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DE10007325A1 - Acid bath for galvanically depositing glossy gold and gold alloy layers contains gold and optionally one or more alloying elements in dissolved form as well as an organic compound as brightening agent - Google Patents

Acid bath for galvanically depositing glossy gold and gold alloy layers contains gold and optionally one or more alloying elements in dissolved form as well as an organic compound as brightening agent

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Publication number
DE10007325A1
DE10007325A1 DE10007325A DE10007325A DE10007325A1 DE 10007325 A1 DE10007325 A1 DE 10007325A1 DE 10007325 A DE10007325 A DE 10007325A DE 10007325 A DE10007325 A DE 10007325A DE 10007325 A1 DE10007325 A1 DE 10007325A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gold
sulfate
sulfonate
atoms
straight
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
DE10007325A
Other languages
German (de)
Inventor
Uwe Manz
Klaus Bronder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Umicore Galvanotechnik GmbH
Original Assignee
Degussa GmbH
Degussa Huels AG
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 Degussa GmbH, Degussa Huels AG filed Critical Degussa GmbH
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Priority to DE50013952T priority patent/DE50013952D1/en
Priority to JP2001505372A priority patent/JP3933930B2/en
Priority to EP00929491A priority patent/EP1192297B1/en
Priority to HK02109454.8A priority patent/HK1047773B/en
Priority to CNB00808582XA priority patent/CN1205360C/en
Priority to PCT/EP2000/003993 priority patent/WO2000079031A1/en
Priority to US10/009,467 priority patent/US6814850B1/en
Priority to TW089111445A priority patent/TWI234591B/en
Publication of DE10007325A1 publication Critical patent/DE10007325A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/48Electroplating: Baths therefor from solutions of gold
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
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    • C25D3/62Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of gold

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  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
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  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Abstract

Acid bath contains gold and optionally one or more alloying elements in dissolved form as well as an organic compound as brightening agent. Acid bath contains gold and optionally one or more alloying elements in dissolved form as well as an organic compound as brightening agent. The brightening agent is a compound of the formula: R-SOmH; m = 3 or 4; R = up to 20C alkyl; and when m = 4, R = up to 10C aryl or heteroaryl which can be substituted by 1-14C alkyl.

Description

Die Erfindung betrifft ein saures Bad zur galvanischen Ab­ scheidung von glänzenden Gold- und Goldlegierungsschichten und einen Glanzzusatz hierfür.The invention relates to an acidic bath for galvanic Ab separation of shiny gold and gold alloy layers and a gloss additive for this.

Galvanische Goldbäder enthalten üblicherweise Gold und ge­ gebenenfalls eines oder mehrere Legierungselemente in gelö­ ster Form.Galvanic gold baths usually contain gold and ge if necessary one or more alloying elements in dissolved most form.

Derartige Elektrolyte basieren überwiegend auf Goldcyanid­ komplexen. Es ist erforderlich, diese Elektrolyte mit Hilfe von anorganischen und/oder organischen Säuren und Puffer­ salzen auf einen schwach bis mäßig sauren pH-Wert einzu­ stellen.Such electrolytes are mainly based on gold cyanide complex. It is necessary to use these electrolytes of inorganic and / or organic acids and buffers salt to a weak to moderately acidic pH put.

Damit aus solchen Bädern glänzende Gold- bzw. Goldlegie­ rungsschichten abgeschieden werden, enthalten diese übli­ cherweise bestimmte anorganische oder organische Verbindun­ gen als sogenannte "Glanzzusätze".So shiny gold or gold alloy from such baths layers are deposited, these contain usual Certain inorganic or organic compounds conditions as so-called "gloss additives".

Ein typischer, sehr häufig eingesetzter Glanzzusatz ist, wie beispielsweise in DE 23 55 581 beschrieben, die Verbin­ dung Pyridin-3-sulfonsäure.A typical, very frequently used gloss additive is as described for example in DE 23 55 581, the verb dung pyridine-3-sulfonic acid.

Derartige Zusätze verschieben bzw. erweitern den Arbeitsbe­ reich, also den Bereich anwendbarer Stromdichte, in dem ein glänzender Goldüberzug abgeschieden wird, in Richtung hoher Stromdichten. Die Anwendung höherer Stromdichten wiederum erlaubt die Abscheidung mit größerer Geschwindigkeit.Such additions move or expand the working area rich, i.e. the range of applicable current density in which a shiny gold plating is deposited toward higher Current densities. The use of higher current densities in turn allows separation at a higher speed.

