DE1197720B

DE1197720B - Verfahren zur Vorbehandlung von insbesondere dielektrischen Traegern vor der stromlosen Metallabscheidung

Info

Publication number: DE1197720B
Application number: DES68857A
Authority: DE
Inventors: Charles Raymond Shipley Jun
Original assignee: Shipley Co Inc
Current assignee: Shipley Co Inc
Priority date: 1959-06-08
Filing date: 1960-06-08
Publication date: 1965-07-29
Also published as: US3011920A; GB929799A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

C 23 c

Deutsche KL: 48 b-3/02

Nummer:
Aktenzeichen:-
Anmeldetag:
Auslegetag:

1197720
S68857VIb/48b
8. Juni 1960
29. Juli 1965

Die Erfindung betrifft die Vorbehandlung von insbesondere dielektrischen Trägern für die anschließende stromlose Metallabscheidung, z. B. für die Herstellung von Metallüberzügen zur Erzeugung gedruckter elektrischer Stromkreise, von Auskleidungen für Hohlraumresonatoren, als erste Überzüge bei der Galvanoplastik und für Dekorationszwecke. Stromlose Metallabscheidung bedeutet die chemische Abscheidung eines festhaftenden Metallüberzugs auf einem leitenden, nichtleitenden oder halbleitenden Träger in Abwesenheit einer' äußeren elektrischen Stromquelle.

Zur Herstellung gedruckter Stromkreise wird bevorzugt eine stromlose Metallabscheidung auf einem dielektrischen Träger entweder in Form eines gleichmäßigen Oberflächenüberzugs oder in einem vorherbestimmten Muster bevorzugt. Dieser erste stromlose Metallüberzug ist für gewöhnlich dünn und wird dann galvanisch verstärkt.

Der Träger besteht meistens aus einer Kunststoffplatte, die auf einer oder auf beiden Oberflächen mit einer Metallfolie, ζ. Β. einer aufgeklebten Kupferfolie, versehen ist. Wenn beide Oberflächen des Trägers verwendet werden sollen, werden Anschlüsse dazwischen hergestellt, indem man an geeigneten Stellen durch die Platte Löcher bohrt, deren Wände mit einem stromlos aufgebrachten Niederschlag leitend gemacht werden.

Die bisher übliche Methode zur stromlosen Erzeugung von Metallüberzügen auf nichtleitenden oder halbleitenden Trägern besteht darin,' daß man die Trägeroberfläche reinigt, durch Eintauchen in ein Sfannochlorid oder ein anderes Stannosalz enthaltendes Bad behandelt, durch Eintauchen in ein "Salz eines die Abscheidung des gewünschten Metalls--35 katalysierenden Metalls, ζ. B. Silbernitrat oder Goldchlorid, Palladiumchlorid oder Platinchlorid, katalysiert, um so katalytische Keimzentren zu bilden, wobei die Metallionen des Salzes zu Zentren des katalytischen Metalls durch die auf dem Träger absorbierten Stannoionen und/oder durch in dem stromlosen Metallsalzbad enthaltene Reduktionsmittel reduziert werden, und daß man dann das gewünschte Metall, z. B. Kupfer, Nickel oder Kobalt, durch Behandlung der katalysierten Oberfläche mit der Lösung des gewünschten Metalls in Gegenwart eines Reduktionsmittels abscheidet.

Ein Nachteil dieser bisherigen Methode bestand darin, daß das Metall auf der Oberfläche von zweiseitig überzogenen Platten gleichzeitig mit dem Überzug der Durchbohrungen unter so unbefriedigender Haftung niedergeschlagen wurde, daß der auf der Verfahren zur Vorbehandlung von
insbesondere dielektrischen Trägern vor der
stromlosen Metallabscheidung

Anmelder:

Shipley Company, Inc., Wellesley, Mass.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Prinz

und Dr. rer. nat. G. Hauser, Patentanwälte,

München-Pasing, Ernsbergerstr. 19

Als Erfinder benannt:

Charles Raymond Shipley jun., Newton, Mass.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 8. Juni 1959 (818 554)

Metallfolie befindliche Überzug durch Abschleifen oder Polieren entfernt werden mußte. Diese Maßnahme erhöhte die Kosten und zerstörte auch häufig das Schichtgebilde. Ferner verursachte diese schlechte Bindung Störungen an der Grenzlinie zwischen dem stromlos aufgebrachten Überzug in den Durchbohrungen und den Rändern des Metallüberzuges und an den Rändern der Durchbohrungen. Wenn der stromlos aufgebrachte Überzug an den Rändern der Metallfolie nicht entfernt wird, so resultiert daraus oft ein schlechter Anschluß, während die Entfernung des Niederschlags von dem Folienrand durch maschinelle Bearbeitung die Kosten erhöht und manchmal das Schichtgebilde zerstört.

