EP0604710B1 - Elektrischer Kontaktkörper - Google Patents

Elektrischer Kontaktkörper Download PDF

Info

Publication number
EP0604710B1
EP0604710B1 EP93114377A EP93114377A EP0604710B1 EP 0604710 B1 EP0604710 B1 EP 0604710B1 EP 93114377 A EP93114377 A EP 93114377A EP 93114377 A EP93114377 A EP 93114377A EP 0604710 B1 EP0604710 B1 EP 0604710B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
contact
palladium
contact element
gold
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP93114377A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0604710A1 (de
Inventor
Günter Dr. Herklotz
Bernd Gehlert
Thomas Frey
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.)
WC Heraus GmbH and Co KG
Original Assignee
WC Heraus GmbH and Co KG
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 WC Heraus GmbH and Co KG filed Critical WC Heraus GmbH and Co KG
Publication of EP0604710A1 publication Critical patent/EP0604710A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0604710B1 publication Critical patent/EP0604710B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/021—Composite material
    • H01H1/023—Composite material having a noble metal as the basic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/03—Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H11/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches
    • H01H11/04—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches of switch contacts
    • H01H11/041—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches of switch contacts by bonding of a contact marking face to a contact body portion
    • H01H2011/046—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches of switch contacts by bonding of a contact marking face to a contact body portion by plating

