EP1421651B1 - Elektrischer kontakt - Google Patents
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- EP1421651B1 EP1421651B1 EP02794538A EP02794538A EP1421651B1 EP 1421651 B1 EP1421651 B1 EP 1421651B1 EP 02794538 A EP02794538 A EP 02794538A EP 02794538 A EP02794538 A EP 02794538A EP 1421651 B1 EP1421651 B1 EP 1421651B1
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- H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
- H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
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- 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
Definitions
- the invention relates to electrical contacts which have a basic body of a copper-based alloy or stainless steel and a contact layer of a gold-based alloy.
- Such electrical contacts are used as plug-in contacts, for example in connectors for automobiles and in telecommunications. It is currently required that connectors in the automotive field be suitable for ambient temperatures up to 150 ° C and that their spring properties over the usual life of automobiles does not decrease so much that thereby the reliability of the contact is impaired.
- the known electrical contacts for this purpose consist of a basic body of a copper-based alloy which provides the required electrical conductivity and spring property, and of a hard gold layer electroplated on the basic body, which is gold of less than 1% by weight. Cobalt acts.
- the spring contact pins have a contact stud made of stainless steel or copper beryllium with a coating of galvanically or chemically applied nickel or hard nickel, on which, in addition, a layer of a noble metal or a noble metal alloy may be applied.
- the precious metal may be gold, silver, hard gold, rhodium, palladium, or alloys of these precious metals that are not specified further.
- a thickness of about 2 microns to 7 microns is specified.
- a maximum thickness of 5 ⁇ m is specified for these.
- a contact layer of gold or palladium a layer thickness of not more than 2 ⁇ m is specified.
- DE 40 13 6627 A1 discloses a contact element, in particular for use in electromagnetic relays, with a contact layer of a palladium alloy, in which the palladium content is reduced in favor of a content of silver or gold in an outer contact layer of at least 0.1 .mu.m.
- GB 2 130 795 A discloses a relay contact which, to achieve a particularly high wear resistance on a contact spring, which may consist of phosphor bronze, a diffusion barrier made of titanium, zirconium or mixtures thereof and above as a contact layer, a conductive layer of a nitride, carbide or silicide a transition metal, in particular titanium nitride or zirconium nitride.
- a contact spring which may consist of phosphor bronze, a diffusion barrier made of titanium, zirconium or mixtures thereof and above as a contact layer, a conductive layer of a nitride, carbide or silicide a transition metal, in particular titanium nitride or zirconium nitride.
- a contact spring which may consist of phosphor bronze, a diffusion barrier made of titanium, zirconium or mixtures thereof and above as a contact layer, a conductive layer of a nitride, carbide or silicide a transition metal, in
- the present invention has for its object to find a for the more stringent requirements (200 ° C ambient temperature and 42 V voltage) particularly suitable and at the same time inexpensive contact structure, which is particularly suitable for plug contacts in automobiles and in telecommunications technology.
- the electrical contact according to the invention has a base body of a Kupferbasirison ist, a least 0.3 microns thick contact layer of gold with 0.5 wt .-% to 15 wt .-% of one or more platinum metals, except palladium, which expediently, if appropriate only up to 8 Wt .-% is contained in the contact layer, and between the base body and the contact layer, an intermediate layer of silver or a silver-based alloy or nickel.
- platinum metals is taken to mean the collectively occurring metals ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium and platinum.
- a silver-based alloy is meant an alloy consisting predominantly of silver.
- the contact layer ensures a sufficiently low contact contact resistance and a sufficient wear resistance, in particular abrasion resistance, as well as a sufficient safety against welding of contiguous contacts. Even with a thickness of the contact layer of not more than 5 microns achieves the desired low contact resistance over a period of 3,000 hours at 200 ° C, if between the base and the contact layer an intermediate layer of silver or a silver-based alloy is provided, for example silver with a few Percent of an additive dissolved in it, such as nickel or palladium, eg fine grain AgNiO, 15. This intermediate layer prevents base components from the base body from diffusing to the contact surface and oxidizing there. Pure silver is particularly suitable for the intermediate layer.
