Раствор для химического осаждения сплава никель-бор на диэлектрик

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ РАСТВОР ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ СПЛАВА НИКЕЛЬ-БОР НА ДИЭЛЕКТРИК(71) Заявитель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(72) Авторы Гаевская Татьяна Васильевна Ракович Елена Васильевна(73) Патентообладатель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(57) Раствор для химического осаждения сплава никель-бор на диэлектрик, содержащий соль никеля, гидроксид натрия, борогидрид натрия и воду, отличающийся тем, что в качестве соли никеля он содержит никель хлористый или никель сернокислый, и дополнительно содержит сульфосалициловую кислоту и аммиак при следующем соотношении компонентов, г/л никель хлористый или никель сернокислый 10-60 сульфосалициловая кислота 15-60 аммиак 1,5-10,0 натрия гидроксид 7-20 борогидрид натрия 0,5-3,0 вода до 1 л.(56)1756378 1, 1992.0215381 1, 1987.2014366 1, 1994. Изобретение относится к нанесению металлических покрытий способом химического восстановления, в частности к осаждению сплава никель-бор на предварительно активированный диэлектрик, и может быть использовано для получения рельефных радужных голограмм, лазерных дисков, зеркал для создания крупногабаритных фотошаблонов печатных плат путем лазерного гравирования и других изделий, при изготовлении которых используется гальванопластическая технология. Известен раствор для нанесения химических покрытий никель-бор, содержащий хлористый никель, борогидрид натрия, этилендиамин, гидроксид натрия, соль таллия и воду 1. Недостатком указанного раствора является то, что осаждение никель-бор покрытия из указанного раствора с достаточной скоростью происходит при 90-95 С. 5295 1 Известен также раствор для химического осаждения покрытий никель-бор, содержащий хлористый никель, борогидрид натрия, лиганды для(этилендиамин, калий натрий виннокислый, 5-нитробензимидазол), урацил, гидроксид натрия, этиловый спирт и воду 2. Известный состав раствора по патенту 2 является наиболее близким техническим решением к заявляемому составу по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа. Недостатком указанного раствора является высокая температура осаждения 82 С при длительности процесса не менее 1 ч. При комнатной температуре (18-20 С) осаждение вообще не идет независимо от длительности процесса. Задачей настоящего изобретения является разработка состава раствора, обеспечивающего при комнатной температуре 18-20 С в течение 8-20 с получение зеркальных токопроводящих пленочных покрытий никель-бор на диэлектрике. Поставленная задача достигается тем, что заявляемый состав раствора, включающий соль никеля, гидроксид натрия, борогидрид натрия и воду, в качестве соли никеля содержит никель хлористый или никель сернокислый и дополнительно содержит сульфосалициловую кислоту и аммиак при следующем соотношении компонентов, г/л никель хлористый или никель сернокислый 10-60 сульфосалициловая кислота 15-60 аммиак 1,5-10,0 натрия гидроксид 7-20 борогидрид натрия 0,5-3,0 вода до 1 л. Раствор металлизации готовят путем последовательного растворения никеля хлористого или никеля сернокислого, сульфосалициловой кислоты, аммиака водного, гидроксида натрия в воде. Борогидрид натрия вводят непосредственно перед процессом металлизации. Осаждение проводят при температуре 18-20 С на диэлектрик (например, полиметилметакрилат, полистирол и др.), который предварительно обезжиривают, травят,сенсибилизируют в растворе хлорида олова (5-20 г/л) и активируют в растворе хлорида палладия (0,03-0,3 г/л) по известной технологии 3. После каждой операции проводится тщательная промывка в дистиллированной воде. В процессе испытаний оценивали время формирования токопроводящего покрытия из сплава никель-бор. Удельную электропроводность пленочного покрытия никель-бор измеряли с помощью омметра. Результаты испытаний приведены в таблице. Вследствие малого времени осаждения при комнатной температуре заявляемый состав раствора может быть рекомендован для аэрозольно-струйной металлизации диэлектриков,описанной в 3. Ниже приведены конкретные примеры и полученные при этом результаты. Пример 1. На полиметилметакрилат после обезжиривания, травления, сенсибилизации, активации наносят никель-борогидридный раствор следующего состава, г/л никель хлористый шестиводный 25 сульфосалициловая кислота 25 аммиак водный 4 натрия гидроксид 10 борогидрид натрия 1,25 вода до 1 л. Температура осаждения 18-20 С. 5295 1 Пример 2. На полистирол после обезжиривания, травления, сенсибилизации, активации наносят никель-борогидридный раствор следующего состава, г/л никель сернокислый семиводный 28 сульфосалициловая кислота 25 аммиак водный 4 натрия гидроксид 10 борогидрид натрия 1,25 вода до 1 л. Температура осаждения 18-20 С. Пример 3. На полиметилметакрилат после обезжиривания, травления, сенсибилизации, активации наносят никель-борогидридный раствор следующего состава, г/л никель хлористый шестиводный 10 сульфосалициловая кислота 15 аммиак водный 1,5 натрия гидроксид 7 борогидрид натрия 0,5 вода до 1 л. Температура осаждения 18-20 С. Пример 4. На полиметилметакрилат после обезжиривания, травления, сенсибилизации, активации наносят никель-борогидридный раствор следующего состава, г/л никель сернокислый семиводный 60 сульфосалициловая кислота 60 аммиак водный 10 натрия гидроксид 20 борогидрид натрия 3,0 вода до 1 л. Температура осаждения 18-20 С. Пример 5 (по прототипу). На полиметилметакрилат после обезжиривания, травления, сенсибилизации, активации наносят никель-борогидридный раствор следующего состава, г/л никель хлористый шестиводный 10 калий-натрий виннокислый четырехводный 45 этилендиамин 4 гидроксид натрия 30 5-нитробензимидазол 0,026 урацил 0,0011 борогидрид натрия 0,2 этиловый спирт 16 вода до 1 л. Температура осаждения 18-20 С. Введение в этот состав сульфосалициловой кислоты и аммиака водного вместо калийнатрий виннокислого, этилендиамина и 5-нитробензимидазола (т.е. предлагаемых лигандов дляв заявляемом растворе) также не обеспечивает осаждение покрытия при комнатной температуре. 5295 1 Компоненты раствора, г/л,режим осаждения. Характеристики покрытия никель хлористый шестиводный никель сернокислый семиводный сульфосалициловая кислота аммиак водный калий-натрий виннокислый четырехводный этилендиамин урацил 5-нитробензимидазол этиловый спирт натрия гидроксид борогидрид натрия вода температура осаждения, С время получения токопроводящего слоя, с удельное сопротивление,Омм внешний вид покрытия 4 0,0011 0,026 16 30 0,2 до 1 л 18-20 процесс 10 12 20 8 не идет независи 0,6 0,6 0,8 0,6 мо от длительзеркальное зеркальное зеркальное зеркальное ности Таким образом, введение в состав раствора в качестве лигандов длясульфосалициловой кислоты и аммиака водного в сочетании с другими компонентами раствора позволяет наносить покрытия из сплава никель-бор при комнатной температуре (18-20 С) при длительности осаждения 8-20 с. Источники информации 1. Горбунова К.М., Иванов М.В. Новые исследования в области механизма и условия восстановления металлов из растворов с борсодержащими соединениями. Итоги науки. Сер. Электрохимия. Вып. 12, 1977. 2. Патент РБ 17, МПК С 23 С 18/34, 1992. 3. Шалкаускас М., Вашкялис А. Химическая металлизация пластмасс. - Л. Химия,1985. - С. 144. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.