Andererseits ist der Arbeitsbereich derartiger Goldbäder auch vom pH-Wert des Elektrolyten abhängig. Hierbei gilt, daß bei höherem pH-Wert der Arbeitsbereich (anwendbarer Stromdichtebereich) eingeengt, gleichzeitig aber die Strom­ ausbeute und damit die Abscheidegeschwindigkeit gesteigert wird.On the other hand, the working area of such gold baths also depends on the pH of the electrolyte. The following applies: that at higher pH the working range (applicable Current density range), but at the same time the current  yield and thus increased the separation speed becomes.

Es war daher Aufgabe der Erfindung, eine Optimierung der Arbeitsbedingungen und der Abscheideleistung derartiger saurer Goldbäder in der Hinsicht vorzunehmen, daß einer­ seits ein maximaler Stromdichte-Arbeitsbereich bei mög­ lichst geringer negativer Beeinflussung durch pH-Wert- Änderungen und andererseits eine maximale Stromausbeute und Abscheidegeschwindigkeit erzielt wird.It was therefore an object of the invention to optimize the Working conditions and the separation performance of such acidic gold baths in the sense that one a maximum current density working range at possible minimal negative influence by pH Changes and on the other hand a maximum current efficiency and Separation speed is achieved.

Überraschend wurde nun gefunden, daß dies erreicht werden kann, wenn derartigen sauren Bäder zur Abscheidung von glänzenden Goldschichten als weiterer Glanzzusatz minde­ stens eine Verbindung der allgemeinen Formel I
Surprisingly, it has now been found that this can be achieved if such acid baths for the deposition of shiny gold layers as a further additive to shine at least one compound of general formula I.

R-SOm-H (I)
R-SO m -H (I)

zugefügt wird, worin
m die Zahlen 3 oder 4 und
R eine gerad- oder verzweigtkettige oder cykli­ sche Alkylgruppe mit bis zu 20 C-Atomen und im Falle m = 4 auch eine Aryl- oder Heteroa­ rylgruppe mit bis zu 10 C-Atomen, die gegebe­ nenfalls ein- oder mehrfach mit gerad- oder verzweigtkettigen Alkylgruppen mit 1 bis 14 C-Atomen substituiert sein können,
bedeutet.
is added in which
m the numbers 3 or 4 and
R is a straight or branched chain or cyclic alkyl group with up to 20 C atoms and in the case of m = 4 also an aryl or hetero ryl group with up to 10 C atoms, which may be one or more times with straight or branched chains Alkyl groups with 1 to 14 C atoms can be substituted,
means.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein saures Bad zur gal­ vanischen Abscheidung von glänzenden Gold- und Goldlegie­ rungsschichten, enthaltend Gold und gegebenenfalls ein oder mehrere Legierungselemente in gelöster Form sowie minde­ stens eine organische Verbindung als Glanzzusatz, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad als weiteren Glanzzusatz minde­ stens eine Verbindung der allgemeinen Formel
The invention thus relates to an acidic bath for the galvanic deposition of shiny gold and gold alloy layers, containing gold and optionally one or more alloying elements in dissolved form and at least one organic compound as an additive, characterized in that the bath has at least one additional additive least a compound of the general formula

R-SOm-H (I)
R-SO m -H (I)

enthält, worin
m die Zahlen 3 oder 4 und
R eine gerad- oder verzweigtkettige oder cykli­ sche Alkylgruppe mit bis zu 20 C-Atomen und im Falle m = 4 auch eine Aryl- oder Heteroa­ rylgruppe mit bis zu 10 C-Atomen, die gegebe­ nenfalls ein- oder mehrfach mit gerad- oder verzweigtkettigen Alkylgruppen mit 1 bis 14 C-Atomen substituiert sein können,
bedeutet.
contains what
m the numbers 3 or 4 and
R is a straight or branched chain or cyclic alkyl group with up to 20 C atoms and in the case of m = 4 also an aryl or hetero ryl group with up to 10 C atoms, which may be one or more times with straight or branched chains Alkyl groups with 1 to 14 C atoms can be substituted,
means.

Die Glanzzusätze gemäß Formel I sind ausgewählte Verbindun­ gen aus den Klassen der Alkylsulfonate und der Alkyl-, Aryl- oder Heteroarylsulfate. In Formel I bedeutet, wenn m für die Zahlen 3 oder 4 steht, R eine gerad- oder ver­ zweigtkettige oder cyklische Alkylgruppe mit bis zu 20 C- Atomen. Wenn m für die Zahl 4 steht, dann kann R auch eine Aryl- oder Heteroarylgruppe mit bis zu 10 C-Atomen sein, wobei diese ein- oder mehrfach mit gerad- oder ver­ zweigtkettigen Alkylgruppen mit 1 bis 14 C-Atomen substitu­ iert sein können.The gloss additives according to formula I are selected compounds genes from the classes of alkyl sulfonates and alkyl, Aryl or heteroaryl sulfates. In formula I means if m stands for the numbers 3 or 4, R is a straight or ver branched or cyclic alkyl group with up to 20 C- Atoms. If m stands for the number 4, then R can also be one Aryl or heteroaryl group with up to 10 C atoms, these one or more times with straight or ver branched chain alkyl groups with 1 to 14 carbon atoms substituted can be.