- nickel as an intermediate layer may be a diffusion of base components from the base body to the contact surface prevent, but is suitable for the present purpose only if it does not depend on a particular ductility, because nickel is so brittle that at the low bending radii, which typically occur when molding plug contacts, cracks may occur.
- Silver by contrast, is more ductile and should preferably at most contain such alloy constituents in such small amounts that the ductility required for the respective intended use in the case of plug contacts is retained, as is the effectiveness as a diffusion barrier layer. Silver also has the advantage that it can be applied inexpensively in layers up to several 10 microns thick.
- the thickness of the intermediate layer is preferably 0.2 ⁇ m to 15 ⁇ m, most preferably about 1 ⁇ m to 2 ⁇ m.
- a contact layer which is preferably only 0.5 .mu.m to 2 .mu.m thick, under the given conditions of use and operating times, a low contact contact resistance.
- an intermediate layer of silver on the one hand, because it prevents the diffusion of base components from the base body in the contact layer, on the other hand because it is able to compensate for material losses of the contact layer as a sacrificial layer.
- the contact layer is not thicker than 10 microns.
- platinum metal which is added to the gold, especially platinum itself comes into question.
- palladium in very low levels, at least in amounts of less than 8 wt.%, Is well usable. Both gold-platinum and gold-palladium show a very good oxidation resistance and exhibit sufficient ductility in the claimed composition in order to be able to deform it without damage to the contact layer. Platinum has the advantage over palladium, to be cheaper. The cheapness is an important criterion, which must be taken into account in particular for mass parts for the automotive industry and for communication technology. Gold platinum stands out In addition, by a special corrosion resistance and by a lower tendency than gold palladium from catalytic way to form organic coatings.
- the contact layer should consist of gold with 0.5 wt .-% to 15 wt .-% of one or more platinum metals. Below a content of 0.5% by weight, the tendency for cold welding is too great. Above 15% by weight, the contact layer becomes too brittle and can subsequently no longer be deformed to form plug contacts without risking tearing of the contact layer.
- the gold-based alloy could contain silver in addition to a platinum metal.
- the intermediate layer is preferably between 1 ⁇ m and 15 ⁇ m thick. Below 1 .mu.m, the diffusion-inhibiting effect of the intermediate layer is so low that, to compensate, the thickness of the contact layer would have to be increased, which is uneconomical. On the other hand, increasing the thickness of the intermediate layer beyond 15 ⁇ m would be technically unnecessary and therefore uneconomical.
- An optimal intermediate layer of silver in a thickness of about 1 .mu.m to 2 microns is considered.
- Inventive electrical plug contacts are usually made of strip-shaped semi-finished by punching, bending and stamping processes.
- the intermediate layer of silver or a silver-based alloy or nickel and on this the contact layer of the gold-based alloy is applied.
- the intermediate layer and the contact layer are preferably sputtered on.
- the intermediate layer and the contact layer may even be sequentially deposited in a single coating pass. In particular, for the intermediate layer but also comes an electrolytic deposition in question.
- the material constituting the intermediate layer is applied not only to the front side of the base base body on which the contact layer is also disposed, but also to the rear side of the base body.
- this has the advantage that the contact resistance increases less over time than without coating the rear side of the main body.
- a strip-shaped basic body made of copper was coated on one side with 2 ⁇ m silver and then with 1 ⁇ m AuPt2.5.
- the contact resistance under the same aging conditions only increased by a few m ⁇ .
- the side surfaces of the body formed by stamping were free of silver in this good result. This leads to the further advantage that it is possible without detriment to the contact resistance is to coat band-shaped or plate-shaped body first and then to separate by punching.
- the invention is not only suitable for plug contacts, but also for switching contacts.
- the attached single figure shows a cross-section through a band-shaped semi-finished product for an electrical plug-in contact according to the invention with a basic body 1 of a copper-based alloy, e.g. CuCrSiTi (X), with an intermediate layer 2 of silver in a thickness between 0.2 microns to 15 microns and with a contact layer 3, which is 0.5 microns to 2 microns thick and gold with 1 wt .-% to 5 wt .-% Platinum exists.
- the intermediate layer 2 is located only on the front side 4 of the main body.
- the material of which the intermediate layer 2 consists or another material suitable as a diffusion barrier can also be applied to the back 5.