Definitions

  • the invention relates to an electrical contact body with a layer sequence, which is a base material, a contact layer and a thin, galvanically deposited, gold-containing surface layer includes.
  • Such contact bodies are used, for example, in communications engineering and in data processing used. In electrical connectors, they are used, for example, as contact blades and contact spring formed. They are characterized by the lowest possible and constant contact resistance over a longer service life.
  • Very widespread contact bodies are based on a base material, such as brass, a Have contact layer made of palladium or palladium-nickel, on which a surface layer made of hard gold or soft gold.
  • Such contact bodies are for example from the publication by E. J. Kudrak et al. in "Plating and Surface Finishing", February 1992, pages 49-54.
  • the gold ones Surface layers called "flash" usually have a thickness of less than 0.5 ⁇ m.
  • a generic electrical contact body is also known from DE 25 40 944 A1.
  • EP 0 410 472 A2 describes an electrical contact consisting of several layers, whose contact layer is preferably coated with a thin gold layer, but which has no influence on the durability of the contact.
  • the contact layer exists made of precious metal and covers a base layer made of copper, for example applied and specially designed nickel layer.
  • the gold-containing surface layer has different from contact bodies with contact surfaces Materials, in particular from alloys containing palladium, with regard to their Resistance to tarnishing as well as maintaining a constant contact resistance and proven to have the highest possible wear resistance.
  • the gold-bearing Surface especially in applications with a large number of electrical contact surfaces, a considerable cost factor. Because of the manufacturing and dissolving of the electrical Contacts acting on the contact body, in particular on the surface layers mechanical loads is a minimum thickness in the known contact bodies the surface layer is required. A minimum thickness of approx. 0.2 ⁇ m is usually used adhered to.
  • the present invention has for its object to provide a contact body in comparison to the generic contact bodies mentioned above, a better frictional wear resistance having.
  • an electrical contact body with a Layer sequence which is a base material, a contact layer made of palladium, a palladium-nickel alloy or a silver-tin alloy, a thickness in the range between 0.05 microns and 0.5 ⁇ m palladium alloy support layer different from the material forming the contact layer, and a thin, galvanically deposited, gold-containing Surface view includes.
  • the layer sequence of the support layer and surface layer is subsequently referred to as a "double flash" designated.
  • Electrical contact bodies with such a double flash have a good one Corrosion and wear resistance behavior. It has been shown that contact bodies with Double flash compared to generic contact bodies has a significantly higher resistance to frictional wear to have. This surprising effect may be due to the fact that the support layer is provided with a smooth and relatively hard surface on which the gold-containing Surface layer is relatively mobile. So the surface layer can have forces like them For example, when making and detaching the contacts, give in without it Damage to the shift is coming. The formation of the contact body with a double flash allows therefore a reduction in the layer thickness of the gold-containing surface layer without one To accept deterioration of the corrosion resistance.
  • the contact body according to the invention through the use of cheaper compared to gold Precious metals silver and palladium cheap to produce.
  • the Possibility of using a compared to that used in the known contact bodies Layer thicknesses thinner gold-containing surface layer also with regard to the Wear resistance of the gold-containing surface layer itself has proven to be an advantage. This one too Effect may be due to the fact that a thinner gold-containing surface layer in the Compared to a thicker, it is able to evade the forces acting on it more easily and less particles are rubbed off by it (tongue formation), which in turn becomes one accelerated fretting can contribute.
  • the electrical contact body according to the invention has a support layer, the thickness of which in Range is between 0.05 ⁇ m and 0.5 ⁇ m.
  • a support layer the thickness of which in Range is between 0.05 ⁇ m and 0.5 ⁇ m.
  • Support layers that are galvanically deposited have proven particularly useful. This are not only characterized by high homogeneity, high density and a resultant good corrosion and frictional wear resistance, but also by comparison, for example for sputtered layers simpler and cheaper production.
  • contact bodies preferred, in which the support layer has a thickness of less than 0.2 microns and the Surface layer and the support layer together a thickness in the range between 0.1 microns and 1 ⁇ m, preferably less than 0.5 ⁇ m.
  • the layer thickness of the gold-containing surface layer preferably set to values between 0.05 ⁇ m and 0.2 ⁇ m.
  • An embodiment of the electrical contact body has proven to be particularly wear-resistant with a support layer made of a palladium-silver alloy.
  • a support layer made of a palladium-silver alloy.
  • Such support layers are characterized by their hardness and smoothness.
  • Palladium-silver alloys are preferred, where the silver content is in the range between 20 and 70% by weight and the palladium content is in the range between 30 and 80% by weight.