Die Verbindungen der Formel I sind an sich bekannt und sind entweder kommerziell erhältlich oder ohne weiteres nach Standardverfahren herstellbar.The compounds of formula I are known per se and are either commercially available or readily available Standard processes can be produced.

Diese Verbindungen sind ausreichend wasserlöslich und mit dem Galvanikbad kompatibel. Die Verbindungen haben Tensid­ eigenschaften, wobei die entsprechende Wirkung bei einer Gesamtzahl an C-Atomen weniger als 4 verringert ist, und bei einer Gesamtzahl an C-Atomen von mehr als 20 im allge­ meinen keine ausreichende Löslichkeit mehr gegeben ist. These compounds are sufficiently water-soluble and with compatible with the electroplating bath. The compounds have surfactant properties, the corresponding effect with a Total number of carbon atoms is less than 4, and with a total number of C atoms of more than 20 in general mean there is no longer sufficient solubility.  

Bevorzugte Glanzzusätze sind Verbindungen der Formel I in denen R für gerad- oder verzweigtkettige oder cyklische Al­ kylgruppen mit 5 bis 12 C-Atomen und insbesondere für ver­ zweigtkettige Alkylgruppen mit 6 bis 10 C-Atomen steht.Preferred gloss additives are compounds of the formula I in which R for straight or branched chain or cyclic Al alkyl groups with 5 to 12 carbon atoms and especially for ver branched chain alkyl groups having 6 to 10 carbon atoms.

Typische erfindungsgemäße Glanzzusätze sind
Pentylsulfonat
Pentylsulfat
Hexylsulfonat
Hexylsulfat
Heptylsulfonat
Heptylsulfat
Octylsulfonat
Octylsulfat
Nonylsulfonat
Nonylsulfat
Decylsulfonat
Decylsulfat
Dodecylsulfonat
Dodecylsulfat
Cyclohexylsulfonat
Cyclohexylsulfat
und deren Isomere.
Typical gloss additives according to the invention are
Pentyl sulfonate
Pentyl sulfate
Hexyl sulfonate
Hexyl sulfate
Heptyl sulfonate
Heptyl sulfate
Octyl sulfonate
Octyl sulfate
Nonyl sulfonate
Nonyl sulfate
Decyl sulfonate
Decyl sulfate
Dodecyl sulfonate
Dodecyl sulfate
Cyclohexyl sulfonate
Cyclohexyl sulfate
and their isomers.

Diese Verbindungen können auch in Form ihrer Salze vorlie­ gen.These compounds can also be in the form of their salts gene.

Verzweigtkettige und kurzkettigere Verbindungen eignen sich aufgrund der geringer ausgeprägten Schaumneigung besonders in Verfahren und Anlagen, bei denen eine starke Schaumbil­ dung stört, z. B. in luftbewegten Elektrolyten, bei der Trommelbearbeitung, in Anlagen zur Hochgeschwindigkeits­ abscheidung (Spritzanlagen) und in Anlagen zur selektiven Abscheidung, wie z. B. Tauchzellen.Branched-chain and short-chain connections are suitable due to the less pronounced tendency to foam in processes and systems in which there is a strong foam dung disturbs, e.g. B. in air-moving electrolytes in the Drum processing in high-speed plants separation (spraying systems) and in systems for selective Deposition, such as B. diving cells.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen weiteren Glanzzusatzes in sauren Bädern zur galvanischen Abscheidung von glänzen­ den Gold- und Goldlegierungsschichten erfolgt zweckmäßiger­ weise in einem Konzentrationsbereich von 0,01 bis 10 g/l. Besonders vorteilhaft sind erfindungsgemäße Bäder, die den Glanzzusatz gemäß Formel I in einer Konzentration von 0,1 bis 5 g/l enthalten. The use of the further gloss additive according to the invention in acidic baths for the galvanic deposition of shine the gold and gold alloy layers are more convenient wise in a concentration range of 0.01 to 10 g / l. Baths according to the invention which are particularly advantageous are those which Gloss additive according to formula I in a concentration of 0.1 up to 5 g / l included.  

