohydri-den, Hydroxylamin, Hydrazin und Hypophosphit ausgewählt ist. 13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the reducing agent used is selected from formaldehyde and its derivatives, boranes, borohydrides, hydroxylamine, hydrazine and hypophosphite. 14. Eine einen Depolarisierungszusatz enthaltende Ver-kupferungsbadflüssigkeit zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie bei einem pH-Wert, der grösser ist als 11, eine Abscheidungsgeschwindigkeit aufweist, die jene der gleichen Badzusammensetzung ohne Zusatz bei gleichem pH-Wert und gleicher Temperatur übersteigt, und mindestens 14. A copper bath liquid containing a depolarization additive for carrying out the method according to one of the claims 1 to 11, characterized in that it has a deposition rate at a pH value which is greater than 11 which corresponds to that of the same bath composition without addition same pH and temperature, and at least 7 x 10~3 mm pro Stunde beträgt. Is 7 x 10 ~ 3 mm per hour. 15. Badlösung nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Abscheidungsgeschwindigkeit bei Zimmertemperatur mindestens 9 x 10~3 mm pro Stunde beträgt. 15. Bath solution according to claim 14, characterized in that its deposition rate at room temperature is at least 9 x 10 ~ 3 mm per hour. 16. Badlösung nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Kupferschicht von mindestens 16. Bath solution according to claim 14, characterized in that it has a copper layer of at least 30 x 10~3 mm pro Stunde abscheidet und dass sie das Kupfersalz in einer Konzentration von mindestens 0,1 Mol/Liter enthält. Separates 30 x 10 ~ 3 mm per hour and that it contains the copper salt in a concentration of at least 0.1 mol / liter. Stromlos arbeitende Metallisierungsbäder zum Metallisieren von metallischen und/oder nicht-metallischen Trägern sind seit langem bekannt und weit verbreitet. Diese Bäder sind dadurch charakterisiert, dass sie ohne äussere Stromzufuhr Metallniederschläge beliebiger Stärke auf beliebigen Unterlagen abscheiden, wodurch sie sich von galvanischen Bädern unterscheiden. Sie unterscheiden sich aber auch von Metallisierungsverfahren wie Verspiegelung oder solchen, die aufgrund einer Austauschabscheidung einen Metallniederschlag bilden, dadurch, dass die erzielbare Schichtdicke nur einige Millionstel Zentimeter beträgt. Electroless plating baths for metallizing metallic and / or non-metallic supports have long been known and widely used. These baths are characterized by the fact that they deposit metal deposits of any thickness on any substrate without external power supply, which distinguishes them from galvanic baths. However, they also differ from metallization processes such as mirroring or those that form a metal deposit due to an exchange deposition in that the achievable layer thickness is only a few millionths of a centimeter. Ein Nachteil der älteren Verfahren zur stromlosen Metallabscheidung bestand darin, dass die stromlos arbeitenden Metallabscheidungsbäder entweder von Anfang an instabil waren oder es zumindest nach kurzer Gebrauchsdauer wurden, was sie unbrauchbar machte. Solche