DE202017001425U1

DE202017001425U1 - Kontakte aus Edelmetallegierungen

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Publication number: DE202017001425U1
Application number: DE202017001425.4U
Authority: DE
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2016-03-18
Filing date: 2017-03-16
Publication date: 2017-07-06
Anticipated expiration: 2027-03-17
Also published as: JP3211820U; US10411379B2; KR20170003367U; KR200489473Y1; CN207638036U; US20170271800A1

Abstract

Kontakt für einen Stecker, wobei der Kontakt aufweist: eine Substratschicht; eine Edelmetalllegierungsschicht über der Substratschicht; und eine Vielzahl von Plattierungsschichten, die über der Edelmetalllegierungsschicht plattiert sind und eine Kontaktfläche für den Kontakt bilden.

Description

QUERVERWEISE AUF VERWANDTE OFFENLEGUNGEN
Diese Anwendung beansprucht den Vorteil gegenüber den U.S.-amerikanischen Patentanmeldungen mit den Nrn. 62/310,445, die am 18. März 2016 eingereicht wurde, 62/383,381, die am 2. September 2016 eingereicht wurde, und 62/384,120, die am 6. September 2016 eingereicht wurde, die hierdurch durch Bezugnahme enthalten sind.
HINTERGRUND
Elektronische Vorrichtungen enthalten oftmals eine oder mehrere Steckeraufnahmen, über die sie Strom und Daten bereitstellen und empfangen können. Strom und Daten können über Kabel übertragen werden, die an jedem Kabelende ein Steckereinsatz aufweisen. Die Steckereinsätze können in Steckeraufnahmen in den kommunizierenden elektronischen Vorrichtungen eingesteckt werden. In anderen elektronischen Systemen können Kontakte an einer ersten Vorrichtung in direktem Kontakt mit Kontakten an einer zweiten Vorrichtung stehen, ohne dass dafür ein zwischengeschaltetes Kabel benötigt wird. In solchen Systemen kann ein erster Stecker als Teil der ersten elektronischen Vorrichtung ausgebildet sein, und ein zweiter Stecker kann als Teil der zweiten elektronischen Vorrichtung ausgebildet sein.
Die Kontakte in diesen verschiedenen Steckern können Flüssigkeiten und Fluiden ausgesetzt sein, die zu einer Korrosion der Kontakte führen. Zum Beispiel kann ein Benutzer absichtlich oder unabsichtlich eine elektronische Vorrichtung oder einen Stecker in eine Flüssigkeit eintauchen. Ein Benutzer kann eine Flüssigkeit verschütten oder Schweiß auf die Kontakte an einer elektronischen Vorrichtung oder einen Steckereinsatz bringen. Das kann zur Korrosion von einem oder mehreren Kontakten führen, im Besonderen wenn eine Spannung auf dem einen oder den mehreren Kontakten vorhanden ist. Diese Korrosion kann den Betrieb der elektronischen Vorrichtung oder des Kabels beeinträchtigen und schlimmstenfalls kann es dazu führen, dass die Vorrichtung oder das Kabel nicht mehr funktionsfähig sind. Selbst wenn der Betrieb nicht betroffen ist, kann eine Korrosion das Aussehen der Kontakte beeinträchtigen. Wenn sich die Kontakte an der Oberfläche einer elektronischen Vorrichtung oder an der Oberfläche eines Steckereinsatzes an einem Kabel befinden, kann die Korrosion einem Benutzer leicht ins Auge stechen und einen negativen Eindruck beim Benutzer hinterlassen, der dadurch ein schlechteres Bild von der Vorrichtung oder dem Kabel und dem Hersteller der Vorrichtung oder des Kabels erhält.
Einige dieser elektronischen Vorrichtungen können sehr beliebt sein und können daher in hohen Stückzahlen hergestellt werden. Es kann daher erstrebenswert sein, dass diese Kontakte so einfach hergestellt werden, dass der Bedarf an Vorrichtungen erfüllt werden können. Es kann ebenso erstrebenswert sein, den Verbrauch von seltenen oder kostbaren Materialien zu verringern.
Somit besteht ein Bedarf an Kontakten, die in hohem Maße korrosionsbeständig sind, einfach herzustellen sind und kostbare Materialien einsparen können.
ZUSAMMENFASSUNG
Demgemäß können Ausführungsformen der Erfindung Kontakte vorsehen, die in hohem Maße korrosionsbeständig sind, einfach herzustellen sind und kostbare Materialien einsparen können. Diese Kontakte können sich an einer Oberfläche einer elektronischen Vorrichtung, einer Oberfläche eines Steckereinsatzes oder in einem Steckereinsatz an einem Kabel, in einer Steckeraufnahme an einer elektronischen Vorrichtung oder an anderer Stelle in einem Steckersystem befinden.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann Steckerkontakte vorsehen, die eine Schicht oder einen Abschnitt aufweisen, der aus einer Edelmetalllegierung zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit ausgebildet ist. Die Edelmetalllegierungsschicht kann für eine weitere Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit plattiert sein. Ressourcen können durch Ausbilden einer Volumen- oder Substratregion des Kontakts unter Verwendung eines häufiger vorkommenden Materials, wie Kupfer oder einem Material, das vor allem kupferbasiert ist, ausgebildet werden. Die Kombination aus einer Edelmetalllegierung und einer gängigeren Volumen- oder Substratregion kann Kontakte vorsehen, die sowohl eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit als auch einen geringeren Verbrauch an wertvollen Materialien insgesamt aufweisen.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Edelmetalllegierungsschicht oder der Kontaktabschnitt aus einem Material mit hoher Entropie ausgebildet sein. Zu den Beispielen dieser Materialien können Materialien gehören, die den ASTM-Standards B₅₄₀, B₅₆₃, B₅₈₉, B₆₈₃, B₆₈₅ oder B₇₃₁, Gelbgold oder anderen Materialien entsprechen. Das Material für die Edelmetalllegierungsschicht kann so ausgewählt werden, dass es eine gute Härte und Festigkeit, wie auch eine hohe Leitfähigkeit oder einen geringen elektrischen Widerstand dergestalt aufweist, dass der Kontaktwiderstand verringert wird. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Edelmetalllegierungsschicht eine Vickers-Härte unter 100, zwischen 100 und 200, zwischen 200 und 300, über 300 oder eine Härte in einem anderen Bereich aufweisen. Ein Material mit einer guten Formbarkeit und Dehnfähigkeit kann zur besseren Herstellerbarkeit zur Verwendung als die Edelmetalllegierung ausgewählt werden. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Edelmetalllegierungsschicht eine Stärke von unter 10 μm, über 10 μm, von 10 μm bis 100 μm, von 10 μm bis zu Hunderten μm, über 100 μm, von 100 μm zu Hunderten μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Abschnitte eines Kontakts oder ein ganzer Kontakt aus einer Edelmetalllegierung ausgebildet werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Edelmetalllegierungsschicht über einem aus einem gängigeren Material ausgebildeten Substrat überzogen sein, obwohl in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Abschnitte eines Kontakts oder der ganze Kontakt aus einer Edelmetalllegierung ausgebildet sein können. Dieses Substrat kann unter Verwendung eines Materials ausgebildet werden, das Kupfer oder kupferbasiert ist, wie Phosphorbronze. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Substrat unter Verwendung einer Kupfer-Nickel-Zinn-, Kupfer-Nickel-Silber-Legierung, Stahl oder einem anderen geeigneten Material oder Legierung ausgebildet werden. Material mit einer guten elektrischen Leitfähigkeit und einer guten Verfügbarkeit kann zur Verwendung für die Bildung des Kontaktsubstrats ausgewählt werden. Das Material kann auch so ausgewählt werden, dass es eine gute Formbarkeit, Dehnfähigkeit und Härte aufweist, die ähnlich der des für die Edelmetalllegierungsschicht verwendeten Materials ist. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Substratschicht eine Vickers-Härte unter 100, zwischen 100 und 200, zwischen 200 und 300, über 300 oder eine Härte in einem anderen Bereich aufweisen. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Volumen- oder Substratschicht die Mehrzahl der Kontakte ausbilden und kann eine Stärke unter 1 mm, über 1 mm, zwischen 0,5 mm und 1,5 mm, ungefähr 1,0 mm, zwischen 1 mm und 10 mm, über 10 mm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Diffusions- oder Bondingschicht ausgebildet werden, wenn die Edelmetalllegierung auf das Substrat gebondet oder es damit überzogen wird. Diese Bondingschicht kann ein intermetallisches Bond einer Edelmetalllegierung und der Legierung des Substrats sein. Diese Diffusion- oder Bondingschicht kann kleiner als 1 μm, größer als 1 μm, 1 bis 5 μm, 5 μm oder über 5 μm stark sein.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine oder mehrere Zwischenschichten zwischen der Edelmetalllegierungsschicht und dem Substrat angeordnet sein. Diese Zwischenschichten können eine bessere Korrosionsbeständigkeit als Kupfer haben und können auch einfacher verfügbar sein als das für die Edelmetalllegierung verwendete Material. Die eine oder die mehreren Zwischenschicht(en) können unter Verwendung von Titan, Stahl, Tantal oder einem anderen Material ausgebildet werden. Das Material kann basierend auf seiner Verfügbarkeit, Formbarkeit, Dehnfähigkeit, Härte, Leitfähigkeit, Stanzbarkeit oder einer anderen Eigenschaft ausgewählt werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Edelmetalllegierungsschicht mit einem harten, dauerfesten, abnutzungs- und korrosionsfesten Plattierungsstapel plattiert werden. Dieser Stapel kann aus einer oder mehreren Plattierungsschichten ausgebildet sein.
Eine erste Plattierungsschicht kann über der Edelmetalllegierungsschicht zur Nivellierung und zur Haftung plattiert werden. So kann zum Beispiel Gold, Kupfer oder ein anderes Material als Nivellierungsmittel dienen und dazu tendieren, die vertikalen Unterschiede über eine Oberfläche der Edelmetalllegierungsschicht auszufüllen. Dies kann dazu beitragen, Beschädigungen im Substrat abzudecken, wie Knötchen oder Knoten, die als Spuren einer Elektropolierungs- oder eines chemischen Polierschritts übriggeblieben sind. Diese erste Plattierungsschicht kann auch eine Haftung zwischen der Edelmetalllegierungsschicht und einer zweiten Plattierungsschicht oder oberen Platte bereitstellen. Anstelle von Gold oder Kupfer kann die erste Plattierungsschicht auch aus Nickel, Zinn, Zinn-Kupfer, Hartgold, Goldkobalt oder einem anderen Material ausgebildet sein, obwohl in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die erste Plattierungsschicht weggelassen werden kann. Die erste Plattierungsschicht kann eine Stärke von weniger als 0,01 μm, zwischen 0,01 und 0,05 μm, zwischen 0,05 und 0,1 μm, zwischen 0,05 und 0,15 μm, über 0,1 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine obere Platte über der ersten Plattierungsschicht plattiert werden. Die obere Platte kann eine dauerfeste Kontaktfläche vorsehen, wenn der Kontakt am Gehäuse der elektronischen Vorrichtung mit einem entsprechenden Kontakt an einer zweiten elektronischen Vorrichtung zusammengefügt wird. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die obere Platte eine Vickers-Härte unter 100, zwischen 100 und 200, zwischen 200 und 300, über 300 oder eine Härte in einem anderen Bereich aufweisen. Die obere Platte kann unter Verwendung von Rhodium, Ruthenium, dunklem Rhodium, dunklem Ruthenium, Goldkupfer oder anderen Alternativen ausgebildet werden. Die Verwendung von Rhodium-Ruthenium oder Rhodium kann die Sauerstoffbildung unterstützen, was deren Korrosion verringern kann. Der Prozentsatz an Rhodium kann zum Beispiel zwischen 85 und 100 Gewichtsprozent liegen, er kann zum Beispiel zwischen 95 und 99 Gewichtsprozent liegen, wobei der Großteil oder das gesamte restliche Material Ruthenium ist. Das Material kann hinsichtlich seiner Farbe, Haltbarkeit, Härte, Leitfähigkeit, Kratzfestigkeit oder einer anderen Eigenschaft ausgewählt werden. Die obere Platte kann eine Stärke von weniger als 0,5 μm, zwischen 0,5 und 0,75 μm, zwischen 0,75 und 0,85 μm, zwischen 0,85 und 1,1 μm, über 1,1 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann anstelle einer über der ersten Plattierungsschicht plattierten oberen Platte eine zweite Plattierungsschicht über der ersten Plattierungsschicht plattiert werden. Die zweite Plattierungsschicht kann als Barriereschicht fungieren, um ein Auslaufen von Farbe aus der Edelmetalllegierungsschicht auf die Oberfläche des Kontakts zu verhindern, und das Material für die zweite Plattierungsschicht kann auf dieser Basis ausgewählt werden. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die zweite Plattierungsschicht unter Verwendung von Nickel, Palladium, Zinn-Kupfer, Silber oder einem anderen geeigneten Material ausgebildet werden. Die Verwendung von Palladium oder einem anderen Material kann eine zweite Plattierungsschicht vorsehen, die positiver geladen ist als eine obere Platte aus Rhodium-Ruthenium, Rhodium oder aus einem anderen Material. Dies kann dazu führen, dass die obere Platte als Opferschicht fungiert, wodurch das darunterliegende Palladium geschützt wird. Die zweite Plattierungsschicht kann eine Stärke von weniger als 0,1 μm, zwischen 0,1 und 0,5 μm, zwischen 0,5 und 1,0 μm, zwischen 1,0 und 1,5 μm, über 1,0 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die erste Plattierungsschicht weggelassen werden und die zweite Plattierungsschicht kann direkt auf der Edelmetallschicht plattiert werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine dritte Plattierungsschicht über der zweiten Plattierungsschicht plattiert werden. Die dritte Plattierungsschicht kann, wie die erste Plattierungsschicht, eine Nivellierung und Haftung bereitstellen. So kann zum Beispiel Gold dazu neigen, vertikale Unterschiede über eine Oberfläche der zweiten Plattierungsschicht, der Barriereschicht, aufzufüllen und kann eine Haftung zwischen der zweiten Plattierungsschicht und einer oberen Platte vorsehen. Zum Beispiel kann eine Goldplattierungsschicht eine Haftung zwischen einer zweiten Plattierungsschicht aus Palladium und einer oberen Platte aus Ruthenium-Ruthenium bereitstellen. Die Goldschicht kann ein plattierter Goldanschlag sein. Anstelle von Gold kann die dritte Plattierungsschicht aus Nickel, Kupfer, Zinn, Zinn-Kupfer, Hartgold, Goldkobalt oder einem anderen Material ausgebildet sein. Diese dritte Plattierungsschicht kann eine Stärke von weniger als 0,01 μm, zwischen 0,01 und 0,05 μm, zwischen 0,05 und 0,1 μm, zwischen 0,05 und 0,15 μm, über 0,1 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die dritte Plattierungsschicht weggelassen werden und die obere Platte kann direkt auf der zweiten Plattierungsschicht plattiert werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die oben beschriebene obere Platte über der dritten Plattierungsschicht plattiert werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die verwendeten Plattierungsmaterialien hinsichtlich der Einsparung von Edelmetallressourcen, der Formbarkeit, der Dehnfähigkeit, der Härte, der Leitfähigkeit, der Stanzfähigkeit oder einer anderen Eigenschaft ausgewählt werden.
