CN114107721A - 钯-铜-银-钌合金 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以钯为主要组分的钯‑铜‑银合金、其中所述钯‑铜‑银合金具有至少1.05和最多1.6的钯/铜重量比并具有至少3和最多6的钯/银重量比,并且其中所述钯‑铜‑银合金含有多于1重量%和最多6重量%的钌、铑或钌和铑并含有作为余量的钯、铜和银和最多1重量%的其它金属元素,包括杂质。本发明还涉及由这样的钯‑铜‑银合金制成的线材、带材或探针,并涉及这样的钯‑铜‑银合金用于测试电触点或用于进行电接触或用于制造滑动触点的用途。

Description

钯-铜-银-钌合金
技术领域
本发明涉及一种钯-铜-银合金(PdCuAg合金)和由这样的钯-铜-银合金制成的线材(wire)、带材(strip)或探针(probe needle),并涉及这样的钯-铜-银合金用于测试电触点(testing electrical contacts)或用于进行电接触(making electrical contact)或用于制造滑动触点的用途。
背景技术
在芯片(chip)生产过程中,在加工后立即使晶片(wafers)与探针接触以在未切割状态下测试集成电路(IC)的可操作性。一系列探针在各个芯片的结构化之后测试半导体晶片的功能。将探针固定在与晶片的设计匹配的探针卡中。在测试过程中,将晶片压到探针上并在探针与ICs的焊盘(pad)之间建立接触,在铝焊盘的情况下,经由钝化层建立接触。然后测试各种参数,如接触、在高电流密度下的电特征值和在温度改变过程中的电性能。
探针因此在电力电子器件(power electronics)的生产、芯片和其它电路的接触中用于测试电触点的质量(参见例如US 2014/0266278 A1和US 2010/0194415 A1)。
优秀探针的关键参数是高电导率(因为在这种情况下必须传送高电流),和高硬度以保持短维护间隔期。目前,具有高电导率和热导率以及高硬度和拉伸强度的金属或合金用于所谓的探针。使用纯铜的电导率(100%IACS=58.1*106S/m)作为基准。但是,铜(Cu)和银(Ag)无法用于这些用途,因为它们的延性太高且探针在使用过程中将会变形。
但是,除探针外,具有高电导率和热导率和同时具有良好的机械性质(如高硬度和拉伸强度)的材料的其它应用也获益,特别是如用于滑动触点的线材之类的应用。在滑动触点的情况下,重要的是,一方面,由表面造成低接触电阻(contact resistance),另一方面,该材料不会太快耗损(即磨蚀或侵蚀)。
除高电导率外,在电力电子学中的应用,如探针或滑线(sliding wires)还需要高机械强度和硬度。在这种情况下,耐温度性或耐热性也至关重要。
探针的典型材料是沉淀硬化的钯-银合金,其可含有10%金和10%铂并例如以产品名
Figure BDA0003237998750000021
7、Hera 6321和Hera 648出售。这些合金具有400–500HV的高硬度。但是,电导率相当低,为9–12%IACS。高电导率是探针中的关键因素。由材料钨、碳化钨、钯-铜-银合金和钨-铼制成的探针广泛用于测试铝焊盘。这些特别硬,而铝焊盘比金焊盘更坚固并能够比金焊盘更好地承受硬针测试。这些探针也不具有非常高的电导率。与钯-银合金或钯-铜-银合金相比,具有较高电导率的合金如CuAg7的硬度较低(大约320HV1)且耐热性较低。
钯合金(Pd合金),例如来自Deringer Ney的
Figure BDA0003237998750000022
H3C或来自AdvancedProbing的
Figure BDA0003237998750000023
已知用于金焊盘。合适的钯-铜-银合金是根据US 1 913 423 A和GB354 216 A已知的。钯-铜-银合金可形成超晶格结构,这带来该合金的电导率和机械稳定性的改进。晶格中的原子随后不再统计随机分布,而是以周期结构排列,即超晶格。因此,大于350HV1的硬度(根据DIN EN ISO 6507-1:2018至-4:2018使用9.81N(1千克力)的试验力的维氏硬度试验)、大于19.5%IACS的电导率和一直到1500MPa的断裂强度是可能的。