Durch den erfindungsgemäßen Einsatz der Verbindungen der Verbindungen der Formel I als weiteren Glanzzusatz in gal­ vanischen Goldbädern von ansonsten üblicher Zusammensetzung wird in unerwarteter Weise der anwendbare Stromdichte- Arbeitsbereich erheblich erweitert und gleichzeitig die Stromausbeute und die Abscheideleistung zum Teil drastisch gesteigert.By using the compounds of the invention Compounds of formula I as a further gloss additive in gal Vanian gold baths of otherwise usual composition the applicable current density is unexpectedly Work area significantly expanded and at the same time the Electricity yield and the separation performance sometimes drastic increased.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Goldbäder kann von vielen gängigen und handelsüblichen galvanischen, schwach sauren Goldbädern ausgegangen werden, in dem diesen die entsprechende Menge an Verbindung der Formel I zugegeben wird. Die qualitative und quantitative Zusammensetzung der­ artiger Goldbäder ist dem Fachmann aus Literatur und Praxis bestens bekannt und bedarf daher keiner eingehenderer Er­ läuterung. Diese enthalten in jedem Fall Gold in gelöster Form, ausgehend von Goldsalzen oder Gold-Komplexsalzen, wo­ bei überwiegend Goldcyanidkomplexe eingesetzt werden. Wei­ terhin können die Bäder Legierungselemente in Form gelöster Salze oder Komplexsalze enthalten. Weiterhin enthalten die Bäder anorganische und/oder organische Säuren, entsprechen­ de Salze sowie gegebenenfalls Puffer- und Leitsalze, um den pH-Wert und die Leitfähigkeit einzustellen. Um glänzende, glatte Goldschichten abzuscheiden sind regelmäßig organi­ sche Verbindungen enthalten, die meist Tensideigenschaften haben und als Glanzbildner wirken. Ein typischer und be­ währter derartiger Glanzbildner ist Pyridin-3-sulfonsäure.To produce the gold baths according to the invention, from many common and commercially available galvanic, weak acidic gold baths, in which the appropriate amount of compound of formula I added becomes. The qualitative and quantitative composition of the like gold baths is the specialist from literature and practice well known and therefore does not require a more detailed He purification. In any case, these contain gold in dissolved form Form, starting from gold salts or gold complex salts, where mainly used in gold cyanide complexes. Wei The baths can also be alloyed in the form of dissolved Contain salts or complex salts. Furthermore, the Baths inorganic and / or organic acids de salts and, if appropriate, buffer and conductive salts, around which Adjust pH and conductivity. To shine, Deposition of smooth gold layers is regularly organic contain chemical compounds, mostly surfactant properties have and act as brighteners. A typical and be pyridine-3-sulfonic acid is the most common such brightener.

Weiterhin kommen als konventionelle Glanzzusätze auch
Nicotinsäure,
Nicotinsäureamid,
3-(3-Pyridyl)-acrylsäure
3-(4-Imidazolyl)-acrylsäure
3-Pyridylhydroximethansulfonsäure
Pyridin
Picolin
Chinolinsulfonsäure
3-Aminopyridin
2,3-Diaminopyridin
2,3-Di-(2-pyridyl)-pyrazin
2-(Pyridyl)-4-ethansulfonsäure
1-(3-Sulfopropyl)-pyridiniumbetain
1-(3-Sulfopropyl)-isochinoliniumbetain
und ihre Salze und Derivate in Betracht. Die erfindungsge­ mäßen galvanischen Goldbäder enthalten typischerweise etwa
0,1-50 g/l Gold als Goldcyanidkomplex
0-50 g/l Legierungsmetalle wie Eisen, Kobalt, Nickel, Indium, Silber, Kupfer, Cadmi­ um, Zinn, Zink, Wismut, Arsen, Antimon als Salz oder Komplexsalz
10-200 g/l Citronensäure/Citrate als Puffer- und/oder Leitsalze
0,1-10 g/l Pyridin-3-sulfonsäure als Glanzbildner
0,1-5 g/l Verbindung der Formel I als erfindungs­ gemäßen weiteren Glanzzusatz,
wobei der pH-Wert des Bades auf 3 bis 6 eingestellt wird, vorzugsweise auf 4 bis 5.
Furthermore, conventional gloss additives also come
Nicotinic acid,
Nicotinamide,
3- (3-pyridyl) acrylic acid
3- (4-imidazolyl) acrylic acid
3-pyridylhydroximethanesulfonic acid
Pyridine
Picolin
Quinoline sulfonic acid
3-aminopyridine
2,3-diamino pyridine
2,3-di- (2-pyridyl) pyrazine
2- (pyridyl) -4-ethanesulfonic acid
1- (3-sulfopropyl) pyridinium betaine
1- (3-sulfopropyl) isoquinolinium betaine
and their salts and derivatives. The galvanic gold baths according to the invention typically contain approximately
0.1-50 g / l gold as a gold cyanide complex
0-50 g / l alloy metals such as iron, cobalt, nickel, indium, silver, copper, cadmium, tin, zinc, bismuth, arsenic, antimony as salt or complex salt
10-200 g / l citric acid / citrate as buffer and / or conductive salts
0.1-10 g / l pyridine-3-sulfonic acid as a brightener
0.1-5 g / l compound of the formula I as a further gloss additive according to the invention,
wherein the pH of the bath is adjusted to 3 to 6, preferably 4 to 5.