Die vorstehend beschriebene sowie weitere bekannte Methoden zur stromlosen Erzeugung von Metallüberzügen besitzen noch weitere zusätzliche Beschränkungen und Nachteile, die meisten im Hinblick auf die Kupferabscheidung, welches das bevorzugte Metall für gedruckte Stromkreise ist und bisher am schwierigsten aufzubringen war. Die bisherigen Verfahren bestehen ferner aus verhältnismäßig vielen Verfahrensstufen, was die Kosten ebenfalls erhöht. Die vorstehend beschriebene Katalysierung bedingt ein Befeuchten der Trägeroberfläche mit den katalytischen Lösungen, und selbst bei Aufwendung größter Sorgfalt lassen sich nur schwer gleichmäßige

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Ergebnisse erzielen. Die bisher verwendeten Sensi- die folgenden Metalle als katalytisch für die Niederbilisierungs- und Bekeimungsbäder sind itn allgemei- schlagung von Nickel und Kobalt beschrieben: nen instabil, erfordern eine häufige Erneuerung oder Kupfer, Beryllium, Aluminium, Kohlenstoff, Wolf-Auffüllung und ergeben infolge ihrer Neigung, uff- ram, Tellur, Kobalt, Platin, Silber, Bor, Thallium, merklich an Wirksamkeit zu verlieren, ungleich- 5 Vanadin, Titan, Nickel, Gold, Germanium, Silizium, mäßige Ergebnisse. Auch ließ die Haftfestigkeit Molybdän, Selen, Eisen, Zinn und Palladium, wobei des niedergeschlagenen Metalls auf dielektrischen die Edelmetalle Gold, Palladium und Platin bevor-Oberflächen oft zu wünschen übrig, insbesondere zugt sind. Die gleichen Metalle katalysieren die Abwenn es sich um glatte Oberflächen handelte. Scheidung von Kupfer. Insbesondere kommen für

Hauptaufgabe der Erfindung ist somit die Schaf- io diesen Zweck in Frage: Kupfer, Blei, Platin, Rhofung verbesserter Methoden und Materialien zur dium, Ruthenium, Osmium, Iridium, Eisen, Kobalt, stromlosen Aufbringung von Metallüberzügen. Das Kohlenstoff, Silber, Nickel, Aluminium, Gold, Pallaerfindungsgemäße Verfahren bedingt nicht die An- dium und Magnesium, wobei Gold, Platin und PaUafeuchtung der Trägeroberflächen und ist daher ein- dium bevorzugt sind. Kobalt, Nickel und insbesonfacher und billiger, arbeitet zuverlässiger, erfordert 15 dere Eisen wurden zur Katalysierung der Abscheiweniger Verfahrensstufen und ergibt einen Überzug dung von Chrom verwendet,
auf einer Vielzahl sowohl leitender als auch nicht- Es wurde nun gefunden, daß man betächtliche leitender Materialien, wobei dieser Überzug mit Verbesserungen erzielt, wenn man kolloidale LÖsun-Metall eine so feste Verbindung eingeht, daß er gen des gewünschten katalytischen Metalls herstellt nachher nicht entfernt zu werden braucht. Erfin- 20 und den gereinigten Träger durch Eintauchen oder dungsgemäß verwendet man auch verhältnismäßig Besprühen mit der kolloidalen Lösung behandelt, stabile katalytische Bäder, die über längere Zeit hin worauf man ihn in das jeweilige Überzugsbad einwiederholt verwendbar sind und beständige Ergeb- führt. Diese kolloidalen Lösungen können nach benisse liefern. kannten Methoden oder nach den nachstehend

Gemäß der Erfindung erfolgt die Vorbehandlung 25 beschriebenen, verbesserten Methoden hergestellt

der Träger für die stromlose Abscheidung eines werden.