US 2014/377 129 A1和US 5 833 774 A公开了用于电应用的硬化Ag-Pd-Cu合金。这样的钯-铜-银合金具有大约9%至12%IACS的电导率和400至500HV1的硬度。更高的电导率会是理想的。US 10 385 424 B2公开了另外含有一直到5重量%铼的钯-铜-银合金。这种钯-铜-银合金以产品名
Figure BDA0003237998750000024
25出售。由此可显著提高电导率并实现大于19.5%IACS的值。但是,不利的是,铼具有3180℃的极高熔点,因此必须以复杂方式与其它金属形成合金。铼的高密度(21g/cm3)也明显不同于其它元素(钯(Pd)、铜(Cu)和银(Ag))的密度,这同样使得与其它元素的合金化变复杂。此外,铼从400℃以上的温度开始已经氧化,这接近探针的应用温度。表面上的氧化物会限制探针和滑动触点的功能。此外,用作探针材料的合金的电导率和/或硬度的进一步提高也是理想的。
发明内容
本发明因此涉及克服现有技术的缺点的问题。特别要提供具有高电导率和同时具有高硬度,但同时制作简单并在表面上具有尽可能高的耐氧化性的合金和线材、带材或探针。相对于对比合金,该成型体应该能够尽可能成本有效地制成。该合金和产品可用作用于测试电触点的探针。
本发明的目标因此是寻找兼具已知钯-铜-银合金的机械性质(硬度、屈服强度、回弹性质)与更高电导率的合金,如已知钯-铜-银合金。这种类型的钯-铜-银合金具有关键性的技术优点,特别是在用作探针材料时。
本发明针对的另一问题是提供满足上述性质的探针。也可考虑开发用于滑动触点的线材的问题,其包含许多由这样的合金制成的线材。
通过一种以钯为主要组分的钯-铜-银合金解决本发明所针对的问题,其中所述钯-铜-银合金具有至少1.05和最多1.6的钯/铜重量比并具有至少3和最多6的钯/银重量比,并且其中所述钯-铜-银合金含有多于1重量%和最多6重量%的钌、铑或钌和铑,并含有作为余量的钯、铜和银和最多1重量%的其它金属元素(包括杂质)。
至少1.05和最多1.6的钯/铜重量比意味着钯以该钯-铜-银合金中所含的铜重量的至少105%和最多160%的重量包含在该钯-铜-银合金中。
因此,至少3和最多6的钯/银重量比意味着钯以该钯-铜-银合金中所含的银重量的至少3倍和最多6倍的重量包含在该钯-铜-银合金中。
多种元素的混合物优选被理解为是指一种混合物,其中至少0.1重量%的所有这些元素包含在该钯-铜-银合金中。
主要组分在本情况下应被理解为是指作为主要,即在数量上最大的成分的元素(在这种情况下是钯),即在本情况下在钯-铜-银合金中存在的钯多于铜或银。
杂质在此被理解为是指由涉及的所有元素的存在造成的杂质。
该钯-铜-银合金优选适用于生产探针和/或滑动触点。
该合金含有多于1重量%和最多6重量%的钌和铑意味着钌和铑一起的重量比例总和构成整个合金的重量的多于1重量%和最多6重量%。通常,该合金含有或多或少或正好X重量%的钌和铑意味着钌和铑一起的重量比例总和构成整个合金的重量的X重量%的相应百分比。
就钌和铑的混合物而言,该合金特别优选具有1.5重量%的铑和钌。
可以提出,杂质总共在该钯-铜-银合金中具有最多0.9重量%,优选最多0.1重量%的比例。
这确保钯-铜-银合金的物理性质不受杂质影响或尽可能少地受杂质影响。
此外,可以提出,该钯-铜-银合金含有最多1重量%的铼,其中该钯-铜-银合金优选含有少于0.1重量%的铑,特别优选该钯-铜-银合金含有多于1重量%和最多2重量%的钌和在0.1重量%至1重量%之间的铼,非常特别优选至少1.1重量%和最多1.5重量%的钌和在0.2重量%至0.8重量%之间的铼,特别优选1.1重量%的钌和0.4重量%的铼。
该钯-铜-银合金含有优选多于1重量%和最多6重量%的钌。
这种钯-铜-银合金令人惊讶地在实验中表现出28%IACS(11*106S/m)的特别高的电导率,同时具有365HV1的高硬度。在该钯-铜-银合金的晶界处的钌-铼沉淀物很可能是其原因。
