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Title:
PROCESS FOR THE METALLIZATION OF A SOLID BODY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1985/000623
Kind Code:
A1
Abstract:
For the secure adherence of the metallization of a preferably glass-like body, a catalytic germination layer, for the chemical currentless separation of metal after a first thin layer of an indium-tin alloy, is produced by reducing a catalyst metal combination to the catalyst metal directly through the indium-tin layer or after a salt formation and hydrolysis of the indium-tin layer. After the chemical currentless metallization it is possible to proceed with the metallization by galvanization using the presently usual metals.

Inventors:
OSTWALD ROBERT (DE)
VOIT GABRIELE (DE)
Application Number:
PCT/EP1984/000223
Publication Date:
February 14, 1985
Filing Date:
July 18, 1984
Export Citation:
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Assignee:
LICENTIA GMBH (DE)
International Classes:
C03C17/40; C23C18/18; (IPC1-7): C23C3/00
Foreign References:
US3427197A1969-02-11
DE1621367A11971-05-06
Other References:
IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 23, No. 10, April 1981 (New York, US) D'ANTONIO: 'Process for Cleaning and Activating Molybdenum for Electroless Nickel Plating', page 4914, see the whole document
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Claims:
5 -Patentansprüche
1. Verfahren zur Metallisierung eines festen Körpers, der insbesondere eine Silikatwerkstoff enthaltende glasige und/oder glasartige Oberfläche besitzt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: 05 a) auf die gereinigte Oberfläche wird zunächst eine erste Schicht auf ebracht, die mindestens eine Metall und/oder dessen Oxid enthält derart, daß eine nach¬ folgend aufgebrachte Katalysatormetallverbindung zum Katalysatormetall reduziert wird durch das in der 10 ersten Schicht enthaltene Metall und/oder durch dessen Metallsalzschicht und/oder durch die hydroli sierte Metallsalzschicht und/oder durch dessen Oxid b) auf der durch das Katalysatormetall gebildeten kataly 15 tischen Keimschicht wird eine stromloschemische und/oder galvanische Metallabscheidung durchgeführt. _ b .
2. Verfahren zur Metallisierung eines festen Körpers, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Schicht mindestens ein Metall aus den Gruppen Ilb bis Vb des Periodensystems der Elemente verwendet wird.
3. Verfahren zur Metallisierung eines festen Körpers nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht durch eine chemische Reaktion in eine lichtdurchlässige Schicht umgewandelt wird.
4. Verfahren zur Metallisierung eines festen Körpers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Silikatwerkstoff als Natronkalkglas und/oder Borsilikatglas ausgebildet wird •.
5. Verfahren zur Metallisierung eines festen Körpers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die erste Schicht als Metall und/oder dessen Oxid eine Legierung aus Indiu Zinn und/oder dessen Oxid ge wählt wird.
6. Verfahren zur Metallisierung eines festen Körpers nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, daß in der Legierung aus IndiumZinn ein IndiumZinnVerhältnis gewählt wird, das im Bereich von 100 bis 0,01 liegt.
7. Verfahren zur Metallisierung eines festen Körpers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht in einer Dicke aufgebracht wird, die im Bereich von 10 nm bis 1000 n liegt. OMPI .
8. Verfahren zur Metallisierung eines festen Körpers, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Katalysatormetall eine stromloschemi¬ sche Metallabscheidung in Gang setzt.
9. Verfahren zur Metallisierung eines festen Körpers, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die dünne Metallbeschichtung die Katalysator¬ metallverbindung in einer chemischen Reaktion zum Kataly satormetall reduziert.
10. Verfahren zur Metallisierung eines festen Körpers, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die dünne Metallbeschichtung durch chemische Reaktion mit einer Säure wenigstens teilweise in eine Metallsalzschicht umgewandelt wird.
11. Verfahren zur Metallisierung eines festen Körpers, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Metallsalzhaltige Schicht durch chemi¬ sche Reaktion mit Wasser in eine Hydroxidhaltige Schicht umgewandelt wird.
Description:
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Beschreibung

"Verfahren zur Metallisierung eines festen Körpers"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Metallisierung eines festen Körpers nach dem Oberbegriff des Patentan- ' * * ' 05 spruchs 1.

