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Galvanische Verfahren

Die meisten Goldüberzüge werden durch galvanotechnische Verfahren aufgebracht. Diese Methode hat viele ältere Verfahren komplett verdrängt. Die üblicherweise metallischen Gegenstände werden dabei in einen Goldelektrolyt eingetaucht und durch das Anlegen einer elektrischen Gleichspannung scheidet sich ein Goldüberzug ab. Das erste Patent zur Abscheidung von Gold aus cyanidhaltigen Bädern wurde 1840 an George Richards Elkington und Henry Elkington erteilt.


Beim galvanischen Verfahren werden Gold(I)- oder Gold(III)-Ionen meist aus cyanidischen Elektrolyten bei sauren, neutralen oder alkalischen pH-Werten durch Elektronenaufnahme kathodisch zu elementarem Gold reduziert. Durch Variation von Temperatur, Spannung bzw. Stromstärke und Elektrolysezeit lassen sich Schichtdicken von 0,1 µm bis 200 μm erzeugen. Anwendungen dieser Verfahren liegen in der Elektrotechnik zum Vergolden von elektrischen Kontakten oder bei der Oberflächenbehandlung der elektrischen Lötflächen auf Leiterplatten. In diesen Fällen dient der Goldüberzug dazu, ein Korrodieren der Kontaktoberflächen zu verhindern.


Im Bereich der Elektronik werden vier verschiedene Arten der Vergoldung angewendet:

Weichvergoldung in der Halbleitertechnik. Sie dient zum Vergolden der Anschlussflächen auf Halbleiter-Chips. An diese Anschlussflächen werden die sogenannten und üblicherweise aus Gold bestehenden Bond-Drähte kontaktiert, welche die elektrische Verbindung zwischen den Halbleiter-Chip und den außen am Chipgehäuse liegen Anschlusspins darstellen. Die Härte nach Knoop der Weichgoldbeschichtung liegt im Bereich von 60–85.

Hartvergoldung von elektrischen Kontakten. Diese weist eine Knoop-Härte von 120–300 und eine Reinheit von knapp über 99 % auf. Die restlichen Bestandteile sind geringe Mengen von Nickel oder Kobalt. Aus chemischen Gründen kann diese Form der Hartvergoldung nicht im Bereich der Halbleitertechnik zur Kontaktierung von Halbleiter-Chips eingesetzt werden.

Hartvergoldung von elektrischen Kontakten auf Leiterplatten wie sie bei Platinensteckern üblich sind. Die Hartvergoldung ist nötig, da die Steckkontakte der Platinenstecker einer höheren mechanischen Belastung unterliegen als andere Bereiche einer Leiterplatte.

Weichvergoldung der Lötflächen auf elektrischen Leiterplatten. Diese Vergoldung dient dazu, die aus Kupfer bestehenden Lötflächen bei Lagerung vor Oxidation zu schützen mit dem Ziel, bei dem Lötvorgang weniger aggressive Flussmittel einsetzen zu können. Dabei sind nur die Bereiche der Leiterplatte vergoldet, welche im weiteren Fertigungsprozess elektronische Bauelemente kontaktieren, der restliche Teil der Leiterplatte ist durch einen passiven Lötstopplack abgedeckt. Durch die Bestückung der Leiterplatte mit elektrischen Bauelementen und dem anschließenden Lötvorgang geht die Goldschicht in Lösung mit dem Lötzinn und verliert ihre Bedeutung.

Bei der Vergoldung können nur bestimmte Basismaterialien vergoldet werden. Beispielsweise lässt sich das in der Elektrotechnik wegen der guten elektrischen Leitfähigkeit verwendete Kupfer nicht dauerhaft direkt vergolden, da Kupfer die Tendenz hat, durch die dünne Goldschicht zu diffundieren, sich an der Goldoberfläche anzulagern und dort zu oxidieren. Abhilfe schaffen mehrlagige galvanotechnische Verfahren, in denen zunächst auf den Kupferträger eine dünne Schicht aus Nickel galvanisch aufgebracht wird und erst die Nickelschicht anschließend vergoldet wird. Durch die zusätzliche Nickelschicht im Außenbereich kommt es allerdings zu schlechteren Hochfrequenzeigenschaften der Leitung zufolge des Skin-Effektes.

Das in der Elektrotechnik neben Kupfer häufige Leitermaterial Aluminium neigt bei Kontakt mit Gold, beispielsweise bei vergoldeten Schaltkontakten, zur Bildung der unerwünschten intermetallischen Verbindung AuAl2, welche wegen ihrer typischen Farbe purpur auch als Purpurpest bezeichnet wird.

Dies ist ein Auszug aus Wikipedia!!