Bäder neigen ausserdem dazu, dunkle oder missfarbige Niederschläge zu liefern, die keine feste Bindung mit dem zu metallisierenden Substrat aufweisen und sich leicht von diesem ablösen. Als Abhilfe für die Instabilität wurden eine Reihe von Stabilisatoren wie 2-Merkaptobenzothiazol, 2,5-Dimerkapto-l,3,4-thio-diazol und 8-Merkaptopurin oder o-Phenanthrolin, 1-Phenyl 5-merkaptotetrazol, 2,2'-Dipyridyl und 2-(2-Pyridyl)-benzimi-dazol und dergleichen vorgeschlagen. A disadvantage of the older methods for electroless metal deposition was that the electroless metal plating baths were either unstable from the beginning or at least became so after a short period of use, which made them unusable. Such baths also tend to provide dark or off-color precipitates that have no firm bond with the substrate to be metallized and easily detach from it. As a remedy for the instability, a number of stabilizers such as 2-mercaptobenzothiazole, 2,5-dimerkapto-l, 3,4-thio-diazole and 8-mercaptopurine or o-phenanthroline, 1-phenyl 5-mercaptotetrazole, 2,2 ' -Dipyridyl and 2- (2-pyridyl) -benzimi-dazol and the like are proposed. Als weitere Stabilisatoren wurden später vorgeschlagen: Thiazole, Isothiazole und Thiozine, Benzotriazol, Diazol, Imidazol, Pyrimidin und Guanidin und andere sowie 2,2'-Biqui-nolin, 2,9-DimethyIphenanthroIin und 4,7-DiphenyI-1,10-phenanthrolin. Es musste jedoch festgestellt werden, Later, further stabilizers were proposed: thiazoles, isothiazoles and thiozines, benzotriazole, diazole, imidazole, pyrimidine and guanidine and others, as well as 2,2'-biquinoline, 2,9-dimethyIphenanthroIin and 4,7-diphenyI-1,10- phenanthroline. However, it had to be determined dass derartige Stabilisatoren die Abscheidungsgeschwindigkeit erheblich herabsetzen [vgl. Schoenberg, The Journal of the Electrochemical Society, 118, S. 1571 (1971)]. Das US-Patent 3 708 329 beschreibt, dass heterozyklische aromatische Stickstoffverbindungen mit drei Ringen, von denen einer eine Hydroxylgruppe trägt, ebenfalls als Beschleuniger dienen und keine Herabsetzung der Metallabscheidungsgeschwindigkeit verursachen. Schoenberg beschreibt im gleichen Patent sogar eine Erhöhung der Abscheidungsgeschwindigkeit in Gegenwart der genannten Verbindungen; die grösste, von ihm erzielte Abscheidungsgeschwindigkeit eines bei Zimmertemperatur arbeitenden Bades beträgt 3,1 x 10-3 mm pro Stunde. Diese Abscheidungsgeschwindigkeit ist grösser als alle bis zu that such stabilizers significantly reduce the deposition rate [cf. Schoenberg, The Journal of the Electrochemical Society, 118, p. 1571 (1971)]. U.S. Patent 3,708,329 describes that three ring heterocyclic aromatic nitrogen compounds, one of which carries a hydroxyl group, also serve as accelerators and do not cause a reduction in metal deposition rate. In the same patent, Schoenberg even describes an increase in the deposition rate in the presence of the compounds mentioned; the highest separation rate he achieved for a bath working at room temperature is 3.1 x 10-3 mm per hour. This deposition rate is greater than all of the up to 5 5 10 10th 15 15 20 20th 25 25th 30 30th 35 35 40 40 