Diese Kontakte können in unterschiedlichen Weisen in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausgebildet werden. In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann eine Schicht einer Edelmetalllegierung wenigstens teilweise eine Schicht des Substratmaterials bedecken. Wie im vorliegenden Dokument beschrieben, können eine oder mehrere Zwischenschicht(en) zwischen der Schicht der Edelmetalllegierung und dem Substrat angeordnet sein. Kontakte können derart gestanzt sein, dass eine Edelmetalllegierungsschicht an einer Volumen- oder Substratschicht oder über der Volumen- oder Substratschicht mit einer oder mehreren Zwischenschichten überzogen ist. Die verwendeten Materialien können erhitzt (und möglicherweise ausgehärtet) werden und während des Stanzen ausgedehnt werden. Zum Beispiel kann eine Ausdehnung um 35, 50 oder 70% verwendet werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung könne Träger aus dem Massenmaterial gestanzt werden. Diese Träger können zum Halten oder anderweitigen Bearbeiten der Kontakte in weiteren Herstellungsschritten verwendet werden, wie zum Beispiel einer Strahlbehandlung, Polieren, Schleifen, Plattieren (zum Beispiel, wie im vorliegenden Dokument beschrieben), ein weiteres Aushärten oder andere Verarbeitungsschritte.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Schicht der Edelmetalllegierung auf eine Oberseite einer Volumenschicht oder einer Substratmaterialschicht vor dem Stanzen angeordnet werden. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine oder mehrere Nuten in der Volumenschicht oder Substratmaterialschicht ausgebildet werden und die Edelmetalllegierungsschicht kann in der einen oder den mehreren Nuten angeordnet werden. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine oder mehrere der Nuten tiefer sein als eine oder mehrere der anderen Nuten. Auf diese Weise kann eine Edelmetalllegierungsschicht in einem Kontakt eine größere Tiefe entlang wenigstens eines Abschnitts der Kontaktseiten aufweisen. Dies kann dazu beitragen, die Korrosionsbeständigkeit entlang der Seiten der entstehenden Kontakte zu verbessern.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Kontakte auf andere Weise ausgebildet werden und andere Plattierungsschichten haben. Zum Beispiel können Streifen einer Kupferlegierung oder eines anderen Materials stumpf angeschweißt oder anderweitig an den Seiten eines Edelmetalllegierungsstreifens fixiert oder angebracht werden, um einen Streifen oder eine Rolle von Stanzmaterial zu bilden. Kontakte können so gestanzt werden, dass der gesamte Kontakt aus der Edelmetalllegierung ausgebildet wird, während ein Träger aus der Kupferlegierung oder einem anderen Material ausgebildet wird. Kontakte können ebenso derart gestanzt werden, dass nur Abschnitte, wie ein Kontaktabschnitt, aus der Edelmetalllegierung ausgebildet werden können, während der Rest des Kontakts und ein Träger aus einer Kupferlegierung oder einem anderen Material ausgebildet werden können, um Ressourcen einzusparen.
Diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können verschiedene Plattierungsschichten an einem Kontaktabschnitt oder einem anderen Abschnitt eines Kontakts umfassen. In einem Beispiel kann ein Kontaktsubstrat gestanzt sein, zum Beispiel aus einem Bogen oder einem Streifen Kupfer, oder einem Streifen, der Kupferstreifen enthält, die an den Seiten eines Edelmetalllegierungsstreifen angeschweißt sind. Ein Elektropolierungsschritt kann zur Entfernung der Stanzgrate verwendet werden, die andernfalls Nickelsilizidgebiete oder andere Partikel im Substrat freilegen können. Leider können im Elektropolierungsschritt Knötchen auf der Kontaktfläche zurückbleiben. Stattdessen kann eine chemische Polierung verwendet werden, obwohl das auf der Kontaktfläche Knoten hinterlassen kann.
Dementsprechend kann eine erste Plattierungsschicht zur Bereitstellung einer Oberflächennivellierung auf dem Substrat plattiert werden. Die erste Plattierungsschicht kann Kupfer oder ein anderes Material, wie Gold, Nickel, Zinn, Zinn-Kupfer, Hartgold oder Goldkobalt sein und kann über dem Kontaktsubstrat plattiert werden, um die Oberfläche des gestanzten Substrats zu nivellieren und die durch das Elektropolieren zurückgebliebenen Knötchen und die durch das chemische Polieren zurückgebliebenen Knoten wie auch verbliebene Grate oder andere Beschädigungen aus dem Stanzprozess abzudecken. In diesen anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die erste Plattierungsschicht ausreichend sein und ein Elektropolierungsschritt kann entfallen. Die erste Plattierungsschicht kann auch eine Haftung zwischen dem Substrat und einer über der ersten Plattierungsschicht plattierbaren zweiten Plattierungsschicht vorsehen. Die erste Plattierungsschicht kann eine Stärke von 0,5 μm bis 1,0 μm, zwischen 1,0 und 3,0 μm, zwischen 3,0 und 4,5 μm, zwischen 3,0 und 5,0 μm oder über 5,0 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
Sprünge in diesen Plattierungsschichten können Pfade für Fluide vorsehen, die zu Korrosion führen können. Demgemäß kann eine zweite, härtere Plattierungsschicht über der ersten Plattierungsschicht plattiert werden, um das Entstehen von Sprüngen in Schichten über der zweiten Plattierungsschicht zu vermeiden. Diese zweite Plattierungsschicht kann aus einer chemischen Nickelzusammensetzung ausgebildet sein. Die zweite Plattierungsschicht kann eine Stärke von 0,5 μm bis 1,0 μm, 1,0 bis 2,0 μm, zwischen 2,0 und 5,0 μm oder über 5,0 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann diese zweite Schicht weggelassen werden.