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Description
- Die Erfindung betrifft elektrische Kontakte, welche einen Grundkörper aus einer Kupferbasislegierung oder Edelstahl und eine Kontaktschicht aus einer Goldbasislegierung haben. Derartige elektrische Kontakte werden als Steckkontakte beispielsweise in Steckverbindern für Automobile und in der Telekommunikationstechnik eingesetzt. Gegenwärtig wird gefordert, daß Steckverbinder im Automotivebereich für Umgebungstemperaturen bis 150°C geeignet sein müssen und daß ihre Federeigenschaften über die übliche Lebensdauer von Automobilen nicht so stark abnimmt, daß dadurch die Zuverlässigkeit der Kontaktgabe beeinträchtigt wird. Die bekannten elektrischen Kontakte für diesen Verwendungszweck bestehen aus einem Grundkörper aus einer Kupferbasislegierung, welche die erforderliche elektrische Leitfähigkeit und Federeigenschaft zur Verfügung stellt, und aus einer auf den Grundkörper galvanisch aufgebrachten Hartgoldschicht, bei welcher es sich um Gold mit weniger als 1 Gew.-% Kobalt handelt. Es ist ferner bekannt, anstelle einer Hartgoldschicht auf dem Grundkörper eine Silberschicht als Kontaktschicht vorzusehen. Häufig werden auch Kontaktschichten aus Zinn eingesetzt, welche durch Feuerverzinnung des Grundkörpers aufgebracht werden. Damit lassen sich unter den bisher geforderten Randbedingungen eine hinreichende Beständigkeit gegen Verschleiß der elektrischen Kontakte und ein hinreichend niedriger Kontaktübergangswiderstand erreichen. Das trifft jedoch nicht mehr für Steckkontakte zu, welche erhöhten Temperaturanforderungen bis 200°C unter anderem nach der US-Car-Specification im Temperaturwechsel über die vorgesehene Lebensdauer genügen müssen. Diese schärferen Forderungen rühren daher, daß immer mehr Motorfunktionen elektrisch oder elektronisch kontrolliert und gesteuert werden sollen, was den Einsatz der Elektronik und damit von Steckkontakten vor Ort am Motor oder im Abgassystem erfordert.
- Die bisher verwendeten Kontaktschichten aus Gold-Kobalt eignen sich für die erhöhten Temperaturanforderungen nicht, weil Kobalt oberhalb von 150°C aus der Legierung segregiert. Die Folge ist, daß das Kobalt dann oxidieren kann und den Kontaktübergangswiderstand erhöht. Feuerverzinnte Kontakte können bei 200°C aber auch nicht mehr eingesetzt werden, weil man sich dann bereits nahe bei dem Schmelzpunkt des Zinns von 232°C befindet und das Zinn erweicht und kriecht. Die beschleunigte Diffusion von Sn in Cu und umgekehrt führt sehr schnell zur Bildung von intermetallischen Phasen, welche oxidieren und zu hohen Kontaktübergangswiderständen führen. Bei Ag-Beschichtungen findet ab ca. 160°C eine irreversible Erweichung statt.
- In der Telekommunikationstechnik werden sehr hohe Steckzyklen - oft bis zu 10.000 - gefordert. Diese Anforderung wird heute von Steckkontakten mit einer PdNi- oder PdCo-Beschichtung als Kontaktschicht erfüllt. Aufgrund des stark gestiegenen Pd-Preises sind solche Beschichtungen jedoch sehr teuer geworden.
- Die DE 37 15 171 A1 offenbart Federkontaktstifte für das elektrische Prüfen von neu hergestellten, bestückten Leiterplatten. Die Federkontaktstifte haben einen Kontaktbolzen aus rostfreiem Stahl oder aus Kupfer-Beryllium mit einer Beschichtung aus galvanisch oder chemisch aufgebrachtem Nickel oder Hartnickel, auf welchem zusätzlich eine Schicht aus einem Edelmetall oder einer Edelmetallegierung aufgebracht sein kann. Bei dem Edelmetall kann es sich um Gold, Silber, Hartgold, Rhodium, Palladium oder um nicht weiter spezifizierte Legierungen dieser Edelmetalle handeln. Für die Hartnickelschichten ist eine Dicke von ca. 2 µm bis 7 µm angegeben. Im Falle einer Kontaktschicht aus Silber ist für diese eine Dicke von maximal 5 µm angegeben. Im Falle einer Kontaktschicht aus Gold oder Palladium ist eine Schichtdicke von maximal 2 µm angegeben.