Metallüberzugs unter der bekannten Aufbringung Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele

von die Metallabscheidung katalysierendem, feinver- näher erläutert,

teiltem Metall, die darin besteht, daß das katalytisch Beispiel 1

wirksame Metall in Form einer kolloidalen Lösung 30

in Gegenwart eines stabilisierenden Schutzkolloids PdCl₂ Ig

und gegebenenfalls eines Flockulationsschutzmittels Wasser ., 600 ml

auf den Träger aufgebracht wird. Die Lösung, aus HCl (könz.) 300 ml

welcher dann der Metallüberzug aufgebracht wird, SnCl₂ , 50 g

enthält für gewöhnlich ein Nickel-, Kobalt-, Kupfer-, 35

Silber-, Gold- oder Chromsalz oder ein Salz eines Die vorstehenden Bestandteile können in der anMetalls der Platingruppe sowie ein Reduktionsmittel, gegebenen Reihenfolge zugegeben werden, oder die und als katalytisches Metall wird ein zu diesem Zugabe des Stannochlorids und des Pälladiumchlo-Zweck bekanntes verwendet. Das Schutzkolloid und rids kann auch umgekehrt erfolgen. Kolloidales gegebenenfalls das Flockulationsschutzmittel können 40 Palladium erhält man durch Reduktion von Pallavor oder während der Metallabscheidung durch ein diumionen durch das Stännochlorid. Gleichzeitig das katalytische Metallkolloid nicht lösendes Lo- bildet sich kolloidale Zinnsäure zusammen mit adsungsmittel von dem Träger entfernt werden. sorbiertem Stannioxychlörid und Stannichlorid. Die

Es wurde zwar schon in der USA.-Patentschrift kolloidale Zinnsäure bildet ein Schutzkolloid für das

2430581 die Verwendung eines katalytisch wirken- 45 kolloidale Palladium, während das Oxychlorid ein

den Metallkolloids für den angegebenen Zweck be- Flockulationsschutzmittel darstellt, wodurch die

schrieben. Dabei wird das Kolloid jedoch nicht allein Stabilität der erhaltenen kolloidalen Lösung weiter

auf den Träger aufgebracht, sondern dem Metall- erhöht wird» .Die relativen Mengen der vorstehenden

abscheidungbad zugegeben. Dabei werden alle vor- Bestandteile können variieren, vorausgesetzt, daß

handenen Metallionen reduziert und alle mit dem 50 der pH-Wert unter etwa 1 bleibt und ein Überschuß

Bad in Berührung befindlichen Oberflächen, ein- an Stannoionen aufrechterhalten wird. Die Lösung

schließlich der des Behälters, mit einem Metallüher- kann auch konzentrierter oder verdünnter hergestellt

zug versehen. Das Metallabscheidungsbad kann da- werden, wobei man zweckmäßig mehr entsprechend

her nicht wiederholt verwendet werden, und zur konzentrierte Salzsäure zugibt, um den pH-Wert

Erzielung von stärkeren Überzügen müssen nachein- 55 unter etwa 1 zu halten. Es sei_ bemerkt, daß diese

ander mehrere Abscheidungen durchgeführt werden. Methode keine Koagulation, kein Auswaschen oder

Demgegenüber ist das erfindungsgemäße Verfahren, eine Dialyse der Metallkolloide erfordert, wie bisher

bei welchem lediglich eine bestimmten Oberfläche immer zur Herstellung von Zinnsäurekolloiden nötig

■überzogen wird, wesentlich wirtschaftlicher und ein- war.

fächer. Auch ermöglicht das erfindungsgemäße Ver- 60 Beispiel 2

fahren die Metallabscheidung in einem bestimmten PdCl 1 2

gewünschten Oberflächenmuster, was z. B. für die Wasser " " 600 ml

Herstellung von gedruckten Stromkreisen heute von ttq λ™^.\" %nn_m\

großer Bedeutung ist Natriumstannat (Na₂SnO₃". 3 hIO)'' 1,5 g

Es War bereits bekannt, daß viele femteilige 65 SnCl 37 5 2

Metalle die stromlose chemische, reduktive Nieder- ² '

schlagung des gewünschten Metalls auf einem saube- Nach den vorstehenden Beispielen 1 und 2 ist

ren Träger katalysieren oder fördern. So sind z. B. keine Dialyse erforderlich, wie sie bisher zur Her-