此外,可以提出,该钯-铜-银合金含有至少45重量%和最多55重量%的钯、至少30重量%和最多45重量%的铜和至少8重量%和最多15重量%的银,优选该钯-铜-银合金含有至少50重量%和最多53重量%的钯、至少35重量%和最多38重量%的铜和至少9重量%和最多12重量%的银,以及至少1.1重量%至最多3重量%的钌、铑或钌和铑,特别优选该钯-铜-银合金含有至少51重量%和最多52重量%的钯、至少36重量%和最多37重量%的铜和至少10重量%和最多11重量%的银,并含有至少1.1重量%至最多2重量%的钌、铑或钌和铑并含有最多0.5重量%的其它金属元素,特别是在0.3重量%至0.5重量%之间的铼。
由于通过钯和铜原子在晶格中的一致排序(代替钯原子和铜原子在晶格中的无规分布)在该合金中形成的超晶格,具有这些组成的钯-铜-银合金具有特别高的电导率。令人惊讶地,该钯-铜-银合金中所含的钌或铑沉淀物看起来增强这一效应。同时,提供高硬度。
也可优选提出,该钯-铜-银合金通过熔炼冶金(melting metallurgy)制成,并随后通过轧制(rolling)和回火(tempering)进行硬化,该钯-铜-银合金优选具有至少350HV1的硬度。
以这种方式,可改进钯-铜-银合金的硬度。
根据本发明的钯-铜-银合金的特征还可以在于,该钯-铜-银合金具有至少350HV1的硬度。
本发明进一步涉及根据本发明的钯-铜-银合金,其特征在于该钯-铜-银合金具有至少19%IACS的电导率。
根据本发明的钯-铜-银合金的特征还可以在于,该钯-铜-银合金具有至少1300MPa的断裂强度。
具有这些物理性质的钯-铜-银合金由于根据本发明加入钌和铑而成为可能,并特别适用于生产探针。
还可提出,该钯-铜-银合金含有钌、铑或钌和铑的混合物或钌和铼的混合物的沉淀物,其中优选至少90体积%的沉淀物排列在钯-铜-银合金的晶界处,特别优选至少99体积%的沉淀物排列在钯-铜-银合金的晶界处。
因此,提高了机械性质,例如断裂强度和抗变形性。因此,该钯-铜-银合金更好地用作探针。
此外,可以提出,该钯-铜-银合金具有至少1.2和最多1.55的钯/铜重量比,优选具有至少1.3和最多1.5的钯/铜重量比,特别优选具有至少1.35和最多1.45的钯/铜重量比,非常特别优选具有1.41的钯/铜重量比。
这些重量比提供具有特别高的电导率的钯-铜-银合金。
还可提出,该钯-铜-银合金具有至少3.5和最多5.5的钯/银重量比,优选具有至少4和最多5.5的钯/银重量比,特别优选具有至少4.6和最多5.2的钯/银重量比,非常特别优选具有4.9的钯/银重量比。
这些重量比也提供具有特别高的电导率的钯-铜-银合金。
也可优选提出,该钯-铜-银合金含有至少1.1重量%的钌、铑或钌和铑。
这改进钯-铜-银合金的电导率和机械性质。
此外,可以提出,该钯-铜-银合金含有最多5重量%的钌、铑或钌和铑,优选最多4重量%的钌、铑或钌和铑,特别优选最多3重量%的钌、铑或钌和铑,非常特别优选最多2重量%的钌、铑或钨、钌和铑。
这些措施也有助于提高钯-铜-银合金的电导率。
还可提出,该钯-铜-银合金含有多于1重量%和最多6重量%的铑或钌,优选含有多于1重量%和最多3重量%的铑或钌,特别优选含有至少1.1重量%和最多2重量%的铑或钌,非常特别优选1.5重量%的铑或1.5重量%的钌。
这些钯-铜-银合金特征在于特别高的机械硬度(HV1)。
或者,可以提出,该钯-铜-银合金含有多于1重量%和最多6重量%的钌和铼,优选含有至少1.1重量%和最多3重量%的钌和铼,特别优选含有至少1.1重量%和最多2重量%的钌和铼,非常特别优选1.1重量%的钌和0.4重量%的铼。
可以提出,该钯-铜-银合金中含有的钌多于铼。
这种类型的钯-铜-银合金以特别高的电导率为特征。
也通过由根据本发明的钯-铜-银合金组成或具有根据本发明的钯-铜-银合金的线材、带材或探针解决本发明针对的问题,优选其中所述线材、带材或探针的至少一个内芯由所述钯-铜-银合金组成。
由于它们的高硬度、弹性和电导率,由这样的钯-铜-银合金制成的线材、带材和探针特别适用于电接触测量。
也通过根据本发明的钯-铜-银合金的用途或根据本发明的线材或带材的用途或根据本发明的探针的用途解决本发明针对的问题,所述用途是用于测试电触点或用于电接触或用于制造滑动触点。
该钯-铜-银合金和由其制成的线材、带材和探针特别适合这些应用。