- Die DE 40 13 6627 A1 offenbart ein Kontaktelement, insbesondere zur Verwendung in elektromagnetischen Relais, mit einer Kontaktschicht aus einer Palladiumlegierung, in welcher in einer äußeren Kontaktschicht von mindestens 0,1 µm Dicke der Palladiumgehalt zugunsten eines Gehaltes an Silber bzw. Gold herabgesetzt ist.
- Die GB 2 130 795 A offenbart einen Relaiskontakt, welcher zur Erzielung einer besonders hohen Verschleißfestigkeit auf einer Kontaktfeder, welche aus Phosphorbronze bestehen kann, eine Diffusionsbarriere aus Titan, Zirkon oder Mischungen davon und darüber als Kontaktschicht eine leitfähige Schicht aus einem Nitrid, Carbid oder Silizid eines Übergangsmetalls hat, insbesondere Titannitrid oder Zirkonnitrid. Darauf kann noch eine 2 µm dicke Deckschicht aus Gold oder aus einer nicht weiter spezifizierten Goldlegierung liegen.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für die verschärften Anforderungen (200°C Umgebungstemperatur und 42 V Spannung) besonders geeigneten und gleichzeitig kostengünstigen Kontaktaufbau zu finden, welcher sich insbesondere für Steckkontakte in Automobilen und in der Telekommunikationstechnik eignet.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Steckkontakt mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Der erfindungsgemäße elektrische Kontakt hat einen Grundkörper aus einer Kupferbasisiegierung, eine mindestens 0,3 µm dicke Kontaktschicht aus Gold mit 0,5 Gew.-% bis 15 Gew.-% eines oder mehrerer Platinmetalle, ausgenommen Palladium, welches zweckmäßigerweise gegebenenfalls nur bis zu 8 Gew.-% in der Kontaktschicht enthalten ist, und zwischen dem Grundkörper und der Kontaktschicht eine Zwischenschicht aus Silber oder aus einer Silberbasislegierung oder aus Nickel. Unter der Bezeichnung "Platinmetalle" faßt man die gemeinschaftlich vorkommenden Metalle Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium und Platin zusammen. Unter einer Silberbasislegierung wird eine überwiegend aus Silber bestehende Legierung verstanden.
- Die Kontaktschicht gewährleistet einen hinreichend niedrigen Kontaktübergangswiderstand und eine ausreichende Verschleißfestigkeit, insbesondere Abriebfestigkeit, sowie eine hinreichende Sicherheit gegen ein Verschweißen von aneinanderüegenden Kontakten. Auch bei einer Dicke der Kontaktschicht von nicht mehr als 5 µm erreicht man den angestrebten niedrigen Kontaktübergangswiderstand über eine Dauer von 3.000 Stunden bei 200°C, wenn zwischen dem Grundkörper und der Kontaktschicht eine Zwischenschicht aus Silber oder einer Silberbasislegierung vorgesehen ist, z.B. Silber mit wenigen Prozent eines darin gelösten Zusatzes wie z.B. Nickel oder Palladium, z.B. Feinkornsilber AgNiO,15. Diese Zwischenschicht verhindert, daß unedle Bestandteile aus dem Grundkörper auf die Kontaktoberfläche diffundieren und dort oxidieren. Reines Silber ist für die Zwischenschicht besonders geeignet. Auch Nickel als Zwischenschicht kann eine Diffusion unedler Bestandteile aus dem Grundkörper an die Kontaktoberfläche verhindern, eignet sich aber für den vorliegenden Zweck nur dann, wenn es auf eine besondere Duktilität nicht ankommt, denn Nickel ist so spröde, daß bei den geringen Biegeradien, welche beim Formen von Steckkontakten typischerweise auftreten, Risse auftreten können. Silber ist demgegenüber duktiler und soll vorzugsweise allenfalls solche Legierungsbestandteile in so geringen Mengen enthalten, daß die für den jeweils vorgesehenen Einsatzzweck bei Steckkontakten erforderliche Duktilität ebenso erhalten bleibt wie die Wirksamkeit als Diffusionssperrschicht. Silber hat darüberhinaus den Vorteil, daß es in Schichten bis zu einigen 10 µm Dicke kostengünstig aufgebracht werden kann. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Zwischenschicht 0,2 µm bis 15 µm, am besten ca. 1 µm bis 2 µm. Das genügt, um einer Kontaktschicht, welche vorzugsweise nur 0,5 µm bis 2 µm dick ist, unter den vorgegebenen Einsatzbedingungen und Einsatzzeiten einen niedrigen Kontaktübergangswiderstand zu bewahren. Gerade bei derart dünnen Kontaktschichten bewährt sich eine Zwischenschicht aus Silber, einerseits, weil sie das Eindiffundieren unedler Bestandteile aus dem Grundkörper in die Kontaktschicht verhindert, andererseits weil sie als Opferschicht Materialverluste der Kontaktschicht auszugleichen vermag.