Stellung stabiler Metallkolloidlösungen nötig war und auch in dem nachstehenden Beispiel 5 erfolgen muß. In beiden Beispielen werden so viel Stannoionen zugegeben, daß das gesamte Palladium reduziert wird, was für eine gute Katalyse an einer Metalloberfläche und zur Erzielung eines Überschusses an diesem Ion in dem Bad erförderlich ist. Im Beispiel 2 ergibt die Zugabe von Alkalistannat kolloidale Zinnsäure in dem Säurebad vor Reduktion des Palladiums, was das Mischverfahren erleichtert und vereinfacht. Die gemäß Beispiel 1 und 2 erhaltenen Lösungen sind viele Monate oder länger stabil und können während ihrer Verwendung oder bei Berührung mit Luft durch periodische Zugabe von so viel Stannosalz, daß jederzeit ein Überschuß an Stannoionen herrscht, unverändert gehalten werden. Die Konzentrationen vom Beispiel 2 können ebenfalls wie im Beispiel 1 variieren.

Ähnliche kätalytische kolloidale Lösungen können aus anderen Metallsalzen erhalten werden. Die nach- ao stehenden Beispiele 3 und 4 nennen Gold und Platin.

Beispiel 3

SnCl₂ 37,5g ^a5

Wasser 600 ml

HCl (konz.) 300 ml

Natriumstannat (wahlweise) 1,5 g

H[AuClJ-H₂O Ig _ao

Beispiel 4

H₃[PtCl₆] Ig

Wasser 600 ml

HCl (konz.) _; 300 ml ^dö

Natriumstannat (wahlweise) 1,5 g

SnCl₂ 37,5 g

Die Beispiele 1 bis 4 erläutern neue Methoden zur Herstellung katalytischer kolloidaler Lösungen, welche stabiler und leichter herzustellen sind als ähnliche, bisher bekannte kolloidale Lösungen. Die im Beispiel 1 und 2 erläuterten Palladiumkatalysatoren sind bevorzugt. Diese katalytischen Lösungen sind infolge der Verwendung überschüssiger Säure und Stannoionen und wegen der Verwendung von Schutzkolloiden, vorzugsweise lyophilen Solen, welche den lyophoben Metallsolen, die sonst leicht durch kleine Mengen Verunreinigungen ausgefällt würden, Stabilität verleihen, besonders beständig.

Kätalytische Metallkolloidlösungen können auch als alkalische Lösungen erhalten werden, wie dies nachstehend erläutert wird. Solche Lösungen ermöglichen die Verwendung eines völlig alkalischen Mediums, wenn die verwendete Uberzugslösung ebenfalls alkalisch ist. Beispiel 5 kennzeichnet sich durch die Verwendung von mit Alkali peptisierter Zinnsäure als Schutzkolloid.

Beispiel 5

PdCl₂ Ig

HCl (konz.) zur Lösung

des PdCl₂
ausreichend

Wasser ., 200 ml

Natriumstannat (wahlweise) 1,5 g

SnCl₂ 5 g

Die erhaltene Mischung wird zur Entfernung von Chloriden und anderen Verunreinigungen dialysiert, und der kolloide Niederschlag wird in verdünnter Natriumhydroxydlösung oder ArnmoniumhydrOxydlösung gelöst. Das folgende Beispiel erläutert die Verwendung anderer Schutzkolloide.

Beispiel 6

PdCl₂ , Ig

NaCl Ig

Wasser , 900 ml

Gerbsäure Ig

Man gibt 10%ige NaOH-Lösung bis zur eindeutigen Farbänderung zu. Wenn die Reduktion des Palladiums durch die Gerbsäure unvollständig ist, wird sie durch Zugabe einer kleinen Menge Hydrazinhydrat, oder Formaldehyd oder einer ätherischen Lösung von rotem Phosphor vervollständigt. Ähnliche kolloidale Lösungen können unter Verwendung anderer kolloidaler Stoffe an Stelle der Gerbsäure, z. B. Gelatin oder Albumin, erhalten werden. Bei Verwendung dieser letzteren erfolgt die Reduktion durch eines der vorstehend angegebenen zusätzlichen Reduktionsmittel,

Obwohl die in den Beispielen 5 und 6 beschriebenen alkalischen Katalysierungslösungen brauchbar sind, sind sie doch nicht so gut wie die sauren Katalysierungslösungen gemäß den Beispielen 1 bis 4. Die kolloidale Lösung gemäß Beispiel 6 ist ebenfalls nicht so stabil, bedarf jedoch nicht der nachstehend beschriebenen Beschleunigungsbehandlung, da die Schutzkolloide dieses Beispiels in Wasser leicht löslich sind.