45 45 50 50 55 55 60 60 o5 o5 3 3rd 646 200 646 200 jenem Zeitpunkt in der Literatur beschriebenen Abschei-dungsgeschwindigkeiten für über längere Zeiträume stabile Metallabscheidungsbäder. Die «schnellsten», derzeit auf dem Markt erhältlichen Abscheidungsbäder werden von Dyna-chem (DC-920) und MacDermid (9027) hergestellt und erreichen Abscheidungsgeschwindigkeiten von 5 x 10-3 mm pro Stunde. In der US-Patentschrift 3 377 174 wird ein kurzfristig arbeitendes Bad zur stromlosen Metallabscheidung beschrieben, das innerhalb von 5 Minuten eine 0,5 x 10-3 mm dicke Metallschicht abscheidet. at that time in the literature, deposition rates for metal deposition baths stable over longer periods. The "fastest" deposition baths currently available on the market are manufactured by Dyna-chem (DC-920) and MacDermid (9027) and achieve deposition speeds of 5 x 10-3 mm per hour. US Pat. No. 3,377,174 describes a short-term bath for electroless metal deposition which deposits a 0.5 x 10-3 mm thick metal layer within 5 minutes. Bisher herrschte die allgemeine Auffassung, dass Metall-abscheidungen von ausreichender Qualität, d.h. Niederschläge von einheitlicher Struktur und fest auf der Unterlage haftend, nur mit Abscheidungsgeschwindigkeiten von unter 6 x 10-3 mm erzielt werden können. Des weiteren hatte die Erfahrung gezeigt, dass bei höheren Abscheidungsgeschwindigkeiten der Metallniederschlag von schlechter Qualität war und zum Abblättern neigte; auch war die Haftung auf der zu metallisierenden Unterlage unzureichend. So far, there has been a general belief that metal deposits of sufficient quality, i.e. Precipitation of uniform structure and firmly adhering to the base, can only be achieved with deposition rates of less than 6 x 10-3 mm. Furthermore, experience had shown that at higher deposition rates the metal deposit was of poor quality and tended to flake off; the adhesion to the surface to be metallized was also insufficient. Wenn hier im folgenden von «festhaftenden» Metallschichten gesprochen wird, so ist darunter ein Metallniederschlag zu verstehen, der nicht nur eine gute Haftung auf der Unterlage aufweist, sondern der als vollständiger Film von der Unterlage abgezogen werden kann und in Form und Struktur eine einheitliche Metallfolie, unabhängig von der Unterlage, darstellt. When we speak of "adherent" metal layers in the following, this means a metal deposit which not only has good adhesion to the base, but which can be peeled off from the base as a complete film and has a uniform metal foil in shape and structure , regardless of the document. Wenn im folgenden von «nicht-haftenden» Metallschichten gesprochen wird, ist darunter ein Metallniederschlag zu verstehen, der zum Abblättern neigt. If we speak of “non-adhesive” metal layers in the following, this means a metal deposit that tends to peel off.
CH826779A 1978-09-13 1979-09-12 METHOD FOR DEFLECTIVE METAL DEPOSITION AT INCREASED DEPOSITION SPEED. CH646200A5 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US94191278A 1978-09-13 1978-09-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH646200A5 true CH646200A5 (en) 1984-11-15

