DE1005208B

DE1005208B - Kontaktstift fuer Hochfrequenzgeraete, insbesondere fuer elektrische Entladungsroehren

Info

Publication number: DE1005208B
Application number: DET9800A
Authority: DE
Inventors: Ernst Woeckel
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1954-08-02
Filing date: 1954-08-02
Publication date: 1957-03-28

Description

Kontaktstift für Hochfrequenzgeräte, insbesondere für elektrische Entladungsröhren Die Erfindung betrifft einen Kontaktstift für Hochfrequenzgeräte, insbesondere für elektrische Entladungsgefäße. Solche Kontaktstifte müssen in der Regel zwei Bedingungen erfüllen. Zunächst müssen sie eine für den vorgesehenen Zweck ausreichende mechanische Festigkeit besitzen, weiterhin sollen sie aber eine für Hochfrequenz ausreichende Leitfähigkeit aufweisen. Es wird weiterhin noch gefordert, daß diese gute Leitfähigkeit auch in verzundertem Zustand der Kontaktstifte erhalten bleibt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wurde der Vorschlag gemacht, für die Kontaktstifte einen Werkstoff zu benutzen, der aus einer Legierung von Kupfer und Cadmium oder aus einer Legierung von Kupfer, Cadmium und Zinn besteht. Die Legierungen können z. B. 1 bis 5% Cd oder je 1 bis 5% Cd und Sn enthalten. Eine solche Legierung erfüllt tatsächlich die Forderung der guten elektrischen Leitfähigkeit auch in verzundertem Zustand, da die Oxyde dieser Legierungen ebenfalls eine gute elektrische Leitfähigkeit besitzen.
Mit den oben angegebenen Legierungen durchgeführte Versuche haben jedoch gezeigt, daß die Schweißbarkeit von Kontaktstiften, die aus diesen Legierungen hergestellt sind, außerordentlich schlecht ist. Die gute Schweißbarkeit des zur Verwendung kommenden Materials ist jedoch eine der wesentlichen Voraussetzungen für seine Verwendung bei Kontaktstiften, insbesondere bei Kontaktstiften, die in elektrischen Entladungsröhren Verwendung finden. An diese Kontaktstifte müssen nämlich auf elektrischen Schweißmaschinen die zu den einzelnen Elektroden führenden Drähte angeschweißt werden. In der Regel verwendet man für diese Drähte kupferplattiertes Eisen-Nickel-Material und auch Nickel oder nickelplattierte Eisendrähte. Materialien gemäß dem obenerwähnten Vorschlag besitzen aber außer ihrer schlechten Schweißbarkeit noch einen weiteren Nachteil. Beim Einpressen der aus diesen Materialien hergestellten Kontaktstifte in Glas tritt eine so starke Versprödung der Kontaktstifte auf, daß ein Abbrechen zu befürchten ist. Die erwähnten Versuche haben ergeben, daß der größte Teil der Preßteller, die mit Kontaktstiften aus den obenerwähnten Materialien ausgestattet waren, unbrauchbar wurde.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile unter Ausnutzung der außerordentlich wertvollen Eigenschaften der oben aIngegebenen Legierungen zu vermeiden. Dies wird dadurch bewirkt, daß bei einem Kontaktstift mit gegen mechanische Beanspruchung festem Kern und einem für Hochfrequenz dauerhaft gut leitenden Überzug erfindungsgemäß als Material für den Kern Eisen oder Nickel und als Material für die überzugsschicht eine Legierung aus Kupfer und Cadmium oder aus Kupfer, Cadmium und Zinn mit einem Anteil von je 1 bis 5% Cadmium bzw. Cadmium und Zinn verwendet wird.