Eine dritte Plattierungsschicht kann mit der zweiten Plattierungsschicht zusammenarbeiten. Die dritte Plattierungsschicht kann über der zweiten Plattierungsschicht plattiert sein. Auch die dritte Plattierungsschicht kann zur Absorption von Erschütterungen weich sein und dadurch das Entstehen von Sprüngen in den Schichten über der dritten Plattierungsschicht minimieren. Die dritte Plattierungsschicht kann Gold oder ein anderes Material, wie Kupfer, Nickel, Zinn, Zinn-Kupfer, Hartgold oder Goldkobalt sein. Die dritte Plattierungsschicht kann eine Haftung zwischen angrenzenden Schichten vorsehen und kann ebenso einen Nivellierungseffekt bereitstellen. Diese dritte Plattierungsschicht kann eine Stärke von 0,55 μm bis 0,9 μm, von 0,5 bis 1,25 μm, von 1,25 bis 2,5 μm, von 2,5 bis 5,0 μm oder über 5,0 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die zweite und dritte Plattierungsschicht weggelassen werden oder die zweite Schicht kann weggelassen werden, obwohl auch andere Schichten hinzugefügt oder weggelassen werden können.
Eine vierte Plattierungsschicht kann zum Vorsehen eines Korrosionswiderstands über der dritten Plattierungsschicht plattiert werden. Die vierte Plattierungsschicht kann als Barriereschicht fungieren, um ein Auslaufen von Farbe auf die Oberfläche des Kontakts zu verhindern, und das Material für die vierte Plattierungsschicht kann auf dieser Basis ausgewählt werden. Diese Schicht kann aus Palladium oder einem anderen Material, wie Nickel, Zinn-Kupfer oder Silber ausgebildet werden. Die Verwendung von Palladium oder einem anderen Material kann eine zweite Plattierungsschicht vorsehen, die positiver geladen ist als eine obere Platte aus Rhodium-Ruthenium, Rhodium oder aus einem anderen Material. Dies kann dazu führen, dass die obere Platte als Opferschicht fungiert, wodurch das darunterliegende Palladium geschützt wird. Diese Schicht kann etwas härter als eine fünfte Plattierungsschicht darüber sein, was das Entstehen von Sprüngen in Schichten über der vierten Plattierungsschicht verhindern kann, wenn sie während einer Verbindung Druck ausgesetzt sind. Die vierte Plattierungsschicht kann eine Stärke von 0,5 bis 0,8 μm, von 0,5 bis 1,0 μm, von 1,0 bis 1,5 μm, von 1,5 bis 3,0 μm oder über 3,0 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben. Wenn Palladium verwendet wird, kann es mit einer Rate von 0,6 +/– 0,1 ASD oder einer anderen geeigneten Rate plattiert werden.
Eine fünfte Plattierungsschicht, die als eine Haftungsschicht zwischen der vierten Plattierungsschicht und einer oberen Platte fungieren kann, kann über der vierten Plattierungsschicht plattiert werden. Die fünfte Plattierungsschicht kann Gold oder ein anderes Material, wie Kupfer, Nickel, Zinn, Zinn-Kupfer, Hartgold oder Goldkobalt sein. Die fünfte Plattierungsschicht kann eine weitere Nivellierung vorsehen. Die fünfte Plattierungsschicht kann eine Stärke von 0,02 bis 0,05 μm, von 0,05 bis 0,15 μm, von 0,10 bis 0,20 μm, von 0,15 bis 0,30 μm oder über 0,30 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
Eine obere Platte kann über der fünften Plattierungsschicht ausgebildet sein. Die obere Platte kann in hohem Grad korrosions- und verschleißfest sein. Diese Schicht kann an Stellen mit hoher Belastung dünner sein, um das Risiko von Sprüngen zu verringern. Die obere Platte kann eine dauerfeste Kontaktfläche vorsehen, wenn der Kontakt am Gehäuse der elektronischen Vorrichtung mit einem entsprechenden Kontakt an einer zweiten elektronischen Vorrichtung zusammengefügt wird. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die obere Platte eine Vickers-Härte unter 100, zwischen 100 bis 200, zwischen 200 bis 300, über 300 oder eine Härte in einem anderen Bereich aufweisen. Die obere Platte kann unter Verwendung von Rhodium, Ruthenium, dunklem Rhodium, dunklem Ruthenium, Goldkupfer oder anderen Alternativen ausgebildet werden. Die Verwendung von Rhodium-Ruthenium oder Rhodium kann die Sauerstoffbildung unterstützen, was ihre Korrosion verringern kann. Der Prozentsatz an Rhodium kann zum Beispiel zwischen 85 und 100 Gewichtsprozent liegen, er kann zum Beispiel 95 oder 99 Gewichtsprozent sein, wobei der Großteil oder das gesamte restliche Material Ruthenium ist. Das Material kann hinsichtlich seiner Farbe, Abnutzung, Härte, Leitfähigkeit, Kratzfestigkeit oder einer anderen Eigenschaft ausgewählt werden. Die obere Platte kann eine Stärke von weniger als 0,5 μm, zwischen 0,5 und 0,75 μm, zwischen 0,65 und 1,0 μm, zwischen 0,75 und 1,0 μm, zwischen 1,0 und 1,3 μm und über 1,3 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können diese Schichten variiert werden. Zum Beispiel kann die obere Platte über Kontaktabschnitten aus verschiedenen Gründen weggelassen werden. Wenn zum Beispiel der Kontakt einen Oberflächenmontierungs- oder Durchgangsbohrungs-Kontaktabschnitt aufweist, der an einen zugehörigen Kontakt an einer gedruckten Leiterplatte angeschweißt werden soll, kann die obere Platte von dem Oberflächenmontierungs- oder Durchgangsbohrung-Kontaktabschnitt zur Verbesserung der Verschweißbarkeit weggelassen werden. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können andere Schichten, wie die zweite und dritte Plattierungsschicht, weggelassen werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine oder mehrere Plattierungsschichten in unterschiedlichen Stärken entlang einer Länge des Kontakts aufgetragen werden. In diesen Ausführungsformen kann eine Trommelplattierung verwendet werden. Ein Kontakt an einem Träger kann mit einem Fenster an einer äußeren Trommel ausgerichtet werden, durch das eine physikalische Gasphasenabscheidung oder eine andere Plattierung erfolgen kann. Das Fenster an der äußeren Trommel kann eine Öffnung haben, die während der Rotation von einer inneren Trommel variiert wird, wobei die innere Trommel sich in der äußeren Trommel befindet.