  • Such precious metal alloys have high corrosion resistance and good wear behavior. Your manufacture is possible by means of galvanic procedures. With regard to good tribological and chemical A support layer becomes properties with the lowest possible precious metal content preferred, which consists of an alloy of 50 wt .-% silver, balance palladium.
  • contact bodies in which the support layer is made have also proven suitable a palladium-nickel alloy with a nickel content in the range between 5 and 60 % By weight or of a palladium-tin alloy with a tin content in the range between 5 and 60% by weight.
  • the contact body has a contact layer made of palladium, a palladium-nickel alloy or a silver-tin alloy on.
  • a contact layer made of palladium, a palladium-nickel alloy or a silver-tin alloy on.
  • the contact layer and the support layer advantageously adjoin one another, but in order to be able to take advantage of the advantages of the double flash is that the materials that make up the contact layer and the support layer are from each other are different.
  • FIG. 1 shows a layer sequence of a generic electrical contact body
  • FIG. 2 shows a layer sequence of an electrical contact body according to the invention
  • FIG. 3 results of measurements of the frictional wear in a contact body with a layer sequence, as shown in FIG. 1, and
  • FIG. 4 results of measurements of frictional wear in a contact body with a layer sequence, as shown in FIG. 2.
  • reference number 1 is assigned to the base material.
  • the base material 1 which is made of brass, is easy to solder and weld Intermediate layer 2 made of nickel.
  • the intermediate layer 2 which has a thickness of 1.5 ⁇ m, the actual contact layer 3 is applied. It exists in the exemplary embodiment made of palladium and has a thickness of 1 ⁇ m.
  • the contact body 2 differs from that of FIG. 1 by the coating the contact layer 3 in the form of a double flash 5 instead of the surface layer 4 (FIG. 1).
  • the layer 6 of the double flash 5 facing the contact layer 3 is a galvanically deposited PdAg layer 6 with a content of palladium and silver of each 50% by weight.
  • the PdAg layer 6 has a thickness of 0.1 ⁇ m.
  • the thickness of the double flash 5 is thus a total of 0.2 ⁇ m.
  • the coefficient of friction measured as a function of the friction cycles carried out is a measure of which when establishing or releasing an electrical connection, for example a plug connection, occurring friction. It results from the ratio of those when manufacturing or dissolving the plug-in connection to be plug-in or pulling forces and the contact force with which the two contact layers are pressed against each other. A constant low coefficient of friction indicates low friction wear.
  • the contact bodies are those which are shown in FIGS. 3 and 4 Lead measurement results, differ in that in the known from the prior art Contact body ( Figure 1) the surface layer of a 0.2 micron thick gold layer consists of a double flash in the contact body according to the invention ( Figure 2) consists of a 0.1 ⁇ m thick PdAg layer and a 0.1 ⁇ m thick gold layer.
  • Figure 1 the surface layer of a 0.2 micron thick gold layer consists of a double flash in the contact body according to the invention
  • Figure 2 consists of a 0.1 ⁇ m thick PdAg layer and a 0.1 ⁇ m thick gold layer.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Contacts (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kontaktkörper mit einer Schichtenfolge, die ein Grundmaterial, eine Kontaktschicht und eine dünne, galvanisch abgeschiedene, goldhaltige Oberflächenschicht umfaßt.
Derartige Kontaktkörper werden beispielsweise in der Nachrichtentechnik und in der Datenverarbeitung verwendet. In elektrischen Steckverbindungen sind sie beispielsweise als Kontaktmesser und Kontaktfeder ausgebildet. Sie zeichnen sich durch einen möglichst niedrigen und über längere Lebensdauer möglichst gleichbleibenden Kontaktübergangswiderstand aus. Sehr verbreitet sind Kontaktkörper, die auf einem Grundmaterial, beispielsweise aus Messing, eine Kontaktschicht aus Palladium oder Palladium-Nickel aufweisen, auf der eine Oberflächenschicht aus Hartgold oder Weichgold galvanisch abgeschieden ist. Derartige Kontaktkörper sind beispielsweise aus der Veröffentlichung von E. J. Kudrak et al. in "Plating and Surface Finishing", Februar 1992, Seite 49 - 54, bekannt. Die dort beschriebenen Kontaktkörper bestehen aus einer Kontaktschicht aus Palladium oder Palladium-Nickel mit Dicken zwischen 0,25 und 2,5 µm und darauf galvanisch aufgebrachten Oberflächenschichten aus Hartgold. Die goldhaltigen Oberflächenschichten, die als "Flash" bezeichnet werden, weisen üblicherweise eine Dicke von weniger als 0,5 µm auf.
Ein gattungsgemäßer elektrischer Kontaktkörper ist auch aus DE 25 40 944 A1 bekannt. Die Schichtenfolge des dort beschriebenen Kontaktkörpers für einen elektrischen Steck-Kontakt besteht aus einem Träger, auf den - gegebenenfalls über eine gut löt- und/oder schweißbare Zwischenschicht - eine Kontaktschicht aus einer Silber-Palladium-Legierung mit 30 Gew.-% Palladium aufgebracht ist, die mit einer porösen Goldschicht einer Dicke von 0,2 µm galvanisch beschichtet ist.
In EP 0 410 472 A2 wird ein aus mehreren Schichten bestehender elektrischer Kontakt beschrieben, dessen Kontaktschicht vorzugsweise mit einer dünnen Gold-Schicht überzogen ist, die aber keinen Einfluß auf die Dauerhaftigkeit des Kontaktes hat. Die Kontaktschicht besteht aus Edelmetall und bedeckt eine auf der zum Beispiel aus Kupfer bestehenden Grundschicht aufgebrachte und besonders ausgestaltete Nickel-Schicht.