Der Einsatz des erfindungsgemäßen Glanzusatzes bewirkt eine Reihe praxisrelevanter Vorteile. So kann unter ansonsten unveränderten Bedingungen die Abscheideleistung deutlich gesteigert werden. Aufgrund des breiteren Arbeitsbereiches ist die Feineinstellung der Arbeitsweise weniger kritisch, wobei die Gefahr einer sudigen Abscheidung wesentlich redu­ ziert wird.The use of the gloss additive according to the invention brings about a A number of practical advantages. So under otherwise unchanged conditions the separation performance clearly be increased. Because of the wider work area the fine tuning of the way of working is less critical, whereby the risk of sudy deposition is significantly reduced is decorated.

Es kann aber auch mit höheren pH-Werten bei unverändertem Arbeitsbereich gearbeitet werden. Damit ist es ebenfalls möglich, die Abscheideleistung zu steigern.But it can also with higher pH values with unchanged Work area. So that's it too possible to increase the separation performance.

Alternativ kann aber auch ein geringer Goldgehalt bei gleichbleibender Abscheideleistung verwendet werden. Die Vorteile liegen dabei in der geringeren Verschleppung durch an der Ware anhaftenden Elektrolyten und in der niedrigeren Kapitalbindung.Alternatively, a low gold content can also be used constant separation performance can be used. The The advantages are the lower carry-over electrolyte adhering to the goods and in the lower one Capital commitment.

Beispiel 1example 1

In einem Gold-Kobalt-Elektrolyten mit
10 g/l Gold in Form von Kaliumgold(I)-cyanid
0,5 g Kobalt als Kobaltsulfat
100 g/l Citronensäure
3 g/l Pyridin-3-sulfonsäure
mit Kaliumhydroxid auf pH 4,2 eingestellt
wird in einer Hullzelle (Versuchsbedingungen: platinierte Titananode, Temperatur 50°C, Dauer 2 mm, Bewegung 500 U/min durch Magnetrührstab 25 mm) bei einem Zellenstrom von 2 A ein Arbeitsbereich bis 3 A/dm2 erzielt. Die Stromaus­ beute bei 3 A/dm2 beträgt 48%; die Abscheidegeschwindig­ keit beträgt 0,98 µm/min.
In a gold-cobalt electrolyte with
10 g / l gold in the form of potassium gold (I) cyanide
0.5 g cobalt as cobalt sulfate
100 g / l citric acid
3 g / l pyridine-3-sulfonic acid
adjusted to pH 4.2 with potassium hydroxide
a working range of up to 3 A / dm 2 is achieved in a Hull cell (test conditions: platinized titanium anode, temperature 50 ° C, duration 2 mm, movement 500 rpm by means of a magnetic stirring bar 25 mm) with a cell current of 2 A. The current yield at 3 A / dm 2 is 48%; the separation speed is 0.98 µm / min.

Durch den Zusatz von 1 g/l Nonylsulfat wird die maximal an­ wendbare Stromdichte auf über 5 A/dm2 gesteigert. Dies ent­ spricht einer Verbreiterung des Arbeitsbereichs um über 66%.By adding 1 g / l nonyl sulfate, the maximum applicable current density is increased to over 5 A / dm 2 . This corresponds to a widening of the work area by over 66%.

Bei einem dann auf 4,4 erhöhten pH-Wert wird ein Arbeitsbe­ reich bis 4 A/dm2 erzielt; die Abscheideleistung beträgt 1,05 µm/min.When the pH is then raised to 4.4, a working range of up to 4 A / dm 2 is achieved; the separation rate is 1.05 µm / min.

Bei pH 4,6 reicht der Arbeitsbereich bis 3 A/dm2 und es wird eine Abscheidegeschwindigkeit von 1,15 µm/min erzielt.At pH 4.6 the working range extends to 3 A / dm 2 and a deposition speed of 1.15 µm / min is achieved.