Zum Beweis für die bessere Absorption der kolloidalen katalytischen Teilchen gegenüber bisherigen Methoden dient die Tatsache, daß beim Eintauchen in verdünnte Salzsäure die nach der bekannten, beschriebenen, zweistufigen Behandlung erzeugten katalytischen Überzüge entfernt werden, während die erfindungsgemäße Behandlung mit dem katalytischen Kolloid Teilchen auf den Trägeroberflächen erzeugt, die beim Eintauchen in die verdünnte Salzsäure ziemlich lange auf der Oberfläche bleiben. Diese stärkere Absorption ist wahrscheinlich mindestens teilweise für die erzielte festere Bindung verantwortlich.

Die katalytischen kolloidalen Lösungen können zur Abscheidung von Metall aus den bisher bekannten Abscheidungslösungen verwendet werden. Es soll natürlich ein Kolloid gewählt werden, welches die gewünschte Metallabscheidung katalysiert. Beispiele für bekannte Lösungen, aus denen Kupfer, Nickel und Kobalt niedergeschlagen werden soll, sind nachstehend angegeben.

Beispiel 7

A. Rochellesalz 170 g

NaOH 50 g

CuSo₄-SH₂O 35g

Wasser bis auf Il

B. Formaldehyd (37 Gewichtsprozent)

Man mischt 5 bis 8 Volumteile A mit einem Volumteil B unmittelbar vor der Verwendung.

Beispiel 8 mechanischem Wege durch Bürsten, mittels organi-

NiCL · 6 H-O 113 4 g scher Lösungsmittel, alkalischer oder saurer Reini-

NaBLPO νH 0 369 g gungsmittel, Netzmittel und Beizbäder unter zwi-

Natnumcitrat²...'.'.".'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.".'.' 36,9 g schenzeitlicher Spülung erfolgen.

Wasser bis auf 3 91 ^{5 s} spezifisches Beispiel für einen vollständigen

Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens wird

Man arbeitet bei 90° C und einem pH-Wert zwi- nachstehend die Behandlung eines mit Kupfer zu sehen 4 und 6. überziehenden Kunststoffträgers mit Durchbohrungen an gewünschten Stellen beschrieben. Beispiel 9 io

CoCl₂-OH₂O 113,4g Beispiel 10

NaH₂PO₂ · H₂O 36,9 g j. Vorreinigung des Kupferträgers

Natriumeitrat 36,9 g . ., . . , _m . , , ^.

Wasser bis auf .... 391 ^a) ^^an ^τ&υΆ^ den Trager durch Eintauchen in

15 ein heißes, alkalisches Reinigungsmittel und

Man arbeitet bei 90° C und einem pH-Wert zwi- spült mit sauberem Wasser,

sehen 4 und 6. b) dann beizt man in einem Säurebad mit einem

Es sei bemerkt, daß in den vorstehenden Beispie- Ätzmittel für Kupfer, z. B. einem Cuprichlorid-

len 1 bis 5 alle kolloidalen Lösungen ein Schutz- Salzsäurebad und spült, worauf man

kolloid und ein Flockulationsschutzmittel enthielten, ao c) in eine lOvolumprozentige HCl zur Entfernung

Wenn die kolloidalen Lösungen diese zusätzlichen von Rückständen eintaucht und spült, stabilisierenden Stoffe enthalten, kann das unter