Es ist hier zu erwähnen, daß für elektrische Entladungsröhren bereits Kontaktstifte bekannt sind, die aus einem in mechanischer Beziehung festen Kern und einem elektrisch gut leitenden Überzug bestehen. Als solche Überzüge werden in der Regel Edelmetalle, z. B. Silber oder Gold, oder auch Kupfer verwendet. Abgesehen von dem aus Kostengründen kaum zu diskutierenden Goldüberzug bilden diese Überzüge aber Sulfide oder Oxyde, wenn sie atmosphärischen Einflüssen ausgesetzt sind, und eine solche Oxyd- bzw. Sulfidbildung an der Oberfläche führt zu einer wesentlichen Herabsetzung der elektrischen Leitfähigkeit und damit zur Unbrauchbarkeit dieser Stifte in Hochfrequenzgeräten.
Es war weiterhin bereits bekannt, einen aus Kupfer bestehenden Fahrleitungsdraht zum Schutz gegen atmosphärische Einwirkungen mit Überzügen aus Zinn und Cadmium zu versehen. Derartige Überzüge, beispielsweise Cadmium, haben wiederum den Nachteil, daß sie an sich schlechte Leiter sind, so daß sie vielleicht bei den erwähnten Fahrleitungsdrähten noch brauchbar sein mögen; als Überzüge von Kontaktstiften, die in Hochfrequenzgeräten verwendet werden sollen, dürften sie nicht in Frage kommen. Bei Verwendung dieser bekannten Überzüge in elektrischen Entladungsröhren würde sich aber auch noch ein weiterer wesentlicher Nachteil störend bemerkbar machen. Dieser liegt darin, daß das als Überzugsmaterial verwendete Cadmium einen so niedrigen Schmelzpunkt hat, daß ein reiner Cadmiumüberzug bereits unter der Einwirkung der Einschmelzwärme wegfließen würde. In elektrischen Entladungsröhren sind demnach Kontaktstifte mit reinen Cadmiumüberzügei nicht zu verwenden.
Die beim Gegenstand der Erfindung als Überzugsxnaterial verwendete Legierung hat den Vorteil, daß ihre hochfrequente Leitfähigkeit bei Hochfrequenz gegenüber der bei reinem Kupfer kaum verändert ist; außerdem ist diese Legierung aber atmosphärischen Einflüssen gegenüber immun, so daß Oxydbildungen nicht zu befürchten sind. Der Schmelzpunkt einer solchen Legierung ist ebenfalls ausreichend hoch, um das Einschmelzen in Glas ohne Schwierigkeiten zu ermöglichen.
Zur Durchführung der Erfindung empfiehlt es sich insbesondere, niedrig gekohlte Eisendrähte zu verwenden. Aus diesen mit den erwähnten Legierungen überzogenen Drähten können dann die Kontaktstifte nach dem üblichen Verfahren des Trennens und Rollens erzeugt werden. Wegen des Kerns aus Eisen oder Nickel lassen sich diese Stifte auf den normalen Elektrodenschweißmaschinen verarbeiten. Bei dem Einpressen in Glas versprödet der Kern nicht, und man erhält daher eine ausreichende mechanische Festigkeit der Kontaktstifte. Durch die Plattierung mit den erwähnten Kupferlegierungen ist für eine gute Hochfrequenzleitfähigkeit gesorgt.
Es sei abschließend erwähnt, daß erfindungsgemäß ausgebildete Kontaktstifte bei durchgeführten Versuchen tatsächlich die erwähnten Eigenschaften in vollem Umfange gezeigt haben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Kontaktstift für Hochfrequenzgeräte, insbesondere für elektrische Entladungsröhren, mit einem gegen mechanische Beanspruchung festen Kern und einem für Hochfrequenz dauerhaft gut leitenden Überzug, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für den Kern Eisen oder Nickel und als Material für die Überzugsschicht eine Legierung aus Kupfer und Cadmium oder aus Kupfer, Cadmium und Zinn mit einem Anteil von je 1 bis 5 1/a Cadmium bzw. Cadmium und Zinn verwendet ist.
2. Kontaktstift nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von niedrig gekohlten Eisendrähten als Kernmaterial. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 856 918, 886 785; Elektrotechnische Zeitschrift, Jahrg. 73, 1952, S. 292 bis 294; Feinwerktechnik, Jahrg.56, 1952, S. 115, 116; Technische Rundschau, Bern, Nr. 14, vom 9. April 1954, S. 3; britische Patentschriften Nr. 554 004, 629 387.