Die goldhaltige Oberflächenschicht hat sich bei Kontaktkörpern mit Kontaktflächen aus unterschiedlichen Werkstoffen, insbesondere aus palladiumhaltigen Legierungen, im Hinblick auf deren Anlaufbeständigkeit sowie auf die Erhaltung eines möglichst gleichbleibenden Kontaktwiderstandes und einer möglichst hohen Verschleißfestigkeit bewährt. Allerdings stellt die goldhaltige Oberfläche, insbesondere bei Anwendungen mit einer Vielzahl elektrischer Kontaktflächen, einen beträchtlichen Kostenfaktor dar. Aufgrund der beim Herstellen und Lösen der elektrischen Kontakte auf die Kontaktkörper, insbesondere auf die Oberflächenschichten, wirkenden mechanischen Belastungen ist bei den bekannten Kontaktkörpern aber eine Mindestdicke der Oberflächenschicht erforderlich. Üblicherweise wird eine Mindestdicke von ca. 0,2 µm eingehalten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kontaktkörper anzugeben, der im Vergleich zu den oben genannten gattungsgemäßen Kontaktkörpern eine bessere Reibverschleißfestigkeit aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen elektrischen Kontaktkörper mit einer Schichtenfolge, die ein Grundmaterial, eine Kontaktschicht aus Palladium, einer Palladium-Nikkel-Legierung oder einer Silber-Zinn-Legierung, eine eine Dicke im Bereich zwischen 0,05 µm und 0,5 µm aufweisende Stützschicht aus einer Palladium-Legierung, die verschieden ist von dem die Kontaktschicht bildenden Werkstoff, und eine dünne, galvanisch abgeschiedene, goldhaltige Oberflächensicht umfaßt.
Die Schichtenfolge aus Stützschicht und Oberflächenschicht wird nachfolgend als "Doppelflash" bezeichnet. Elektrische Kontaktkörper mit einem derartigen Doppelflash weisen ein gutes Korrosions- und Verschleißfestigkeits-Verhalten auf. Es hat sich gezeigt, daß Kontaktkörper mit Doppelflash im Vergleich zu gattungsgemäßen Kontaktkörpern eine deutlich höhere Reibverschleißfestigkeit haben. Dieser überraschende Effekt beruht möglicherweise darauf, daß durch die Stützschicht eine glatte und relativ harte Unterlage bereitgestellt wird, auf der die goldhaltige Oberflächenschicht relativ beweglich ist. So kann die Oberflächenschicht Kräften, wie sie beispielsweise beim Herstellen und Lösen der Kontakte auftreten, nachgeben, ohne daß es zu Verletzungen der Schicht kommt. Die Ausbildung des Kontaktkörpers mit einem Doppelflash erlaubt daher eine Verminderung der Schichtdicke der goldhaltigen Oberflächenschicht, ohne eine Verschlechterung der Korrosionsfestigkeit in Kauf nehmen zu müssen. Darüber hinaus ist der erfindungsgemäße Kontaktkörper durch die Verwendung der im Vergleich zu Gold billigeren Edelmetalle Silber und Palladium preisgünstig herzustellen. Davon abgesehen hat sich die Möglichkeit der Verwendung einer im Vergleich zu den bei den bekannten Kontaktkörpern verwendeten Schichtdicken dünneren goldhaltigen Oberflächenschicht auch im Hinblick auf die Verschleißfestigkeit der goldhaltigen Oberflächenschicht selbst als Vorteil erwiesen. Auch dieser Effekt beruht möglicherweise darauf, daß eine dünnere goldhaltige Oberflächenschicht im Vergleich zu einer dickeren den auf sie wirkenden Kräften leichter auszuweichen vermag und dadurch weniger Partikel von ihr abgerieben werden (Zungenbildung), die wiederum zu einem beschleunigten Reibverschleiß beitragen können.
Der erfindungsgemäße elektrische Kontaktkörper weist eine Stützschicht auf, deren Dicke im Bereich zwischen 0,05 µm und 0,5 µm liegt. Wesentlich dünnere Stützschichten als 0,05 µm haben sich im Hinblick auf das Korrosions- und Reibverschleiß-Verhalten des Kontaktkörpers als unwirksam erwiesen, während bei Schichtdicken von wesentlich mehr als 0,5 µm der Vorteil der möglichen Einsparung an Gold für die Oberflächenschicht durch den vermehrten Verbrauch der Edelmetalle Palladium und Silber für die Stützschicht aufgehoben wird.
Besonders bewährt haben sich Stützschichten, die galvanisch abgeschieden werden. Diese zeichnen sich nicht nur durch hohe Homogenität, hohe Dichte und eine daraus resultierende gute Korrosions- und Reibverschleißfestigkeit, sondern auch durch eine beispielsweise im Vergleich zu aufgesputterten Schichten einfachere und preisgünstigere Herstellung aus.
Insbesondere im Hinblick auf die Minimierung der Herstellungskosten werden Kontaktkörper bevorzugt, bei denen die Stützschicht eine Dicke von weniger als 0,2 µm aufweist und die Oberflächenschicht und die Stützschicht zusammen eine Dicke im Bereich zwischen 0,1 µm und 1 µm, vorzugsweise von weniger als 0,5 µm, aufweisen. Dabei wird die Schichtdicke der goldhaltigen Oberflächenschicht bevorzugt auf Werte zwischen 0,05 µm und 0,2 µm eingestellt.
Als besonders verschleißfest hat sich eine Ausführungsform des elektrischen Kontaktkörpers mit einer Stützschicht aus einer Palladium-Silber-Legierung erwiesen. Derartige Stützschichten zeichnen sich durch ihre Härte und Glätte aus. Bevorzugt werden Palladium-Silber-Legierungen, bei denen der Silber-Gehalt im Bereich zwischen 20 und 70 Gew.-% und der PalladiumGehalt im Bereich zwischen 30 und 80 Gew.-% liegt. Derartige Edelmetall-Legierungen weisen eine hohe Korrosionsbeständigkeit und gutes Reibverschleiß-Verhalten auf. Ihre Herstellung ist mittels galvanischer Verfahrenweisen möglich. Im Hinblick auf gute tribologische und chemische Eigenschaften bei gleichzeitig möglichst geringem Edelmetall-Gehalt wird eine Stützschicht bevorzugt, die aus einer Legierung aus 50 Gew.-% Silber, Rest Palladium besteht.