- Zweckmäßigerweise ist die Kontaktschicht nicht dicker als 10 µm. Eine Kontaktschicht, die dicker ist als 10 µm, bringt keine technische Verbesserung mehr, vorzugsweise ist die Kontaktschicht nicht dicker als 5 µm.
- Als Platinmetall, welches dem Gold zulegiert wird, kommt vor allem Platin selbst infrage. Auch Palladium in sehr geringen Gehalten, jedenfalls in Gehalten von weniger als 8 Gew.%, ist gut einsetzbar. Sowohl Gold-Platin als auch Gold-Palladium zeigen eine sehr gute Oxidationsbeständigkeit und weisen bei der beanspruchten Zusammensetzung eine hinreichende Duktilität aus, um sie ohne Schaden für die Kontaktschicht verformen zu können. Platin hat gegenüber Palladium den Vorteil, preisgünstiger zu sein. Die Preisgünstigkeit ist ein wichtiges Kriterium, welches insbesondere bei Massenteilen für die Automobilindustrie und für die Kommunikationstechnik beachtet werden muß. Gold-Platin zeichnet sich außerdem durch eine besondere Korrosionsbeständigkeit und durch eine geringere Neigung als Gold-Palladium aus, auf katalytischem Wege organische Deckschichten zu bilden.
- Die Kontaktschicht soll aus Gold mit 0,5 Gew.-% bis 15 Gew.-% eines oder mehrerer Platinmetalle bestehen. Unterhalb eines Gehaltes von 0,5 Gew.-% ist die Neigung zum Kaltverschweißen zu groß. Oberhalb von 15 Gew.-% wird die Kontaktschicht zu spröde und kann nachträglich nicht mehr zur Bildung von Steckkontakten verformt werden, ohne ein Reissen der Kontaktschicht zu riskieren.
- Besonders bevorzugt ist eine Kontaktschicht aus Gold mit 1 Gew.-% bis 5 Gew.-% Platin in einer Dicke von 0,5 µm bis 2 µm, insbesondere aus Gold mit 1 bis 3 Gew.-% Platin in einer Dicke von 0,5 µm bis 2 µm, welche über einer Zwischenschicht aus Silber als das Optimum hinsichtlich Kosten, Verarbeitbarkeit und Beständigkeit unter den gegebenen Einsatzbedingungen angesehen wird.
- Schließlich könnte die Gold-Basis-Legierung zusätzlich zu einem Platinmetall auch Silber enthalten.
- Die Zwischenschicht ist vorzugsweise zwischen 1 µm und 15 µm dick. Unterhalb von 1 µm ist die diffusionshemmende Wirkung der Zwischenschicht so gering, daß zum Ausgleich die Dicke der Kontaktschicht erhöht werden müßte, was unwirtschaftlich ist. Andererseits wäre eine Erhöhung der Dicke der Zwischenschicht über 15 µm hinaus technisch unnötig und deshalb unwirtschaftlich. Als optimal wird eine Zwischenschicht aus Silber in einer Dicke von ca. 1 µm bis 2 µm angesehen.