Diese Kontakte können jeweils einen Kontaktabschnitt mit hoher Abnutzung zum Zusammenstecken mit einem Kontakt in einem zugehörigen Stecker aufweisen. Sie können einen Balkenabschnitt mit niedriger Belastung, einen Balkenabschnitt mit hoher Belastung und einen Kontaktabschnitt aufweisen, wie ein Oberflächenmontierungs- oder Durchgangsbohrungs-Kontaktabschnitt zum Zusammenstecken mit einem entsprechenden Kontakt auf einer gedruckten Leiterplatte oder einem anderen geeigneten Substrat. Ein Substrat für einen Kontakt kann gestanzt sein, zum Beispiel aus einem Bogen oder einem Streifen Kupfer oder einem Streifen, der Kupferstreifen enthält, die an den Seiten eines Edelmetalllegierungsstreifen angeschweißt sind. Ein Elektropolierungs- oder chemischer Polierungsschritt kann zur Entfernung von Stanzgraten verwendet werden, obwohl hier Knötchen oder Knoten auf der Kontaktfläche hinterlassen können.
Dementsprechend kann eine erste Plattierungsschicht zur Bereitstellung einer Oberflächennivellierung auf dem Substrat plattiert werden. Die erste Plattierungsschicht kann Kupfer oder ein anderes Material, wie Gold, Nickel, Zinn, Zinn-Kupfer, Hartgold oder Goldkobalt oder ein anderes Material sein, und es kann über dem Kontaktsubstrat plattiert werden, um die Oberfläche des gestanzten Substrats zu nivellieren. In diesen anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die erste Plattierungsschicht ausreichend sein und ein Elektropolierungsschritt kann entfallen. Diese erste Plattierungsschicht kann auch eine Haftung zwischen dem angrenzenden Substrat und der zweiten Plattierungsschicht bereitstellen. Die erste Plattierungsschicht kann eine Stärke von 0,5 μm bis 1,0 μm, 1,0 bis 3,0 μm, 3,0 bis 5,0 μm oder über 5,0 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
Eine zweite Plattierungsschicht kann zum Vorsehen eines Korrosionswiderstands über der ersten Plattierungsschicht plattiert werden. Die zweite Plattierungsschicht kann als Barriereschicht fungieren, um ein Auslaufen von Farbe auf die Oberfläche des Kontakts zu verhindern, und das Material für die zweite Plattierungsschicht kann auf dieser Basis ausgewählt werden. Diese zweite Plattierungsschicht kann aus Palladium oder einem anderen Material, wie Nickel, Zinn-Kupfer oder Silber ausgebildet werden. Die Verwendung von Palladium oder einem anderen Material kann eine zweite Plattierungsschicht vorsehen, die positiver geladen ist als eine obere Platte aus Rhodium-Ruthenium, Rhodium oder aus einem anderen Material. Dies kann dazu führen, dass die obere Platte als Opferschicht fungiert, wodurch das darunterliegende Palladium geschützt wird. Diese Schicht kann etwas härter als eine dritte Plattierungsschicht darüber sein, was das Entstehen von Sprüngen in Schichten über der dritten Plattierungsschicht verhindern kann, wenn sie während einer Verbindung Druck ausgesetzt sind. Die zweite Plattierungsschicht kann eine Stärke haben, die entlang einer Länge des Kontakts variiert. Sie kann zum Beispiel von 0,1 bis 0,2 μm, von 0,2 bis 0,3 μm, von 0,3 bis 0,5 μm, von 0,3 bis 1,5 μm, von 1,0 bis 1,5 μm oder über 1,5 μm variieren oder eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich entlang der Länge des Kontakts haben. Die zweite Plattierungsschicht kann nahe eines Kontaktabschnitts mit hoher Abnutzung dicker sein und kann von der Region mit hoher Abnutzung weg dünner werden.
Eine dritte Plattierungsschicht, die als eine Haftungsschicht zwischen der zweiten Plattierungsschicht und einer oberen Platte fungieren kann, kann über der zweiten Plattierungsschicht plattiert werden. Die dritte Plattierungsschicht kann Gold oder ein anderes Material, wie Kupfer, Nickel, Zinn, Zinn-Kupfer, Hartgold oder Goldkobalt sein. Die dritte Plattierungsschicht kann auch einen Nivellierungseffekt vorsehen. Die dritte Plattierungsschicht kann eine Stärke von 0,02 μm bis 0,05 μm, 0,05 bis 0,15 μm, 0,15 bis 0,30 μm oder über 0,30 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich entlang der Länge eines Kontakts haben.
Eine obere Platte kann über der dritten Plattierungsschicht ausgebildet sein. Die obere Platte kann in hohem Grad korrosionsbeständig und verschleißfest sein. Diese obere Platte kann am Bereich mit hoher Belastung dünner sein, um das Risiko von Sprüngen zu verringern. Die obere Platte kann eine dauerfeste Kontaktfläche vorsehen, wenn der Kontakt am Gehäuse der elektronischen Vorrichtung mit einem entsprechenden Kontakt an einer zweiten elektronischen Vorrichtung zusammengefügt wird. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die obere Platte eine Vickers-Härte unter 100, zwischen 100 bis 200, zwischen 200 bis 300, über 300 oder eine Härte in einem anderen Bereich aufweisen. Die obere Platte kann unter Verwendung von Rhodium, Ruthenium, dunklem Rhodium, dunklem Ruthenium, Goldkupfer oder anderen Alternativen ausgebildet werden. Die Verwendung von Rhodium-Ruthenium oder Rhodium kann die Sauerstoffbildung unterstützen, was ihre Korrosion verringern kann. Der Prozentsatz an Rhodium kann zum Beispiel zwischen 85 und 100 Gewichtsprozent liegen, er kann zum Beispiel 95 oder 99 Gewichtsprozent sein, wobei der Großteil oder das gesamte restliche Material Ruthenium ist. Das Material kann hinsichtlich seiner Farbe, Abnutzung, Härte, Leitfähigkeit, Kratzfestigkeit oder einer anderen Eigenschaft ausgewählt werden. Die obere Platte kann eine Stärke von weniger als 0,3 μm, zwischen 0,3 und 0,55 μm, zwischen 0,3 und 1,0 μm, zwischen 0,75 und 1,0 μm, über 1,0 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben. Auch hier kann die obere Platte von dem Oberflächenbefestigungs- oder Durchgangsbohrungs-Kontaktabschnitt weggelassen werden. Die obere Platte kann nahe eines Kontaktabschnitts mit hoher Abnutzung dicker sein und kann von der Region mit hoher Abnutzung weg dünner werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können andere Schichten auf den Kontakten ausgebildet werden, um eine Abnutzung und Korrosion zu vermeiden. Zum Beispiel kann eine Plastikisolationsschicht mithilfe einer elektroplastischen Abscheidung oder einer Elektroabscheidung (Electro Deposition, ED) ausgebildet werden. Diese Schicht kann zur Vermeidung von Korrosion einen Kontaktabschnitt bedecken. Ein Kontaktabschnitt des Kontakts kann freigelegt bleiben, sodass er eine elektrische Verbindung mit einem Kontakt in einem entsprechenden Stecker bilden kann. Ebenso kann ein Oberflächenbefestigungs- oder Durchgangsbohrungs-Kontaktabschnitt freigelegt bleiben, sodass er an einem entsprechenden Kontakt auf einer Platine oder einem anderen geeigneten Substrat angeschweißt werden kann.