Daneben haben sich auch Kontaktkörper als geeignet erwiesen, bei denen die Stützschicht aus einer Palladium-Nickel-Legierung mit einem Nickel-Anteil im Bereich zwischen 5 und 60 Gew.-% oder aus einer Palladium-Zinn-Legierung mit einem Zinn-Anteil im Bereich zwischen 5 und 60 Gew.-% besteht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kontaktkörpers weist dieser eine Kontaktschicht aus Palladium, einer Palladium-Nickel-Legierung oder einer Silber-Zinn-Legierung auf. Bei Kontaktkörpern mit derartigen Kontaktschichten hat sich die Ausbildung mit einem Doppelflash insbesondere hinsichtlich des Reibverschleiß-Verhaltens besonders bewährt. Es ist zu erwarten, daß der Doppelflash auch bei Kontaktkörpern mit aus anderen Materialien bestehenden Kontaktschichten ähnliche Verbesserungen des Verschleißverhaltens bewirkt.
Vorteilhafterweise grenzen die Kontaktschicht und die Stützschicht aneinander, wobei es aber, um von den durch den Doppelflash bewirkten Vorteilen Gebrauch machen zu können, erforderlich ist, daß die Werkstoffe, aus denen die Kontaktschicht und die Stützschicht bestehen, voneinander verschieden sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Im einzelnen zeigen
Figur 1 eine Schichtenfolge eines gattungsgemäßen elektrischen Kontaktkörpers,
Figur 2 eine Schichtenfolge eines erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktkörpers,
Figur 3 Ergebnisse von Messungen des Reibverschleißes bei einem Kontaktkörper mit einer Schichtenfolge, wie in Figur 1 dargestellt, und
Figur 4 Ergebnisse von Messungen des Reibverschleißes bei einem Kontaktkörper mit einer Schichtenfolge, wie in Figur 2 dargestellt.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Kontaktkörper ist dem Grundmaterial die Bezugsziffer 1 zugeordnet. Das Grundmaterial 1, das aus Messing besteht, ist mit einer gut löt- und schweißbaren Zwischenschicht 2 aus Nickel überzogen. Auf der Zwischenschicht 2, welche eine Dicke von 1,5 µm aufweist, ist die eigentliche Kontaktschicht 3 aufgebracht. Sie besteht im Ausführungsbeispiel aus Palladium und weist eine Dicke von 1 µm auf. Auf der Kontaktschicht 3 ist eine 0,2 um dicke Oberflächenschicht 4 aus Hartgold (Gold-Kobalt-Legierung) galvanisch abgeschieden.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Kontaktkörper werden für gleiche Materialien und Schichtdikken, wie sie anhand Figur 1 erläutert sind, die gleichen Bezugsziffern verwendet. Der Kontaktkörper gemäß Figur 2 unterscheidet sich von demjenigen nach Figur 1 durch die Beschichtung der Kontaktschicht 3 in Form eines Doppelflashs 5 anstelle der Oberflächenschicht 4 (Figur 1). Bei der der Kontaktschicht 3 zugewandten Schicht 6 des Doppelflash 5 handelt es sich um eine galvanisch abgeschiedene PdAg-Schicht 6 mit einem Gehalt an Palladium und Silber von jeweils 50 Gew.-%. Die PdAg-Schicht 6 weist eine Dicke von 0,1 µm auf. Auf ihr ist eine Oberflächenschicht 7 aus Hartgold (Gold- Kobalt-Legierung) mit einer Dicke von ebenfalls 0,1 µm galvanisch abgeschieden. Die Dicke des Doppelflash 5 beträgt somit insgesamt 0,2 µm.
Anhand der Figuren 3 und 4 werden nachfolgend die Ergebnisse von Reibverschleißmessungen beschrieben. Für die Bestimmung des Reibverschleißes wurden Messingteile in Form von Plättchen und Messingteile in Form von Kalotten mit einem Radius von 3 mm benutzt. Plättchen und Kalotten weisen dabei jeweils die Schichtenfolge auf, deren Reibverschleiß-Verhalten bestimmt werden soll. Hierzu werden die Kalotten auf den Plättchen mit einem Reibweg von 5 mm und einer Frequenz von 0,5 Hz so lange hin und her gerieben, bis eine deutliche Zunahme der Reibzahl erkennbar ist, was auf einen irreversiblen abrasiven und/oder adhäsiven Reibverschleiß hinweist.
Die in Abhängigkeit von den durchgeführten Reibzyklen gemessene Reibzahl ist ein Maß für die beim Herstellen oder Lösen einer elektrischen Verbindung, beispielsweise einer Steckverbindung, auftretende Reibung. Sie ergibt sich aus dem Verhältnis der beim Herstellen oder Lösen der Steckverbindung aufzuwendenden Steck- bzw. Ziehkräfte und der Kontaktkraft, mit der die beiden Kontaktschichten gegeneinander gepreßt werden. Eine konstant niedrige Reibzahl deutet auf einen geringen Reibverschleiß hin.
Bei dem in der Figur 3 gezeigten Kurvenverlauf wurde die Reibzahl derjenigen Schichtenfolge, wie sie anhand der Figur 1 beschrieben ist, in Abhängigkeit von der Anzahl der Reibzyklen gemessen. Daraus ist ersichtlich, daß die Reibzahl von einem Anfangswert von etwa 0,5 nach etwa 10 Reibzyklen leicht und nach etwa 80 Reibzyklen deutlich bis auf Werte über 0,6 ansteigt. Dies deutet darauf hin, daß sich hier Partikel zwischen den gegeneinander reibenden Oberflächen gebildet haben, die dann zu einem sich schnell verstärkenden Reibverschleiß beitragen.
Bei dem in der Figur 4 dargestellten Kurvenverlauf wurde die Reibzahl eines Kontaktkörpers mit Doppelflash, wie in Figur 2 dargestellt, in Abhängigkeit von der Anzahl der Reibzyklen gemessen. Daraus ist ersichtlich, daß die Reibzahl, ausgehend von einem niedrigen Anfangswert von etwa 0,3, über 2000 Reibzyklen nahezu konstant auf niedrigem Niveau bleibt und erst danach ansteigt.
Es wird betont, daß sich die Kontaktkörper, die zu den in den Figuren 3 und 4 wiedergegebenen Meßergebnissen führen, darin unterscheiden, daß bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Kontaktkörper (Figur 1) die Oberflächenschicht aus einer 0,2 µm dicken Goldschicht besteht, während sie bei dem erfindungsgemäßen Kontaktkörper (Figur 2) aus einem Doppelflash aus einer 0,1 µm dicken PdAg-Schicht und einer 0,1 µm dicken Gold-Schicht besteht. Der Vergleich der Meßergebnisse zeigt deutlich den positiven Einfluß, den die nur 0,1 µm dicke PdAg-Schicht auf das Reibverschleiß-Verhalten des erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktkörpers hat.
Ähnliche Meßergebnisse werden auch bei Kontaktkörpern mit aus einer Palladium-Nickel- oder Silber-Zinn-Legierung bestehenden und mit einem Doppelflash versehenen Kontaktschichten erhalten. Es ist zu erwarten, daß der Doppelflash positive Effekte auch in Verbindung mit aus anderen Materialien bestehenden Kontaktschichten bewirkt.