本发明基于令人惊讶的发现,即根据本发明的钯-铜-银合金兼具高电导率与高硬度和断裂强度,同时在制作上不复杂和/或特别硬。钌的密度(12.4g/cm3)和铑的密度(12g/cm3)和这些金属的熔点(钌2334℃和铑1964℃)相当接近钯、铜和银并因此可以比具有差异更大的密度和熔点的金属(例如铼)更容易与这些金属形成合金。此外,该钯-铜-银合金的表面甚至在大约400℃的高温下也耐氧化。钌和铑仅从大约700℃开始形成氧化物。由根据本发明的合金制成的线材、带材和探针具有相应的有利性质。如果测量含钌或钌和铼的钯-铜-银合金,甚至可实现27%和28%IACS的电导率。用含铑的钯-铜-银合金可实现惊人高的硬度。
用本发明有可能实现23%IACS或甚至更高的电导率。100%IACS相当于58m/(Ω·mm2)。
与使用铼相比,由于这些元素的不同化学性质,使用钌或铑作为钯-铜-银合金的合金成分是令人惊讶的。与铼相比,铑和钌都在周期表的不同主族和不同周期中,这在一级近似(a first approximation)中,意味着非常不同的性质和不同的合金行为。铑和钌是铂族金属,而铼属于锰的同族,因此没有预料到性质的相似性。铼具有六方晶体结构,而铑具有面心立方结构。
钌在银中的溶解度低于铼(钌为2.65×10-4,与此相比,铼为1.44×10-3)。这对根据本发明的钯-铜-银合金的电导率具有正面影响。此外,在电子显微术研究中,已在含有1.1重量%至1.5重量%钌的钯-铜-银合金中的晶界处发现钌沉淀物。这些可通过沉淀硬化导致钯-铜-银合金的更高硬度。
根据本发明的钯-铜-银合金的特征在于高硬度、良好的回弹性质并同时具有良好的电导率。其因此理想地适合用作用于生产探针的材料。
在钯和铜的一定重量比下(1.05至1.6),可通过适当的热处理设定晶格中的有序超结构(superstructure)(也称为超晶格)。钯和铜原子的规则排列导致钯-铜-银合金的硬度和电导率提高。在3至6之间的钯/银比下的银的合金化能够通过沉淀硬化另外提高强度。在1重量%至6重量%的范围内的钌、铑或钌和铑的合金化令人惊讶地有助于形成细晶粒,这正面影响钯-铜-银合金的硬度和可成型性。此外,可能优先排列在晶界处的钌、铑或其混合物防止在操作温度下的晶粒生长和蠕变。这带来由其制成的探针的更高耐久性。最多1重量%的铼可与钌形成合金。与大于400HV的硬度一起实现的27%至30%IACS的电导率特别适合用作探针。因此,含钌的根据本发明的钯-铜-银合金的物理性质在电导率和硬度方面也好于
Figure BDA0003237998750000081
25。
附图简述
图1:显示检查的Hera-6321合金的显微结构图像。
图2:显示检查的PdCuAgRu合金的显微结构图像。
图3:显示检查的PdCuAgRuRe合金的显微结构图像。
图4:显示检查的PdCuAgRh合金的显微结构图像。
具体实施方式
下面解释本发明的示例性实施方案,但不限制本发明。
通过首先由感应熔炼(induction melting)制造母合金(master alloys)来制造下述钯-铜-银合金。作为母合金制造钯-钌、钯-铼和钯-铑母合金。由于元素钯、钌和铑的熔融温度和密度彼此相差不大,母合金的制造是直截了当和成本有效的,无需巨大的努力。
这些母合金随后通过电弧熔炼(arc melting)与铜和银形成合金。由此熔炼的成型体随后通过热处理和轧制进行成型和硬化。为此,成型体在900℃下回火120分钟并淬火(quenched)。它们在室温下轧制,经过在900℃下和在0.4mm下120分钟的几个中间退火操作,然后在380℃下保持1.5小时,因此出现硬化效应。
然后使用四点测量法测定电导率。四点测量法,也称为四端点感测、四线感测或开尔文感测,是一种测定薄层电阻(sheet resistance),即表面或薄层的电阻的方法。在该方法中,将四个测量点成排放置在膜表面上,其中已知电流流经两个外测量点并使用两个内测量点测量电位差,即在这两个内测量点之间的电压。由于该方法基于四线测量的原理,其在很大程度上与测量点和表面之间的接触电阻无关(Thomson电桥原理)。相邻测量点各自具有相同间距。由实测电压U和电流I根据公式计算薄层电阻R:
Figure BDA0003237998750000082
为了由薄层电阻R计算层材料的比电阻ρ,将其乘以膜的厚度d(层厚度):
ρ=dR
电导率由比电阻的倒数得出。