Während Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gut für Kontaktstrukturen und die entsprechenden Fertigungsverfahren davon geeignet sind, können diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit anderer Strukturen verwendet werden. Es können zum Beispiel Behältnisse und Gehäuse von elektronischen Vorrichtungen, Steckergehäuse und Abschirmungen, Batterieanschlüsse, magnetische Elemente, Meß- und medizinische Vorrichtungen, Sensoren, Befestigungsmittel, verschiedene Teile von tragbaren Computing-Vorrichtungen, wie Clips und Bänder, Lager, Zahnräder, Ketten, Werkzeuge oder Teile davon mit den hier beschriebenen Edelmetalllegierungs- und Plattierungsschichten beschichtet sein und anderweitig für die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein. Die Edelmetalllegierungs- und Plattierungsschichten für diese Strukturen können für die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wie hier beschrieben ausgebildet oder hergestellt oder können anderweitig vorgesehen werden. Die Korrosionsbeständigkeit kann zum Beispiel für Magnete und andere Strukturen für Befestigungsmittel, Stecker, Lautsprecher, Empfängermagneten, Empfängermagnetbaugruppen, Mikrofone und andere Vorrichtungen durch die hier und in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellten Strukturen und Verfahren verbessert werden.
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Komponenten der Kontakte und der Steckerbaugruppen davon auf verschiedene Weisen aus verschiedenen Materialien ausgebildet sein. So können zum Beispiel Kontakte und andere leitfähige Bereiche durch Stanzen, Prägen, Metallspritzgießen, maschinelle Bearbeitung, Mikrobearbeitung, 3D-Drucken oder einen anderen Herstellungsprozess ausgebildet werden. Die leitfähigen Bereiche können aus Edelstahl, Stahl, Kupfer, Kupfer-Titan, Phosphorbronze, Palladium, Palladium-Silber oder anderen Materialien oder Materialkombinationen, wie hier beschrieben, ausgebildet werden. Sie können plattiert oder mit Nickel, Gold, Palladium oder anderen Materialien plattiert oder beschichtet werden. Die nicht-leitfähigen Bereiche, wie Gehäuse und andere Teile, können mittels Spritzguss oder anderer Formverfahren, 3D-Druck, maschineller Bearbeitung oder einem anderen Fertigungsverfahren hergestellt werden. Die nicht-leitfähigen Bereiche können aus Silizium (Silicon) oder Silikon (Silicone), Mylar, Mylarband, Gummi, Hartgummi, Kunststoff, Nylon, Elastomeren, Keramik, Flüssigkristallpolymer (FKP) oder anderen nicht leitfähigen Materialien oder Materialkombinationen ausgebildet werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Kontakte und ihre Steckerbaugruppen vorsehen, die in verschiedenen Arten von Vorrichtungen vorhanden sein können oder mit verschiedene Arten von Vorrichtungen verbunden werden können, wie tragbare Computing-Vorrichtungen, Tablet-Computer, Desktop-Computer, Laptops, All-in-One-Computer, tragbare Computing-Vorrichtungen, Mobiltelefone, Smartphones, Medientelefone, Speichervorrichtungen, Tastaturen, Deckeln, Gehäusen, tragbaren Media-Playern, Navigationssystemen, Monitoren, Stromversorgungen, Adaptern, Fernbedienungen, Ladegeräten und anderen Vorrichtungen. Diese Kontakte und deren Steckerbaugruppen können Pfade für Signale bereitstellen, die zu verschiedenen Standards kompatibel sind, wie den Universal Serial Bus(USB)-Standards, High-Definition Multimedia Interface^® (HDMI), Digital Visual Interface (DVI), Ethernet, DisplayPort, Thunderbolt, Lightning, Joint Test Action Group (JTAG), Test-Access-Port (TAP), Directed Automated Random Testing (DART), universelle asynchrone Sender/Empfänger (UARTs, Universal Asynchronous Receiver/Transmitters), Taktsignale, Leistungssignale und andere Arten von standardmäßigen, nicht standardmäßigen und proprietären Schnittstellen und Kombinationen davon, die entwickelt wurden, sich in Entwicklung befinden oder in Zukunft entwickelt werden. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können mit den hier durch diese Stecker bereitgestellten Verbindungspfade Leistung, Masse, Signale, Testpunkte und andere Spannungen, Strom, Daten oder andere Informationen übertragen werden.
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können ein oder mehrere dieser und anderer in dem vorliegenden Dokument beschriebenen Merkmale beinhalten. Ein besseres Verständnis der Natur und Vorteile der vorliegenden Erfindung kann durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen im Anhang gewonnen werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 veranschaulicht ein elektronisches System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 veranschaulicht eine Vielzahl an Kontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einer Oberfläche einer elektronischen Vorrichtung;
3 veranschaulicht eine Vielzahl an Kontakten in einer Kontaktgehäusebaugruppe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 veranschaulicht einen Querschnitt eines Kontakts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 veranschaulicht einen zum Plattieren einer Kontaktfläche eines Kontakts verwendbaren Plattierungsstapel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung von Kontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 veranschaulicht eine Seitenansicht eines gestanzten oder geprägten Kontakts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 veranschaulicht einen Steckereinsatz, der durch Integration einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbessert werden kann;
9 veranschaulicht eine Seitenansicht eines Kontakts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 veranschaulicht einen zum Plattieren einer Kontaktfläche eines Kontakts verwendbaren Plattierungsstapel gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
11 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung von Kontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung von Kontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 veranschaulicht einen weiteren Kontakt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
14 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung von Kontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 veranschaulicht ein Verfahren zur Ausbildung von Schichten für Kontakte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
16 veranschaulicht ein weiteres Verfahren zur Ausbildung von Schichten für Kontakte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
17 veranschaulicht einen weiteren Kontakt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
18 veranschaulicht eine Materialrolle, die zur Ausbildung von Kontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gestanzt werden kann;
19 veranschaulicht ein Muster, das beim Stanzen von Kontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
20 veranschaulicht ein weiteres Muster, das beim Stanzen von Kontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
21 veranschaulicht ein weiteres Muster, das beim Stanzen von Kontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
22 veranschaulicht Kontaktplattierungsschichten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
23 veranschaulicht eine Doppeltrommel, die beim Plattieren eines Kontakts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
24 veranschaulicht eine Öffnung eines Plattierungsfensters der Doppeltrommel von 23;
25 veranschaulicht einen Kontakt, der gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung plattiert werden kann;
26 veranschaulicht Plattierungsschichten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
27 veranschaulicht verschiedene Kontakte und einen Träger gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
28 veranschaulicht einen teilweise mit Plastik, Kunstharz oder einem anderen Material plattierten Kontakt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
29 veranschaulicht eine Steckeraufnahme mit einem mit Plastik, Kunstharz oder einem anderen Material plattierten Kontakts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
30 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung eines teilweise mit Plastik, Kunstharz oder einem anderen Material plattierten Kontakts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG VON VERANSCHAULICHENDEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 veranschaulicht ein elektronisches System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Figuren werden wie die anderen Figuren im Anhang zu Zwecken der Veranschaulichung dargestellt und schränken weder die möglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung noch die Ansprüche ein.