Claims (10)

  1. Elektrischer Kontaktkörper mit einer Schichtenfolge, die ein Grundmaterial (1), eine Kontaktschicht (3) aus Palladium, einer Palladium-Nickel-Legierung oder einer Silber-Zinn-Legierung, eine eine Dicke im Bereich zwischen 0,05 µm und 0,5 µm aufweisende Stützschicht (6) aus einer Palladium-Legierung, die verschieden ist von dem die Kontaktschicht (3) bildenden Werkstoff, und eine dünne, galvanisch abgeschiedene, goldhaltige Oberflächenschicht (7) umfaßt.
  2. Kontaktkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützschicht (6) galvanisch abgeschieden ist.
  3. Kontaktkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützschicht (6) eine Dicke von weniger als 0,2 µm aufweist.
  4. Kontaktkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht (7) und die Stützschicht (6) zusammen eine Dicke im Bereich zwischen 0,1 µm und 1 µm, vorzugsweise von weniger als 0,5 µm, aufweisen.
  5. Kontaktkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützschicht (6) aus einer Palladium-Silber-Legierung besteht.
  6. Kontaktkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Silbergehalt der Stützschicht (6) im Bereich zwischen 20 und 70 Gewichts-% und der Palladiumgehalt im Bereich zwischen 30 und 80 Gewichts-% liegt.
  7. Kontaktkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützschicht (6) aus einer Palladium-Nickel-Legierung mit einem Nickelanteil im Bereich zwischen 5 und 60 Gewichts-% besteht.
  8. Kontaktkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützschicht (6) aus einer Palladium-Zinn-Legierung mit einem Zinnanteil im Bereich zwischen 5 und 60 Gewichts-% besteht.
  9. Kontaktkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Grundmaterial (1) und der Kontaktschicht (3) eine Zwischenschicht (2) angeordnet ist.
  10. Kontaktkörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (2) aus Nickel besteht.
EP93114377A 1992-12-22 1993-09-08 Elektrischer Kontaktkörper Expired - Lifetime EP0604710B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4243570A DE4243570C1 (de) 1992-12-22 1992-12-22 Elektrischer Kontaktkörper
DE4243570 1992-12-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0604710A1 EP0604710A1 (de) 1994-07-06
EP0604710B1 true EP0604710B1 (de) 1999-03-10