Family

ID=25477278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH826779A CH646200A5 (en) 1978-09-13 1979-09-12 METHOD FOR DEFLECTIVE METAL DEPOSITION AT INCREASED DEPOSITION SPEED.

Country Status (17)

Country Link
JP (2) JPS5927379B2 (en)
AT (1) AT366105B (en)
AU (1) AU532144B2 (en)
BR (1) BR7905066A (en)
CA (1) CA1135903A (en)
CH (1) CH646200A5 (en)
DE (1) DE2937297C2 (en)
DK (1) DK148920C (en)
ES (1) ES484158A1 (en)
FR (1) FR2436192A1 (en)
GB (1) GB2032462B (en)
IL (1) IL58202A (en)
IT (1) IT1162420B (en)
MX (1) MX152657A (en)
NL (1) NL189523C (en)
SE (1) SE7907531L (en)
ZA (1) ZA793786B (en)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8005024A (en) * 1980-09-05 1982-04-01 Philips Nv METHOD FOR MANUFACTURING COPPER ALLOY LAYERS AND PATTERNS ON SUBSTRATES AND PRODUCTS MADE THEREFORE
DE3585017D1 (en) * 1984-09-27 1992-02-06 Toshiba Kawasaki Kk CURRENT COPPER PLATING SOLUTION.
ES2039403T3 (en) * 1986-10-31 1993-10-01 Amp-Akzo Corporation (A Delaware Corp.) METHOD FOR DEPOSITING WITHOUT ELECTRICITY HIGH QUALITY COPPER.
JPH0723539B2 (en) * 1986-11-06 1995-03-15 日本電装株式会社 Chemical copper plating solution and method for forming copper plating film using the same
US4814009A (en) * 1986-11-14 1989-03-21 Nippondenso Co., Ltd. Electroless copper plating solution
JP2615682B2 (en) * 1986-11-14 1997-06-04 株式会社デンソー Chemical copper plating solution
AU3304389A (en) * 1988-04-29 1989-11-02 Kollmorgen Corporation Method of consistently producing a copper deposit on a substrate by electroless deposition which deposit is essentially free of fissures
JP2595319B2 (en) * 1988-07-20 1997-04-02 日本電装株式会社 Chemical copper plating solution and method for forming copper plating film using the same
JPH036383A (en) * 1989-06-02 1991-01-11 Nippondenso Co Ltd Chemical copper plating solution
JPH0448100A (en) * 1990-06-15 1992-02-18 Nkk Corp Washing equipment
US7905994B2 (en) 2007-10-03 2011-03-15 Moses Lake Industries, Inc. Substrate holder and electroplating system
US8262894B2 (en) 2009-04-30 2012-09-11 Moses Lake Industries, Inc. High speed copper plating bath
JP5255015B2 (en) * 2010-04-28 2013-08-07 名古屋メッキ工業株式会社 Electroless copper plating method for polymer fiber
JP5780920B2 (en) * 2011-10-31 2015-09-16 新光電気工業株式会社 Electroless copper plating bath
US10590541B2 (en) * 2018-06-15 2020-03-17 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Electroless copper plating compositions and methods for electroless plating copper on substrates
US20190382901A1 (en) * 2018-06-15 2019-12-19 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Electroless copper plating compositions and methods for electroless plating copper on substrates
CN113881984B (en) * 2021-10-21 2022-09-16 深圳市励高表面处理材料有限公司 Pulse electroplating leveling agent, preparation method and electroplating solution applying leveling solution

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3222195A (en) * 1962-02-23 1965-12-07 Pearlstein Fred Stabilized electroless copper solution
US3361580A (en) * 1963-06-18 1968-01-02 Day Company Electroless copper plating
US3377174A (en) * 1963-10-24 1968-04-09 Torigai Eiichi Method and bath for chemically plating copper
DE1621307B2 (en) * 1966-02-01 1972-01-05 Photocircuits Corp , Glen Cove, N Y (V St A ) REDUCTIVE METALLIZING BATH IN PARTICULAR COPPER BATH
US3720525A (en) * 1971-08-16 1973-03-13 Rca Corp Electroless copper plating solutions with accelerated plating rates
US3708329A (en) * 1971-09-10 1973-01-02 Bell Telephone Labor Inc Electroless copper plating
US3915718A (en) * 1972-10-04 1975-10-28 Schering Ag Chemical silver bath
US3793038A (en) * 1973-01-02 1974-02-19 Crown City Plating Co Process for electroless plating
JPS5173933A (en) * 1974-12-25 1976-06-26 Mitsubishi Rayon Co MUDENKAIDOMETSUKYOKU
JPS5746448B2 (en) * 1975-03-14 1982-10-04
JPS5217335A (en) * 1975-08-01 1977-02-09 Hitachi Ltd Chemical copper plating solution
JPS5288227A (en) * 1976-01-19 1977-07-23 Hitachi Ltd Chemical copper plating solution
IT1059950B (en) * 1976-04-30 1982-06-21 Alfachimici Spa COMPOSITION FOR AUTOCATALYTIC ANELECTRIC COPPERING
JPS56156749A (en) * 1980-05-08 1981-12-03 Toshiba Corp Chemical copper plating solution