Feste Körper werden metallisiert, tarn deren funktioneile Eigenschaften, z.B. die elektrische Leitf higkeit, die Korrosionsbeständigkeit, die Verschleißfestigkeit und/oder

10 auch dekorative Eigenschaften zu verändern, zu verbessern und/oder zu erweitern. Bei derartigen Metallisierungen ist im allgemeinen deren Haftfestigkeit von großer Bedeutung. Die Schichthaftung kann z.B. durch relativ schwache Wechselwirkung zwischen Schicht- und Substratmaterial

15 (sogenannten Van der Waals-Kräfte) , durch chemische Bin-

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düngen oder durch mechanische Verankerungen und/oder durch eine Kombination dieser Beiträge bewirkt werden.

Es sind Verfahren bekannt, mit deren Hilfe sich die Schichthaftung verbessern läßt. So können z.B. haftver¬ mittelnde Zwischenschichten in Form von Klebern oder Aufdampf- und/oder Sputter-Schichten abgeschieden werden. Eine bessere Schichthaftung wird erreicht durch eine Substrataufrauhung, z.B. durch einen Schleifprozeß, und/- oder durch Anquellen sowie Aufrauhen der Oberfläche durch chemisches Ätzen und/oder durch eine Einbettung heraus¬ lösbarer Fremdstoffe in den Haftvermittler.

Diese bekannten Verfahren sind auf bestimmte Anwendungs- fälle und spezielle Materialkombinationen beschränkt.

Haftvermittler bestehen aus einem Material, das vom Sub¬ strat und der gewünschten Beschichtung verschieden ist, so daß unpassende Eigenschaften auftreten oder eine Ein¬ schränkung der gewünschten Schichteigenschaften erfolgt. So verringern z.B. Haftvermittler aus Klebeschichten die thermische Belastbarkeit des beschichteten Körpers. Für anorganische Ha tvermittler werden unwirtschaftliche Beschichtungsverfahren benötigt. Eine Aufrauhung der Substratoberflächen stört überall dort, wo sehr feine Metallisierungsstrukturen benötigt werden oder wo spe¬ zielle optische Eigenschaften (Reflexion, Glanz) verlangt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es ein gattungsgemäßes Verfahren anzugeben, das in kostengünstiger Weise insbesondere eine

sehr fein strukturierbare und haftfeste Metallisierung auf glasigen und/oder glasartigen Körpern ermöglicht und bei dem eine Aufrahung der Oberfläche des Körpers sowie die Abscheidung eines speziellen Haftvermittlers vermieden wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgem ß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei— spielen näher erläutert.

Beispiel 1 :

Ein scheibenförmiger Körper aus Natronkalkglas wird nach der Anwendung derzeit geläufiger Reinigungs- und Ent- fet.tungsmethoden in einer Kathodenzerstäubungsanlage mit einer ersten Schicht aus einer Indiu -Zinn-Legierungs- schicht mit einer Dicke von 120nm bedampft. Durch eine

Behandlung in einer Palladiumchloridlösung und anschlies- sendem gründlichem Spülen in demineralisiertem Wasser wird eine katalytische Keimschicht erzeugt, auf der sih in einem derzeit handelsüblichen chemischen Kupferbad eine sehr gleichmäßige Kupferschicht abscheiden läßt. Nach einer Temperung wird diese galvanisch mit Kupfer verstärkt. Mit Hilfe eines derzeit üblichen Fotolack- und Atzverfahrens werden 1mm breite Streifen präpariert, die zum senkrechten Abschälen eine Zugkraft von 0,2 N er- fordern.

Beispiel 2:

Eine Borsilikatglasscheibe wird wie in Beispiel 1 vorbe¬ handelt und mit einer Indium-Zinn-Legierungsschicht be¬ dampft. Durch einen Teipperprozeß in Luft wird die Schicht durch Oxidation in eine lichtdurchlässige Schicht umgewan¬ delt. Nach einer Gasphasenbeizung sowie nach einer an¬ schließenden Hydrolyse wird mit Palladiumchloridlösung eine katalytische Keimschicht gebildet. Nach Abscheidung einer 0,3yπι dicken Kup erschicht aus einem derzeit handeis— üblichen chemischen Kupferbad wird eine Temperung unter Ausschluß von Sauerstoff durchgeführt. Nach einer gal¬ vanischen Verstärkung der Schicht und einer Schälstreifen- präperation gemäß Beispiel 1, wird eine Schälfestigkeit von 0,45 N/mm gemessen.

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