Family

ID=6476186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP93114377A Expired - Lifetime EP0604710B1 (de) 1992-12-22 1993-09-08 Elektrischer Kontaktkörper

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5438175A (de)
EP (1) EP0604710B1 (de)
JP (1) JP2504918B2 (de)
AU (1) AU671164B2 (de)
CA (1) CA2107696C (de)
DE (2) DE4243570C1 (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4431847C5 (de) * 1994-09-07 2011-01-27 Atotech Deutschland Gmbh Substrat mit bondfähiger Beschichtung
DE19617488C2 (de) * 1996-05-02 2002-03-07 Gustav Krueger Kontaktelement für lösbare elektrische Verbindungen
US5852581A (en) * 1996-06-13 1998-12-22 Micron Technology, Inc. Method of stress testing memory integrated circuits
JPH117857A (ja) * 1997-06-17 1999-01-12 Denso Corp メンブレンスイッチ
US6233185B1 (en) 1997-08-21 2001-05-15 Micron Technology, Inc. Wafer level burn-in of memory integrated circuits
DE19914587C2 (de) * 1999-03-31 2001-05-03 Orga Kartensysteme Gmbh Chipkarte
DE10008484C2 (de) * 2000-02-24 2003-07-17 Ccr Gmbh Beschichtungstechnolo Kühlbare Hochfrequenz-Luftspule
US20020185716A1 (en) * 2001-05-11 2002-12-12 Abys Joseph Anthony Metal article coated with multilayer finish inhibiting whisker growth
EP2266369B1 (de) * 2008-04-14 2017-11-22 Hemlock Semiconductor Operations LLC Vorrichtung zum abscheiden eines stoffs und darin verwendete elektrode
AU2009236678B2 (en) * 2008-04-14 2014-02-27 Hemlock Semiconductor Corporation Manufacturing apparatus for depositing a material on an electrode for use therein
EP2265883A1 (de) * 2008-04-14 2010-12-29 Hemlock Semiconductor Corporation Herstellungsvorrichtung zur abscheidung eines materials und elektrode zur verwendung damit
JPWO2013140699A1 (ja) * 2012-03-21 2015-08-03 株式会社エンプラス 電気接触子及び電気部品用ソケット
US9512529B2 (en) 2013-06-04 2016-12-06 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Electroplating baths of silver and tin alloys
US20180053714A1 (en) * 2016-08-18 2018-02-22 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Multi-layer electrical contact element
DE102017002150A1 (de) * 2017-03-06 2018-09-06 Rosenberger Hochfrequenztechnik Gmbh & Co. Kg Elektrisches Kontaktelement