In dem vorliegenden Beispiel kann die Hostvorrichtung 110 mit der Zubehörvorrichtung 120 zur gemeinsamen Nutzung von Daten, Strom oder beidem verbunden werden. Im Besonderen können die Kontakte 220 an der Hostvorrichtung 110 elektrisch mit Kontakten 222 an der Zubehörvorrichtung 120 verbunden werden. Die Kontakte 220 an der Hostvorrichtung 110 können elektrisch mit Kontakten 222 an der Zubehörvorrichtung 120 über ein Kabel 130 verbunden werden. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Kontakte 220 an der Hostvorrichtung 110 in physischem Kontakt mit Kontakten 222 der Zubehörvorrichtung 120 stehen und direkt und elektrisch damit verbunden sein.
Um eine gerichtete Verbindung zwischen den Kontakten 220 an der Hostverrichtung 110 und den Kontakten 222 an der Zubehörvorrichtung 120 zu ermöglichen, können sich die Kontakte 220 an der Hostverrichtung 110 und die Kontakte 222 an der Zubehörvorrichtung 120 an den Oberflächen ihrer entsprechenden Vorrichtungen befinden. An dieser Position können sie jedoch für die Exposition gegenüber Flüssigkeiten oder anderen Fluiden anfällig werden. Diese Exposition, im Besonderen, wenn an den freigelegten Kontakten Spannungen vorhanden sind, kann zu deren Korrosion führen. Diese Korrosion kann die Kontakte beschädigen und kann für den Benutzer offensichtlich sein. Die Korrosion kann zu einer Einschränkung des Betriebs der Vorrichtung führen und sogar dazu führen, dass die Vorrichtung nicht mehr betreibbar ist. Selbst wenn so eine Korrosion nicht das Niveau einer Beeinträchtigung der Vorrichtung erreicht, kann sie beim Benutzer einen negativen Eindruck hinterlassen, der so die Vorrichtung und den Hersteller der Vorrichtung weniger schätzt.
Demgemäß können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Kontakte mit einer hohen Korrosionsbeständigkeit vorsehen. Aber normalerweise kann eine solche Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit zu einer Beeinträchtigung der Herstellerbarkeit führen. Demgemäß können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Kontakte vorsehen, die einfach gefertigt sind und die mit einer begrenzten Menge an kostbaren Ressourcen hergestellt werden können. Beispiele werden in den folgenden Figuren dargestellt.
2 veranschaulicht mehrere Kontakte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einer Oberfläche einer elektronischen Vorrichtung. In diesem Beispiel werden die Kontakte 220 als an einer Oberfläche einer Verkleidung 210 befindlich dargestellt. Die Kontakte 210 können von der Vorrichtungsverkleidung 210 durch ein Kontaktbaugruppengehäuse 230 isoliert sein. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, zum Beispiel, wenn das Gehäuse 210 nicht leitfähig ist, kann die durch das Kontaktbaugruppengehäuse 230 vorgesehene Isolation nicht erforderlich sein und das Kontaktbaugruppengehäuse 230 kann weggelassen werden. In wiederum anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Kontakte 220 in einem Steckereinsatz (wie einen hier dargestellten Steckereinsatz), einer Steckeraufnahme oder einer anderen Steckerstruktur verwendet werden.
In den folgenden Beispielen werden die Kontakte 220 ausführlicher dargestellt. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Kontakte 222 an der Zubehörvorrichtung 120 ähnliche, im Wesentlichen ähnliche, ähnlich wie die oder verschieden von den Kontakten 220 an der Hostvorrichtung 110 sein.
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Oberfläche der Gehäuseabdeckung 210 verschiedene Formen oder Konturen aufweisen. Zum Beispiel kann das Gehäuse 210 flach sein, gebogen sein oder andere Formen aufweisen. Oberflächen der Kontakte 220 können eine ähnliche Kontur haben, sodass die Oberflächen der Kontakte 220 zu den benachbarten oder lokalen Konturen der Vorrichtungsverkleidung 210 passen. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Teile des Gehäuses 210 ähnliche Konturen aufweisen, um den benachbarten oder lokalen Konturen der Kontakte 220 und der Vorrichtungsverkleidung 210 zu entsprechen. Während drei Kontakte in ähnlicher Größe in diesem Beispiel dargestellt sind, kann in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine andere Anzahl von Kontakten, wie zwei, vier oder mehr als vier Kontakte, verwendet werden und einer oder mehrere dieser Kontakte kann/können eine andere Größe haben.
3 veranschaulicht eine Vielzahl von Kontakten in einem Kontaktbaugruppengehäuse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel können sich Kontakte 220 in einem Kontaktgehäuse 230 befinden. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Unterseiten der Kontakte 220 mit einer flexiblen Leiterplatte, einer gedruckten Leiterplatte oder einem anderen geeigneten Substrat zusammengefügt werden
4 veranschaulicht einen Querschnitt eines Kontakts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie oben wird der Kontakt 220 als in dem Kontaktbaugruppengehäuse 230 befindlich dargestellt. Der Kontakt 220 kann eine Volumen- oder Substratschicht 410 aufweisen. Der Kontakt 220 kann überwiegend eine Scheibenform haben, obwohl der Kontakt 220 andere Formen aufweisen kann, die zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung konsistent sind. Die Volumen- oder Substratschicht 410 kann einen schmalen Abschnitt 422 aufweisen, der elektrisch mit einer Schweißregion 450 auf der Platine 440 verbunden sein kann. Die Platine 440 kann eine flexible Leiterplatte, eine gedruckte Leiterplatte oder ein anderes geeignetes Substrat sein. Die Platine 440 kann mit elektrischen oder mechanischen Komponenten im Gehäusekontakt 220 der elektronischen Vorrichtung verbunden sein. Auf diese Weise können Strom und Signale zwischen dieser elektronischen Vorrichtung und einer zweiten elektronischen Vorrichtung über Kontakte 220 übertragen werden.