Beispiel 2Example 2

In einem Gold-Nickel-Elektrolyten mit
10 g/l Gold in Form von Kaliumgold(I)-cyanid
0,7 g Nickel in Form von Nickelsulfat
100 g/l Citronensäure
3 g/l Pyridin-3-sulfonsäure
mit Kaliumhydroxid auf pH 4,2 eingestellt
wird auf vorvernickelten Blechen der Größe 25 × 40 mm (Ver­ suchsaufbau: 1 Liter Becherglas, platinierte Titananode, Badbewegung 200 U/min durch Magnetrührstab 60 mm, Warenbe­ wegung 5 cm/s) eine maximale Stromdichte von 3 A/dm2 er­ reicht. Die kathodische Stromausbeute bei 3 A/dm2 beträgt 52% und die Abscheidegeschwindigkeit 1,0 µm/min.
In a gold-nickel electrolyte with
10 g / l gold in the form of potassium gold (I) cyanide
0.7 g of nickel in the form of nickel sulfate
100 g / l citric acid
3 g / l pyridine-3-sulfonic acid
adjusted to pH 4.2 with potassium hydroxide
a maximum current density of 3 A / dm 2 is achieved on pre-nickel-plated sheets of size 25 × 40 mm (test setup: 1 liter beaker, platinum-coated titanium anode, bath movement 200 rpm using a magnetic stirring bar 60 mm, movement of goods 5 cm / s). The cathodic current yield at 3 A / dm 2 is 52% and the deposition rate is 1.0 µm / min.

Durch den Zusatz von 0,5 g/l Decylsulfat wird die maximal anwendbare Stromdichte auf über 7 A/dm2 gesteigert. Bei 7 A/dm2 beträgt die Stromausbeute noch 26%, die Abscheide­ leistung steigt auf 1,18 µm/min. Dies entspricht einem Ge­ schwindigkeitszuwachs um 18%. The addition of 0.5 g / l decyl sulfate increases the maximum applicable current density to over 7 A / dm 2 . At 7 A / dm 2 the current yield is still 26%, the separation performance increases to 1.18 µm / min. This corresponds to a speed increase of 18%.

Beispiel 3Example 3

In einem Gold-Eisen-Elektrolyten mit
10 g/l Gold in Form von Kaliumgold(I)-cyanid
0,05 g Eisen als Eisen(III)citrat
100 g/l Citronensäure
3 g/l Pyridin-3-sulfonsäure mit Kaliumhydroxid auf pH 4,2 eingestellt
wird auf Blechen der Größe 25 × 40 mm (Bedingungen siehe Beispiel 2) eine maximale Stromdichte von 5 A/dm2 erreicht. Die kathodische Stromausbeute beträgt dabei 31% und die Abscheidegeschwindigkeit 1,0 µm/min.
In a gold-iron electrolyte with
10 g / l gold in the form of potassium gold (I) cyanide
0.05 g iron as iron (III) citrate
100 g / l citric acid
3 g / l pyridine-3-sulfonic acid adjusted to pH 4.2 with potassium hydroxide
a maximum current density of 5 A / dm 2 is achieved on sheets of size 25 × 40 mm (conditions see example 2). The cathodic current yield is 31% and the deposition rate is 1.0 µm / min.

Durch den Zusatz von 4 g/l Hexylsulfat wird die maximal an­ wendbare Stromdichte auf über 6 A/dm2 gesteigert. Bei 6 A/dm2 beträgt die Stromausbeute noch 30%; die Abscheide­ leistung steigt auf 1,16 µm/min. Dies entspricht einem Ge­ schwindigkeitszuwachs um 16%.By adding 4 g / l hexyl sulfate, the maximum current density that can be used is increased to over 6 A / dm 2 . At 6 A / dm 2 , the current yield is still 30%; the separation rate increases to 1.16 µm / min. This corresponds to a speed increase of 16%.

Beispiel 4Example 4

In einem Gold-Kobalt-Elektrolyten mit
10 g/l Gold in Form von Kaliumgold(I)-cyanid
0,5 g Kobalt als Kobaltsulfat
100 g/l Citronensäure
1 g/l 3-(3-Pyridyl)-acrylsäure
mit Kaliumhydroxid auf pH 4,2 eingestellt
wird in einer Hullzelle (Versuchsbedingungen: platinierte Titananode, Temperatur 50°C, Dauer 2 min. Bewegung 500 U/min durch Magnetrührstab 25 mm) bei einem Zellenstrom von 2 A ein Arbeitsbereich bis 5 A/dm2 erzielt. Die Stromaus­ beute bei 5 A/dm2 beträgt 26%; die Abscheidegeschwindig­ keit beträgt 0,83 µm/min.
In a gold-cobalt electrolyte with
10 g / l gold in the form of potassium gold (I) cyanide
0.5 g cobalt as cobalt sulfate
100 g / l citric acid
1 g / l 3- (3-pyridyl) acrylic acid
adjusted to pH 4.2 with potassium hydroxide
a working range of up to 5 A / dm 2 is achieved in a Hull cell (test conditions: platinum-plated titanium anode, temperature 50 ° C., duration 2 min. movement 500 rpm by means of a magnetic stirring bar 25 mm) with a cell current of 2 A. The current yield at 5 A / dm 2 is 26%; the separation speed is 0.83 µm / min.