- Erfindungsgemäße elektrische Steckkontakte werden üblicherweise aus bandförmigem Halbzeug durch Stanz-, Biege- und Prägevorgänge hergestellt. Auf Bänder aus Kupfer oder einer Kupferbasislegierung oder Edelstahl mit der gewünschten Federeigenschaft, wird die Zwischenschicht aus Silber oder aus einer Silberbasislegierung oder aus Nickel und auf dieser die Kontaktschicht aus der Goldbasislegierung aufgebracht. Die Zwischenschicht und die Kontaktschicht werden vorzugsweise aufgesputtert. Für die vorgesehenen geringen Schichtdicken, insbesondere für die Kontaktschicht, wird das als am wirtschaftlichsten angesehen und führt darüberhinaus zu hinreichend dichten und duktilen Schichten ohne Fremdeinschlüsse. Die Zwischenschicht und die Kontaktschicht können mit Vorteil sogar aufeinanderfolgend in einem einzigen Beschichtungsdurchlauf abgeschieden werden. Insbesondere für die Zwischenschicht kommt aber auch eine elektrolytische Abscheidung infrage.
- Vorzugsweise wird das Material, aus welchem die Zwischenschicht besteht, nicht nur auf die Vorderseite des unedlen Grundkörpers aufgebracht, auf welcher auch die Kontaktschicht angeordnet wird, sondern auch auf die Rückseite des Grundkörpers. Gerade bei den hohen Temperaturen, unter denen erfindungsgemäße Kontakte eingesetzt werden sollen, hat das den Vorteil zur Folge, daß der Kontaktwiderstand im Laufe der Zeit weniger ansteigt als ohne Beschichtung der Rückseite des Grundkörpers.
- Dies illustriert folgendes Beispiel: Ein bandförmiger Grundkörper aus Kupfer wurde einseitig mit 2 µm Silber und dann mit 1 µm AuPt2,5 beschichtet. Als Kontaktwiderstand wurden zunächst 2mΩ gemessen. Nach 3000h Alterung an Luft bei 200°C stieg der Kontaktwiderstand auf Werte zwischen 1Ω und 10Ω an. Wurde jedoch auch die Rückseite des Kupferbandes mit 2 µm Silber beschichtet, stieg der Kontaktwiderstand unter denselben Alterungsbedingungen nur um wenige mΩ an. Die durch Stanzen gebildeten Seitenflächen des Grundkörpers waren bei diesem guten Ergebnis frei von Silber. Das führt zu dem weiteren Vorteil, daß es ohne Nachteil für den Kontaktwiderstand möglich ist, bandförmige oder plattenförmige Grundkörper zuerst zu beschichten und danach durch Stanzen zu vereinzeln.
- Für den Grundkörper eignen sich besonders die nachfolgenden Werkstoffe:
- (a) CuNiSi(Mg): Die Werkstoffe mit den Bezeichnungen C7025, C7026 nach ASTM
- (b) CuFeP: Der Werkstoff mit der Bezeichnung C194 nach ASTM
- (c) CuCrST(X): Die Werkstoffe mit den Bezeichnungen C18070, C18080, C18090 nach ASTM
- (d) CuNiSn: Der Werkstoff mit der Bezeichnung C72500 nach ASTM
- (e) CuSnZn: Der Werkstoff mit der Bezeichnung C425 nach ASTM
- (f) CuNiZn: Die Werkstoffe mit den Bezeichnungen C75700, C77000, C76400 nach ASTM
- (g) Edelstahl: Die Werkstoffe mit den Bezeichnungen
- 1.4310 nach DIN 17224,
- 1.4311 nach DIN 17440,
- 1.4406 nach DIN 17440,
- 1.4428 nach DIN 17443,
- 1.4429 nach DIN 17440,
- 1.4568 nach DIN 17224,
- 1.4841 nach DIN 17224,
- 1.4318, 1.1231, 1.1248, 1.1269, 1.1274, 1.5029 nach DIN V 17006-100.
- Die Erfindung eignet sich nicht nur für Steckkontakte, sondern auch für schaltende Kontakte.