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3671702A (en) * 1971-03-15 1972-06-20 Stromberg Carlson Corp An electrical contact structure for a switch reed comprising gold and palladium layers
DE2540944C3 (de) * 1975-09-13 1978-10-12 W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau Kontaktkörper für einen elektrischen Steckkontakt
DE2540943B2 (de) * 1975-09-13 1978-02-02 W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau Kontaktkoerper fuer einen elektrischen steckkontakt
DE2604291C3 (de) * 1976-02-04 1981-08-20 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Werkstoffanordnung für elektrische Schwachstromkontakte
DE2839671A1 (de) * 1978-09-12 1980-03-13 Josef Dipl Ing Koza Verfahren zur herstellung von kontakten fuer die elektrotechnik
US4328286A (en) * 1979-04-26 1982-05-04 The International Nickel Co., Inc. Electrodeposited palladium, method of preparation and electrical contact made thereby
JPS55154013A (en) * 1979-05-18 1980-12-01 Matsushita Electric Works Ltd Multilayer contact
DE3312713A1 (de) * 1983-04-08 1984-10-11 The Furukawa Electric Co., Ltd., Tokio/Tokyo Silberbeschichtete elektrische materialien und verfahren zu ihrer herstellung
US4628165A (en) * 1985-09-11 1986-12-09 Learonal, Inc. Electrical contacts and methods of making contacts by electrodeposition
DE3765696D1 (de) * 1986-05-26 1990-11-29 Siemens Ag Kontaktelement fuer elektrische schaltkontakte.
JPH01260721A (ja) * 1988-04-08 1989-10-18 Fujitsu Ltd 電気接点
JPH0359972A (ja) * 1989-07-27 1991-03-14 Yazaki Corp 電気接点
DE4013627A1 (de) * 1990-04-27 1991-10-31 Siemens Ag Kontaktelement fuer elektrische schaltkontakte
US5139890A (en) * 1991-09-30 1992-08-18 Olin Corporation Silver-coated electrical components

Also Published As

Publication number Publication date
US5438175A (en) 1995-08-01
CA2107696A1 (en) 1994-06-23
DE59309427D1 (de) 1999-04-15
EP0604710A1 (de) 1994-07-06
JP2504918B2 (ja) 1996-06-05
CA2107696C (en) 1997-01-14
JPH06223664A (ja) 1994-08-12
DE4243570C1 (de) 1994-01-27
AU5257593A (en) 1994-07-07
AU671164B2 (en) 1996-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0604710B1 (de) Elektrischer Kontaktkörper
DE69207384T2 (de) Haltbare Beschichtung für elektrische Steckkontakte
DE3416825C2 (de) Elektrisch leitendes Verbundmaterial
EP2742161B1 (de) Kupferzinklegierung
DE2540943A1 (de) Elektrischer steckkontakt
EP1421651B1 (de) Elektrischer kontakt
DE112016002685B4 (de) Anschlussstück und Verbinder
DE3522118C2 (de)
WO2021180421A1 (de) Draht und band mit bornitrid-nanoröhren für elektrische kontaktierungen
DE2540944A1 (de) Elektrischer steckkontakt
DE3932536C1 (en) Wear resistant contact material - in which is applied to support comprising copper alloy and non-noble metal contg. silver, palladium or palladium-silver alloy
CH664650A5 (de) Elektrischer gleitkontakt, insbesondere fuer kommutierungssysteme.
EP0088220B1 (de) Kontaktelement und Verfahren zu dessen Herstellung
DE2419043C3 (de) Schaltvorrichtung mit bewegbaren Kontakten und Verfahren zu deren Herstellung
DE3635692C1 (en) Composite material for plug contacts or sliding contacts
DE9216717U1 (de) Elektrische Steckverbindung
DE4338769A1 (de) Kupferlegierung mit sehr guter Warmbearbeitbarkeit und Stanzbarkeit für elektrische und elektronische Teile
DE2540999B2 (de) Elektrischer Steckkontakt mit einer Kontaktschicht aus einer Silber-Palladium-Legierung
DE102011106518A1 (de) Draht für Schleifkontakte und Schleifkontakte
WO2017125330A1 (de) Mehrschichtsystem mit auf zinn basierenden schichten
DE19735734B4 (de) Pulvermetallurgisches Sputtertarget auf der Basis von Wismut und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3621779C2 (de)
DE3014127A1 (de) Pruefspitze zur zwischenmessung von halbleiterchips und deren herstellungsverfahren
DE3307182A1 (de) Legierung fuer elektrische kontakte und verwendung fuer eine solche legierung
EP3550057A2 (de) Mehrschichtige oberflächenbeschichtung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19930916

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR GB IT

17Q First examination report despatched

Effective date: 19970422

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB IT

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 19990310

REF Corresponds to:

Ref document number: 59309427

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19990415

RAP2 Party data changed (patent owner data changed or rights of a patent transferred)

Owner name: W.C. HERAEUS GMBH & CO. KG

ET Fr: translation filed
REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: 732E

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20010814

Year of fee payment: 9

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20010903

Year of fee payment: 9

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20010904

Year of fee payment: 9

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: IF02

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20020908

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20030401

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20020908

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20030603

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050908