检查硬度(HV1—根据DIN EN ISO 6507-1:2018至-4:2018使用9.81N(1千克力)的试验力的维氏硬度试验),借助拉伸试验检查强度并借助金相切片(metallographicsections)检查显微结构。
制造并检查下列钯-铜-银合金:
1.51.5Pd、36.5Cu、10.5Ag、1.5Ru(PdCuAgRu)
2.51.5Pd、36.5Cu、10.5Ag、1.1Ru、0.4Re(PdCuAgRuRe)
3.51.5Pd、36.5Cu、10.5Ag、1.5Rh(PdCuAgRh)
数据始终涉及合金中的重量百分比(重量%)。此外,合金含有浓度小于0.1重量%的常规杂质。
作为比较,也检查产品名为Hera 6321的钯-铜-银合金,其组成为39重量%的Pd、31重量%的Cu、29重量%的Ag、0.9重量%的Zn和0.1重量%的B。
表1:下面列出检查的合金的电导率(IACS)和硬度的测量结果
IACS[%] 硬度[HV1] 屈服强度[MPa]
Hera 6321 9-12 400-500 1300
PdCuAgRu 27 360 1100
PdCuAgRuRe 28 365 1050
PdCuAgRh 23 429 1100
在厚度为0.4mm的金属片上进行PdCuAgRu合金、PdCuAgRuRe合金和PdCuAgRh合金的测量。在厚度为54μm的金属片上测量Hera-6321合金。
下面参考四个图解释检查的合金的显微结构图像,其中:
图1:显示检查的Hera-6321合金的显微结构图像;
图2:显示检查的PdCuAgRu合金的显微结构图像;
图3:显示检查的PdCuAgRuRe合金的显微结构图像;且
图4:显示检查的PdCuAgRh合金的显微结构图像。
所有显微结构图像(图1至4)显示在沉淀硬化状态下的合金。通过使用光学显微镜(反射光显微镜,明视场)将合金切片成像,获取图像。用显微结构蚀刻(microstructureetches)准备这些表面以使沉淀物更可见。在图2至4中,合金中的沉淀物显示为在贵金属合金的亮基质中的暗对比。在图1中,合金中的银沉淀物可被看作在暗基质中的明对比。
沉淀物在PdCuAgRuRe合金中比在PdCuAgRu合金中更小更分散。PdCuAgRh合金具有最小沉淀物。但是,沉淀物的尺寸不是合金品质的量度。
测量显示含有多于1重量%的钌、铑或钌和铑的根据本发明的钯-铜-银合金与Hera 6321相比的高电导率(2.3倍至3倍之高)。同时,含钌或铑的钯-铜-银合金的硬度仅略(大约10%)小于Hera 6321的硬度。含钌的钯-铜-银合金甚至具有比根据US 10 385 424B1的钯-铜-银合金略高的电导率。含铑的钯-铜-银合金以更高的硬度为特征。
在上述说明书以及权利要求书、附图和示例性实施方案中公开的本发明的特征可独自或在任何组合中对本发明在其各种实施方案中的实现是必需的。

Claims (15)

1.一种以钯为主要组分的钯-铜-银合金,其中所述钯-铜-银合金具有至少1.05和最多1.6的钯/铜重量比并具有至少3和最多6的钯/银重量比,并且其中所述钯-铜-银合金含有多于1重量%和最多6重量%的钌、铑或钌和铑和作为余量的钯、铜和银和最多1重量%的包括杂质的其它金属元素。
2.根据权利要求1所述的钯-铜-银合金,其特征在于
杂质总共在所述钯-铜-银合金中具有最多0.9重量%,优选最多0.1重量%的比例。
3.根据权利要求1或2所述的钯-铜-银合金,其特征在于
所述钯-铜-银合金含有最多1重量%的铼,其中所述钯-铜-银合金优选含有少于0.1重量%的铑,特别优选所述钯-铜-银合金含有多于1重量%和最多2重量%的钌和在0.1重量%至1重量%之间的铼,非常特别优选至少1.1重量%和最多1.5重量%的钌和在0.2重量%至0.8重量%之间的铼,尤其优选1.1重量%的钌和0.4重量%的铼。
4.根据前述权利要求任一项所述的钯-铜-银合金,其特征在于