Verwendung dieser Lösungen durchgeführte Abschei- ²· Katalysierung dungsverfahren durch eine Zwischenbehandlung des Man taucht den gereinigten Träger 30 Sekunden Trägers nach der Katalyse und vor der Abscheidung 25 oder länger in die kolloidale Lösung gemäß Beimit einem Lösungsmittel, welches das Schutzkolloid spiel 1, welche sowohl die Kupferoberflächen als und/oder das Flockulationsschutzmittel von den auch die freien Kunststoffwände in den Durchkolloidalen Teilchen des katalytischen Metalls auf bohrungen katalysiert, dann spült man. der Trägeroberfläche entfernt, beschleunigt werden. . ' Zwei Beispiele für solche Lösungsmittel sind ver- 30 ³· Beschleunigung (wahlweise) dünnte Säuren, z. B. Perchlorsäure (ζ. B. lO°/oig), Man taucht in eine saure Beschleunigungslösung, Schwefelsäure (z. B. 5⁰Mg) oder Phosphorsäure (ζ. B. ζ. B. eine 10%ige Perchlorsäurelösung, 1 Minute 10%ig) sowie alkalische Stoffe, z. B. NaOH (z. B. oder länger ein und spült. 5°A>), Natriumcarbonat (ζ. B. 5%) oder Natrium- »,,.«,_ , -j pyrophosphat (z.B. 5«/α) in Wasser. Keines dieser 35 ⁴" Metallabscheidung Lösungsmittel beeinflußt die katalytische Wirkung Den katalysierten Träger taucht man in die der auf der Trägeroberfläche befindlichen Metall- Lösung des gewünschten Überzugsmetalls, z. B. in kolloide. Die alkalischen Beschleuniger sind für das Kupferbad vom Beispiel 7, und zwar so lange, saure kolloidale Lösungen bevorzugt, vorausgesetzt, daß sich der Metallüberzug in der gewünschten daß sie keine Oxydation der behandelten Oberfläche 40 Stärke abscheidet. Dann spült man gründlich und bewirken, während für basische kolloidale Lösungen trocknet.

Säuren bevorzugt werden. 5. Galvanische Abscheidung

Obwohl eine Beschleunigung des Verfahrens im

Hinblick auf seine Dauer und seine Wirtschaftlich- Den überzogenen Träger taucht man in eine

keit zu begrüßen ist, ist eine solche Beschleunigung 45 lO°/oige Salzsäurelösung, um mit Gewißheit einen doch nicht nötig, wenn die Metallsalzlösung selbst sauberen Kupferüberzug zu erhalten, spült und bringt die vorstehend genannten stabilisierenden Stoffe von über den stromlos aufgebrachten Überzug durch dem behandelten Träger entfernt. So schlägt sich galvanische=Abscheidung einen Kupferüberzug mit z.B. aus einer alkalischen Kupferlösung, wie sie im der gewünschten Stärke auf.

Beispiel 7 beschrieben ist, Kupfer ohne Zwischen- 50.,- TSTach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält behandlung nieder, allerdings nicht so rasch. Die^, ' man restlos gleichmäßige Überzüge aus einem leitenvorstehend beschriebenen Beschleuniger wirkende! den Metall auf dem Träger, und zwar sowohl auf schneller und dienen zur Herstellung guter Vorrats- den freien Kunststoffoberflächen der Wände der bäder, welche den katalysierten Träger lange Zeit in Durchbohrungen als auch auf den Metalloberflächen, diesem Zustand erhalten. Durch die Beschleunigung 55 ohne daß der Metallüberzug vor der galvanischen wird nicht nur die Abscheidung gefördert, sondern Abscheidung von dem Schichtträger entfernt zu es wird auch die Bildung von Blasen in einem auf werden braucht. Dies ist insbesondere bei der Hereiner glatten, dielektrischen Oberfläche nieder- stellung der bevorzugten Kupferüberzüge günstig, geschlagenen Metallüberzug vermieden. Diese letz- wo es bisher nicht möglich war, einen festhaftenden, tere Eigenschaft ist bei der Galvanoplastik, bei einer 60 galvanischen Kupferüberzug auf dem Schichtträger Metallisierung für Schmückzwecke sowie bei der zu erhalten, ohne zunächst den stromlos niederge-Metallisierung glatter Kunststoffrohre, die zur Her- schlagenen ersten Überzug zu entfernen. Aus der stellung von Hohlraumresonatoren verwendet wer- vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Erden, äußerst günstig. findung ein einfacheres und billigeres Verfahren zur