Durch den Zusatz von 1,5 g/l Octylsulfat wird die maximal anwendbare Stromdichte auf über 8 A/dm2 gesteigert. Bei 8 A/dm2 beträgt die Stromausbeute noch 19%; die Abscheide­ leistung steigt auf 1,0 µm/min.By adding 1.5 g / l octyl sulfate, the maximum applicable current density is increased to over 8 A / dm 2 . At 8 A / dm 2 , the current yield is still 19%; the separation rate increases to 1.0 µm / min.

Beispiel 5Example 5

Im Gold-Kobalt-Elektrolyten aus Beispiel 1 wird durch den Zusatz von 1 g/l Hexylsulfonat die maximal anwendbare Stromdichte auf über 5 A/dm2 gesteigert. Bei 5 A/dm2 be­ trägt die Stromausbeute 35,1%, die Abscheideleistung steigt auf 1,13 µm/min. Dies entspricht einem Geschwindig­ keitszuwachs um 15%.In the gold-cobalt electrolyte from Example 1, the maximum applicable current density is increased to over 5 A / dm 2 by adding 1 g / l hexyl sulfonate. At 5 A / dm 2 , the current yield is 35.1%, the separation efficiency increases to 1.13 µm / min. This corresponds to a speed increase of 15%.

Beispiel 6Example 6

Im Gold-Kobalt-Elektrolyten aus Beispiel 1 wird durch den Zusatz von 1 g/l Octylsulfonat die maximal anwendbare Stromdichte auf über 7 A/dm2 gesteigert. Bei 7 A/dm2 be­ trägt die Stromausbeute 26,2%, die Abscheideleistung steigt auf 1,18 µm/min. Dies entspricht einem Geschwindig­ keitszuwachs um 20%.In the gold-cobalt electrolyte from Example 1, the maximum applicable current density is increased to over 7 A / dm 2 by adding 1 g / l octyl sulfonate. At 7 A / dm 2 , the current yield is 26.2%, the separation efficiency increases to 1.18 µm / min. This corresponds to a speed increase of 20%.

Beispiel 7Example 7 VergleichsbeispielComparative example

In einem Gold-Kobalt-Elektrolyten (siehe Beispiel 1) aus
10 g/l Gold in Form von Kaliumgold(I)-cyanid
0,5 g Kobalt als Kobaltsulfat
100 g/l Citronensäure
mit Kaliumhydroxid auf pH 4,2 eingestellt
wird unter den Versuchsbedingungen von Beispiel 1 der Ein­ fluß auf Arbeitsbereich und Abscheidegeschwindigkeit durch Zugabe von Octylsulfat alleine, Pyridin-3-sulfonsäure al­ leine und beide Substanzen gemeinsam als Glanzzusätze er­ mittelt. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis.
In a gold-cobalt electrolyte (see Example 1)
10 g / l gold in the form of potassium gold (I) cyanide
0.5 g cobalt as cobalt sulfate
100 g / l citric acid
adjusted to pH 4.2 with potassium hydroxide
under the test conditions of Example 1, the flow to the working area and deposition rate by adding octyl sulfate alone, pyridine-3-sulfonic acid alone and both substances together as gloss additives, he averaged. Table 1 shows the result.

Die Kombination aus beiden Substanzen erweitert den Ar­ beitsbereich drastisch und bewirkt eine erhebliche Steige­ rung der Abscheidegeschwindigkeit.The combination of both substances extends the Ar working area drastically and causes a considerable climb separation speed.