所述钯-铜-银合金含有至少45重量%和最多55重量%的钯、至少30重量%和最多45重量%的铜和至少8重量%和最多15重量%的银,优选所述钯-铜-银合金含有至少50重量%和最多53重量%的钯、至少35重量%和最多38重量%的铜和至少9重量%和最多12重量%的银,以及至少1.1重量%至最多3重量%的钌、铑或钌和铑,特别优选所述钯-铜-银合金含有至少51重量%和最多52重量%的钯、至少36重量%和最多37重量%的铜和至少10重量%和最多11重量%的银,并含有至少1.1重量%至最多2重量%的钌、铑或钌和铑并含有最多0.5重量%的其它金属元素,特别是在0.3重量%至0.5重量%之间的铼。
5.根据前述权利要求任一项所述的钯-铜-银合金,其特征在于
所述钯-铜-银合金通过熔炼冶金制成,并随后通过轧制和回火进行硬化,其中所述钯-铜-银合金优选具有至少350HV1的硬度。
6.根据前述权利要求任一项所述的钯-铜-银合金,其特征在于
所述钯-铜-银合金具有至少350HV1的硬度和/或具有至少19%IACS(11*106S/m)的电导率和/或具有至少1300MPa的断裂强度。
7.根据前述权利要求任一项所述的钯-铜-银合金,其特征在于
所述钯-铜-银合金含有钌的沉淀物、铑的沉淀物或钌和铑的混合物的沉淀物或钌和铼的混合物的沉淀物,其中优选至少90体积%的沉淀物排列在钯-铜-银合金的晶界处,特别优选至少99体积%的沉淀物排列在钯-铜-银合金的晶界处。
8.根据前述权利要求任一项所述的钯-铜-银合金,其特征在于
所述钯-铜-银合金具有至少1.2和最多1.55的钯/铜重量比,优选具有至少1.3和最多1.5的钯/铜重量比,特别优选具有至少1.35和最多1.45的钯/铜重量比,非常特别优选具有1.41的钯/铜重量比。
9.根据前述权利要求任一项所述的钯-铜-银合金,其特征在于
所述钯-铜-银合金具有至少3.5和最多5.5的钯/银重量比,优选具有至少4和最多5.5的钯/银重量比,特别优选具有至少4.6和最多5.2的钯/银重量比,非常特别优选具有4.9的钯/银重量比。
10.根据前述权利要求任一项所述的钯-铜-银合金,其特征在于
所述钯-铜-银合金含有至少1.1重量%的钌、铑或钌和铑。
11.根据前述权利要求任一项所述的钯-铜-银合金,其特征在于
所述钯-铜-银合金含有最多5重量%的钌、铑或钌和铑,优选最多4重量%的钌、铑或钌和铑,特别优选最多3重量%的钌、铑或钌和铑,非常特别优选最多2重量%的钌、铑或钌和铑。
12.根据前述权利要求任一项所述的钯-铜-银合金,其特征在于
所述钯-铜-银合金含有多于1重量%和最多6重量%的铑或钌,优选含有多于1重量%和最多3重量%的铑或钌,特别优选含有至少1.1重量%和最多2重量%的铑或钌,非常特别优选1.5重量%的铑或1.5重量%的钌。
13.根据权利要求1至11任一项所述的钯-铜-银合金,其特征在于
所述钯-铜-银合金含有多于1重量%和最多6重量%的钌和铼,优选含有至少1.1重量%和最多3重量%的钌和铼,特别优选含有至少1.1重量%和最多2重量%的钌和铼,非常特别优选1.1重量%的钌和0.4重量%的铼。
14.由根据前述权利要求任一项所述的钯-铜-银合金组成的或具有根据前述权利要求任一项的钯-铜-银合金的线材、带材或探针,其中优选所述线材、带材或探针的至少一个内芯由所述钯-铜-银合金组成。
15.根据权利要求1至13任一项所述的钯-铜-银合金或根据权利要求14所述的线材、带材或探针用于测试电触点或用于电接触或用于制造滑动触点的用途。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117026055A (zh) * 2023-10-09 2023-11-10 浙江金连接科技股份有限公司 一种半导体芯片测试探针用钯合金及其制备方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7072126B1 (ja) * 2022-02-10 2022-05-19 田中貴金属工業株式会社 Ag-Pd-Cu系合金からなるプローブピン用材料
EP4234733A1 (de) * 2022-02-28 2023-08-30 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Palladium-kupfer-silber-legeriung