- Die beigefügte einzige Abbildung zeigt einen Querschnitt durch ein bandförmiges Halbzeug für einen erfindungsgemäßen elektrischen Steckkontakt mit einem Grundkörper 1 aus einer Kupferbasislegierung, z.B. CuCrSiTi(X), mit einer Zwischenschicht 2 aus Silber in einer Dicke zwischen 0,2 µm bis 15 µm und mit einer Kontaktschicht 3, welche 0,5 µm bis 2 µm dick ist und aus Gold mit 1 Gew.-% bis 5 Gew.-% Platin besteht. Die Zwischenschicht 2 befindet sich nur auf der Vorderseite 4 des Grundkörpers. Mit Vorteil kann das Material, aus welchem die Zwischenschicht 2 besteht, oder ein anderes als Diffusionssperre geeignetes Material auch auf die Rückseite 5 aufgetragen werden.
Claims (16)
- Elektrischer Kontakt, welcher einen Grundkörper aus einer Kupferbasislegierung oder Edelstahl und eine Kontaktschicht aus einer Goldbasislegierung hat, welche wenigstens 0,3 µm dick ist und aus Gold mit 0,5 Gew.-% bis 15 Gew.-% eines oder mehrerer Platinmetalle besteht, im Falle von Palladium als Platinmetall jedoch nur 0,5 Gew.-% bis 8 Gew.-%, wobei zwischen dem Grundkörper und der Kontaktschicht eine Zwischenschicht aus Silber oder aus einer Silberbasislegierung vorgesehen ist.
- Elektrischer Kontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht nicht dicker als 10 µm ist.
- Elektrischer Kontakt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht nicht dicker als 5 µm ist.
- Elektrischer Kontakt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht 0,5 µm bis 2 µm dick ist.
- Elektrischer Kontakt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht 0,5 µm bis 1 µm dick ist.
- Elektrischer Kontakt nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Platinmetall Platin oder Palladium gewählt ist, wobei Platin besonders bevorzugt ist.
- Elektrischer Kontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht aus Gold mit 1 Gew.-% bis 5 Gew.-% eines oder mehrerer Platinmetalle besteht.
- Elektrischer Kontakt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht aus 1 Gew.-% bis 3 Gew.-% eines oder mehrerer Platinmetalle besteht.
- Elektrischer Kontakt nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht als Platinmetall nur Platin enthält.
- Elektrischer Kontakt nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht 0,2 µm bis 15 µm dick ist.
- Elektrischer Kontakt nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht 0,5 µm bis 10 µm dick ist
- Elektrischer Kontakt nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht 1 µm bis 2 µm dick ist.
- Elektrischer Kontakt nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff für den Grundkörper ein Werkstoff aus der nachstehenden Gruppe ausgewählt ist:(a) CuNiS!(Mg): Die Werkstoffe mit den Bezeichnungen C7025, C7026 nach ASTM(b) CuFeP: Der Werkstoff mit der Bezeichnung C194 nach ASTM(c) CuCrSiTi(X): Die Werkstoffe mit den Bezeichnungen C18070, C18080, C 18090 nach ASTM(d) CuNiSn: Der Werkstoff mit der Bezeichnung C72500 nach ASTM(e) CuSnZn: Der Werkstoff mit der Bezeichnung C425 nach ASTM(f) CuNiZn: Die Werkstoffe mit den Bezeichnungen C75700, C77000, C76400 nach ASTM(g) Edelstahl: Die Werkstoffe mit den Bezeichnungen1.4310 nach DIN 17224,1.4311 nach DIN 17440,1.4406 nach DIN 17440,1.4428 nach DIN 17443,1.4429 nach DIN 17440,1.4568 nach DIN 17224,1.4841 nach DIN 17224,1.4318, 1.1231, 1.1248, 1.1269, 1.1274, 1.5029 nach DIN V 17006-100.
- Elektrischer Kontakt nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht durch Sputtern oder ein anderes PVD-Verfahren gebildet ist.
- Elektrischer Kontakt nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper eine Vorderseite und eine Rückseite hat, daß die Kontaktschicht auf der Vorderseite angeordnet ist und daß sich das Material, aus welchem die Zwischenschicht besteht, sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite des Grundkörpers befindet.
- Elektrischer Kontakt nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei Grundkörpern, deren Dicke klein gegen ihre Länge und Breite ist, die zwischen der Vorderseite und der Rückseite vorhandenen Seitenflächen des Grundkörpers frei sind von Material, aus welchem die Zwischenschicht besteht.
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