Tabelle 1 Table 1

Claims (6)

1. Saures Bad zur galvanischen Abscheidung von glänzenden Gold- und Goldlegierungsschichten, enthaltend Gold und gegebenenfalls ein oder mehrere Legierungselemente in gelöster Form sowie mindestens eine organische Verbin­ dung als Glanzzusatz, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad als weiteren Glanzzusatz mindestens eine Verbindung der allgemeinen Formel
R-SOmH (I)
enthält, worin
m die Zahlen 3 oder 4 und
R eine gerad- oder verzweigtkettige oder cykli­ sche Alkylgruppe mit bis zu 20 C-Atomen und im Falle m = 4 auch eine Aryl- oder Heteroa­ rylgruppe mit bis zu 10 C-Atomen, die gegebe­ nenfalls ein- oder mehrfach mit gerad- oder verzweigtkettigen Alkylgruppen mit 1 bis 14 C-Atomen substituiert sein können,
bedeutet.
1. Acidic bath for the electrodeposition of shiny gold and gold alloy layers containing gold and optionally one or more alloy elements in dissolved form and at least one organic compound as a brightener, characterized in that the bath as a further brightener at least one compound of the general formula
R-SO m H (I)
contains what
m the numbers 3 or 4 and
R is a straight or branched chain or cyclic alkyl group with up to 20 C atoms and in the case of m = 4 also an aryl or hetero ryl group with up to 10 C atoms, which may be one or more times with straight or branched chains Alkyl groups with 1 to 14 C atoms can be substituted,
means.
2. Galvanisches Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als weiteren Glanzzusatz mindestens eine Verbin­ dung der Formel I enthält, worin R eine gerad- oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit 5 bis 12 C-Atomen, vorzugsweise eine verzweigtkettige Alkylgruppe mit 6 bis 10 C-Atomen ist.2. Galvanic bath according to claim 1, characterized, that there is at least one verb as a further gloss additive contains the formula I, wherein R is a straight or  branched-chain alkyl group with 5 to 12 carbon atoms, preferably a branched chain alkyl group with 6 is up to 10 carbon atoms. 3. Galvanisches Bad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als weiteren Glanzzusatz die Verbindungen Pen­ tylsulfonat, Hexylsulfonat, Heptylsulfonat, Octylsulfo­ nat, Nonylsulfonat, Decylsulfonat, Dodecylsulfonat, Cy­ clohexylsulfonat, Pentylsulfat, Hexylsulfat, Heptylsul­ fat, Octylsulfat, Nonylsulfat, Decylsulfat, Dodecylsul­ fat, Cyclohexylsulfat oder deren Isomere enthält.3. Galvanic bath according to claim 1 or 2, characterized featured, that the compounds Pen tyl sulfonate, hexyl sulfonate, heptyl sulfonate, octyl sulfo nat, nonyl sulfonate, decyl sulfonate, dodecyl sulfonate, cy clohexyl sulfonate, pentyl sulfate, hexyl sulfate, heptyl sulfate fat, octyl sulfate, nonyl sulfate, decyl sulfate, dodecyl sulfate fat, cyclohexyl sulfate or their isomers. 4. Galvanisches Bad nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,01 bis 10 g/l, vorzugsweise 0,1 bis 5 g/l, an Verbindung der Formel I enthält.4. Galvanic bath according to claims 1 to 3, characterized, that it is 0.01 to 10 g / l, preferably 0.1 to 5 g / l Contains compound of formula I. 5. Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel
R-SOmH (I)
worin
m die Zahlen 3 oder 4 und
R eine gerad- oder verzweigtkettige oder cykli­ schen Alkylgruppe mit bis zu 20 C-Atomen und im Falle m = 4 auch oder eine Aryl- oder He­ teroarylgruppe mit bis zu 10 C-Atomen, die gegebenenfalls ein- oder mehrfach mit gerad- oder verzweigtkettigen Alkylgruppen mit 1 bis 14 C-Atomen substituiert sein können,
bedeutet,
als weiteren Glanzzusatz in sauren Bädern zur galvani­ schen Abscheidung von glänzenden Gold- und Goldlegie­ rungsschichten, enthaltend Gold und gegebenenfalls ein oder mehrere Legierungselemente in gelöster Form sowie mindestens eine organische Verbindung als Glanzzusatz.
5. Use of compounds of the general formula
R-SO m H (I)
wherein
m the numbers 3 or 4 and
R is a straight-chain or branched-chain or cyclic alkyl group with up to 20 C atoms and in the case of m = 4 also or an aryl or heteroaryl group with up to 10 C-atoms, which may be one or more times with straight or branched chains Alkyl groups with 1 to 14 C atoms can be substituted,
means
as a further gloss additive in acid baths for the galvanic deposition of shiny gold and gold alloy layers, containing gold and optionally one or more alloy elements in dissolved form and at least one organic compound as a gloss additive.
6. Verfahren zur galvanischen Abscheidung von glänzenden Gold- und Goldlegierungsschichten, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidung aus einem Bad gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 bei einem pH-Wert-Bereich von 3 bis 6, vorzugs­ weise 4 bis 5, erfolgt.6. Process for the electrodeposition of shiny Gold and gold alloy layers, characterized, that the deposition from a bath according to the claims 1 to 4 at a pH range of 3 to 6, preferably way 4 to 5, takes place.
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