Bei Durchführung der Erfindung soll der zu über- 05 stromlosen Metallabscheidung schafft, das bessere ziehende Träger sorgfältig gereinigt sein. In der Überzüge als bisher ergibt. Bei Verwendung der erRegel sind die üblichen Reinigungsmethoden aus- findungsgemäßen kolloidalen Katalysatoren braucht reichend. Eine solche Reinigung kann z. B. auf nicht mehr wie bisher die Trägeroberfläche benetzt

zu werden, so daß die Verwendung von Netzmitteln entfällt und man doch gleichmäßigere und zuverlässigere Ergebnisse erzielt. Man nimmt an, daß die in allen kolloidalen Lösungen herrschende Brownsche Bewegung die Energie liefert, welche die kolloidalen Teilchen fest und gleichmäßig an der Trägeroberfläche sich absorbieren läßt. Da nur eine kleine Menge des Katalysators adsorbiert wird, besitzen die erfindungsgemäßen kolloidalen Lösungen eine lange Lebensdauer, während der sie völlig stabil bleiben. Eine einzige katalytische Behandlung ermöglicht die stromlose Abscheidung von Kupfer auf Kupfer unter ausgezeichneter Bindung. Diese Bindung ist so stark, daß in einem Falle ein 2,5 cm breites Band, auf welchem sich über einem stromlos abgeschiedenen Kupferüberzug ein durch galvanische Abscheidung aufgebrachter Überzug befand und der erste Überzug auf einer auf dem Träger befindlichen Kupferfolie aufgebracht war, einer direkten Zugbeanspruchung von über 18 kg bei 90° C standhielt.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß der katalysierte Träger mehrere Stunden in einem Beschleunigerbad aufbewahrt werden kann, bevor man die stromlose Abscheidung durchführt, ohne daß dadurch das Endprodukt in irgendeiner Weise beeinträchtigt wird. Ein Beispiel für eine Abscheidung auf einem nicht geschichteten, nichtmetallischen Träger wird im folgenden gegeben.

Beispiel 11
1. Katalysieren

Man taucht den Träger 30 Sekunden oder länger in die kolloidale Lösung vom Beispiel 2 und spült.

2. Beschleunigung (wahlweise)

Man taucht den katalysierten Träger 1 Minute oder länger in eine alkalische Beschleunigerlösung, z. B. in eine 5%ige NaOH-Lösung, und spült.

3. Metallabscheidung

Der katalysierte Träger wird in die Überzugslösung des gewünschten Metalls, z. B. in das Kupfer- 45 _ bad vom Beispiel 7, so lange eingetaucht, bis sich der Metallüberzug in der gewünschten Stärke gebildet hat, worauf man gründlich spült und trocknet.

Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert zur Erzielung optimaler Ergebnisse einen verhältnismäßig sauberen Träger, obwohl die Reinigung nicht so kritisch ist wie bei den bisherigen Verfahren und in einigen Fällen auch unterbleiben kann. Der Träger braucht weder vor noch nach der Katalyse mit Wasser benetzt zu werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Vorbehandlung von insbesondere dielektrischen Trägern, auf denen stromlos ein Metallüberzug abgeschieden werden soll, unter Aufbringung von die Metallabscheidung katalysierendem, feinverteiltem Metall, dadurch gekennzeichnet, daß das katalytisch wirksame Metall in Form einer kolloidalen Lösung in Gegenwart eines Schutzkolloids auf den Träger aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schutzkolloid Zinnsäure verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzkolloid vor oder während der Abscheidung des Metallüberzugs von dem Träger durch ein das katalytische Metallkolloid nicht lösendes Lösungsmittel entfernt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel eine basische, wäßrige Lösung, die als aktiven Bestandteil ein Alkali oder ein lösliches Carbonat oder Pyrophosphat enthält, oder eine Säure verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Vorbehandlung eines Trägers, auf dem ein Kupferüberzug abgeschieden werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß eine Katalysierungslösung verwendet wird, die kolloidales Silber, Gold oder ein Metall der Platingruppe sowie kolloidale Zinnsäure enthält.

6. Katalysierungslösung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Umsetzungsprodukte eines säurelöslichen Salzes eines die Metallabscheidung katalysierenden Metalls einer Halogenwasserstoffsäure und eines wasserlöslichen Stannosalzes in einer die zur Reduktion des Metallsalzes zum kolloidalen Metall erforderliche Menge übersteigenden Menge enthält und einen pH-Wert unter etwa 1 aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2430581.