EP4325227A1 (de) 2022-08-16 2024-02-21 Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG Bandförmiger verbundwerkstoff für prüfnadeln

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104024448A (zh) * 2011-12-27 2014-09-03 株式会社德力本店 电气、电子设备用的Pd合金
WO2019194322A1 (ja) * 2018-11-06 2019-10-10 株式会社徳力本店 電気・電子機器用のPd合金、Pd合金材、プローブピン及び製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1913423A (en) 1929-01-28 1933-06-13 Int Nickel Co Precious metal alloy
US5833774A (en) 1997-04-10 1998-11-10 The J. M. Ney Company High strength silver palladium alloy
US6210636B1 (en) 1999-04-30 2001-04-03 The J. M. Ney Company Cu-Ni-Zn-Pd alloys
US7655183B2 (en) * 2005-12-23 2010-02-02 Utc Power Corporation Durable pd-based alloy and hydrogen generation membrane thereof
US8324918B2 (en) 2007-09-27 2012-12-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Probe needle material, probe needle and probe card each using the same, and inspection process
JP5657881B2 (ja) * 2009-12-09 2015-01-21 株式会社徳力本店 プローブピン用材料
KR20150056556A (ko) * 2012-09-28 2015-05-26 가부시키가이샤 토쿠리키 혼텐 전기·전자기기 용도의 Ag-Pd-Cu-Co 합금
US20140266278A1 (en) 2013-03-18 2014-09-18 Cheng Yun Technology Co., Ltd. Probe needle
JP6550457B2 (ja) * 2015-03-31 2019-07-24 日本発條株式会社 合金材料、コンタクトプローブおよび接続端子
US10385424B2 (en) * 2016-01-29 2019-08-20 Deringer-Ney, Inc. Palladium-based alloys
CN112063879B (zh) * 2020-08-28 2022-02-18 昆明贵研新材料科技有限公司 一种高导电高弹性钯基合金、热处理工艺及用途

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104024448A (zh) * 2011-12-27 2014-09-03 株式会社德力本店 电气、电子设备用的Pd合金
WO2019194322A1 (ja) * 2018-11-06 2019-10-10 株式会社徳力本店 電気・電子機器用のPd合金、Pd合金材、プローブピン及び製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117026055A (zh) * 2023-10-09 2023-11-10 浙江金连接科技股份有限公司 一种半导体芯片测试探针用钯合金及其制备方法
CN117026055B (zh) * 2023-10-09 2024-01-12 浙江金连接科技股份有限公司 一种半导体芯片测试探针用钯合金及其制备方法

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