Also Published As

Publication number Publication date
IT1162420B (en) 1987-04-01
BR7905066A (en) 1980-04-29
NL189523C (en) 1993-05-03
JPS5915981B2 (en) 1984-04-12
MX152657A (en) 1985-10-07
FR2436192B1 (en) 1983-08-26
GB2032462A (en) 1980-05-08
IL58202A (en) 1982-08-31
IT7950227A0 (en) 1979-09-11
DK148920B (en) 1985-11-18
DE2937297C2 (en) 1982-04-08
AT366105B (en) 1982-03-10
GB2032462B (en) 1983-05-18
IL58202A0 (en) 1979-12-30
AU532144B2 (en) 1983-09-22
ATA600879A (en) 1981-07-15
JPS5927379B2 (en) 1984-07-05
NL7906856A (en) 1980-03-17
ES484158A1 (en) 1980-09-01
SE7907531L (en) 1980-03-14
DK148920C (en) 1986-05-05
JPS5565355A (en) 1980-05-16
DK381979A (en) 1980-03-14
AU4956779A (en) 1980-03-20
FR2436192A1 (en) 1980-04-11
JPS5925965A (en) 1984-02-10
DE2937297A1 (en) 1980-03-20
CA1135903A (en) 1982-11-23
ZA793786B (en) 1980-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH646200A5 (en) METHOD FOR DEFLECTIVE METAL DEPOSITION AT INCREASED DEPOSITION SPEED.
DE69426732T2 (en) Self-accelerating and self-refreshing process for dip coating without formaldehyde
US4301196A (en) Electroless copper deposition process having faster plating rates
DE10165046B4 (en) A method of manufacturing a circuit board using a microetching composition
EP0003977B1 (en) An electroless copper plating process
DE68926622T2 (en) INHIBITED COMPOSITION AND METHOD FOR REMOVING TIN, LEAD OR TIN-LEAD ALLOY OF COPPER FACES
DE60105305T2 (en) BATH AND METHOD FOR THE SILENT PLATING OF SILVER ON METALLIC SURFACES
DE69511434T2 (en) PRODUCTION OF PRINTED CIRCUITS
DE10313517B4 (en) Solution for etching copper, method for pretreating a layer of copper and application of the method
DE3323476C2 (en)
DE2518559A1 (en) ELECTRONIC PLATING PROCESS AND PLATING BATH
DE2616409A1 (en) METHOD AND BATH OF DIP PLATING A METAL SUBSTRATE WITH A TIN-LEAD ALLOY
DE3242899A1 (en) CHEMICAL DE-METALIZING COMPOSITION FOR REMOVING TIN AND TIN-LEAD ALLOYS FROM A METALLIZED SUBSTRATE AND A METHOD FOR REMOVING SOLDER FROM TIN OR TIN-LEAD ALLOYS FROM A METALLIZED SUBSTRATE WITH DIETRATE
DE69215014T2 (en) Bath and method for electroless plating with tin or tin-lead alloy
DE112015005823T5 (en) WASHING SOLUTION FOR THE SURFACE OF A CURRENT ZIN PLATE COATING, ADDITIONAL SOLUTION FOR THE WASHING SOLUTION AND METHOD FOR PRODUCING A PLATED PLATING LAYER
EP1051888A1 (en) Process and solution for the preliminary treatment of copper surfaces
EP1055355A1 (en) Process for the preliminary treatment of copper surfaces
KR20040019967A (en) Plating method
DE3329958A1 (en) A METHOD AND SOLUTION FOR DEFLECTED COPPER DEPOSITION ON A SUBSTRATE
DE102010011269B4 (en) A method of depositing a palladium layer suitable for wire bonding onto circuit traces of a circuit board and using a palladium bath in the method
EP1082471A1 (en) Method for coating surfaces of copper or of a copper alloy with a tin or tin alloy layer
DE10226328B3 (en) Acid solution for silver deposition and method for depositing silver layers on metal surfaces
EP0619386B1 (en) Electroplating of palladium or palladium alloys
CH674020A5 (en)
DE3914180C2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
PUE Assignment

Owner name: KOLLMORGEN CORPORATION

PUE Assignment

Owner name: AMP-AKZO CORPORATION

PL Patent ceased
PL Patent ceased