Der Kontakt 220 kann eine Volumen- oder Substratschicht 410 aufweisen. Die von Kontakt 220 verbrauchten Ressourcen können verringert werden, indem die Volumen- oder Substratschicht 410 mit einfacher verfügbarem Material ausgebildet wird, wie Kupfer oder einem Material, das vorwiegend kupferbasiert ist, wie Phosphorbronze. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Volumen- oder Substratschicht 410 unter Verwendung einer Kupfer-Nickel-Zinn-, Kupfer-Nickel-Silber-Legierung, Stahl oder einem anderen geeigneten Material oder Legierung ausgebildet werden. Material mit einer guten elektrischen Leitfähigkeit und einer guten Verfügbarkeit kann zur Verwendung für die Bildung der Volumen- oder Substratschicht 410 ausgewählt werden. Das Material kann auch so ausgewählt werden, dass es eine gute Formbarkeit oder Dehnfähigkeit und Härte aufweist, die ähnlich der des für die Edelmetalllegierungsschicht 420 verwendeten Materials ist. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Substratschicht eine Vickers-Härte unter 100, zwischen 100 und 200, zwischen 200 und 300, über 300 oder eine Härte in einem anderen Bereich aufweisen. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Volumen- oder Substratschicht 410 die Mehrzahl der Kontakte ausbilden und kann eine Stärke unter 1 mm, über 1 mm, zwischen 0,5 mm und 1,5 mm, ungefähr 1,0 mm, zwischen 1 mm und 10 mm, über 10 mm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
Die Volumen- oder Substratschicht 410 kann mit einer Edelmetalllegierungsschicht 420 überzogen sein. Die Edelmetalllegierungsschicht 420 kann ein hochgradig entropisches Material sein, wie Materialien, die den ASTM-Standards B₅₄₀, B₅₆₃, B₅₈₉, B₆₈₃, B₆₈₅ oder B₇₃₁, Gelbgold oder anderen Materialien entsprechen. Das Material für die Edelmetalllegierungsschicht 420 kann so ausgewählt werden, dass es eine gute Härte und Festigkeit, wie auch eine hohe Leitfähigkeit oder einen geringen elektrischen Widerstand aufweist. Ein Material mit einer guten Formbarkeit oder Dehnfähigkeit kann zur besseren Herstellbarkeit zur Verwendung als die Edelmetalllegierung ausgewählt werden. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Edelmetalllegierungsschicht 420 eine Vickers-Härte unter 100, zwischen 100 und 200, zwischen 200 und 300, über 300 oder eine Härte in einem anderen Bereich aufweisen. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Edelmetalllegierungsschicht 420 eine Stärke unter 10 μm, über 10 μm, von 10 μm bis 100 μm, von 10 μm bis zu Hunderten μm, über 100 μm, von 100 μm zu Hunderten μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine oder mehrere Zwischenschichten zwischen der Edelmetalllegierungsschicht 420 und der Volumen- oder Substratschicht 410 angeordnet sein. Diese Zwischenschichten können eine bessere Korrosionsbeständigkeit als Kupfer haben und können auch einfacher verfügbar sein als das als Edelmetalllegierung verwendete Material. Die eine oder die mehreren Zwischenschicht(en) können unter Verwendung von Titan, Stahl, Tantal oder einem anderen Material ausgebildet werden. Das Material kann basierend auf seiner Verfügbarkeit, Formbarkeit, Dehnfähigkeit, Härte, Leitfähigkeit, Stanzbarkeit oder einer anderen Eigenschaft ausgewählt werden.
Die Verkleidungs- oder Edelmetalllegierungsschicht 420 kann mit einer oder mehreren Plattierungsschichten, die hier als Plattierungsstapel 430 dargestellt sind, plattiert werden. Plattierungsstapel, wie der Plattierungsstapel 430, können zur Bereitstellung einer farblichen Abstimmung oder einer gewünschten farblichen Unterscheidung bei einer Vorrichtungsverkleidung 210, wie in 1 dargestellt, verwendet werden. Plattierungsstapel, wie der Plattierungsstapel 430 können ebenso zur Bereitstellung einer harten, kratzfesten Oberfläche für Kontakt 220 verwendet werden. Ein Beispiel eines solchen Plattierungsstapels wird in der folgenden Figur dargestellt.
5 veranschaulicht einen zum Plattieren einer Kontaktfläche eines Kontakts verwendbaren Plattierungsstapel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Plattierungsstapel 430 kann zur Nivellierung und Haftung eine erste Plattierungsschicht 510 enthalten, die über der Edelmetalllegierungsschicht 420 plattiert werden kann, wie in 4 dargestellt. So kann zum Beispiel Gold dazu neigen, vertikale Unterschiede über eine Oberfläche der Edelmetalllegierungsschicht 420 aufzufüllen. Diese vertikalen Unterschiede können Knoten und Knötchen aufweisen, die als Rückstände von der auf dem darunterliegenden Material durchgeführten Elektropolierung und der chemischen Polierung übrig bleiben. Diese erste Plattierungsschicht 510 kann auch eine Haftung zwischen der Edelmetalllegierungsschicht 420 und einer zweiten Plattierungsschicht 520 bereitstellen. Anstelle von Gold kann die erste Plattierungsschicht 510 ausgebildet sein aus Nickel, Kupfer, Zinn, Zinn-Kupfer, Hartgold, Goldkobalt oder einem anderen Material. Die erste Plattierungsschicht kann eine Stärke von weniger als 0,01 μm, zwischen 0,01 und 0,05 μm, zwischen 0,05 und 0,1 μm, zwischen 0,05 und 0,15 μm, über 0,1 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die erste Plattierungsschicht 510 weggelassen werden und die zweite Plattierungsschicht 520 kann direkt auf der Edelmetallschicht plattiert werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine zweite Plattierungsschicht 520 über der ersten Plattierungsschicht 510 plattiert werden. Die zweite Plattierungsschicht 520 kann als Barriereschicht fungieren, um ein Auslaufen von Farbe aus der Edelmetalllegierungsschicht 420 auf die Oberfläche des Kontakts 220 zu verhindern, und das Material für die zweite Plattierungsschicht 250 kann auf dieser Basis ausgewählt werden. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die zweite Plattierungsschicht 520 unter Verwendung von Nickel, Palladium, Zinn-Kupfer, Silber oder einem anderen geeigneten Material ausgebildet werden. Die Verwendung von Palladium oder einem anderen Material kann eine zweite Plattierungsschicht 520 vorsehen, die positiver geladen ist als eine obere Platte 540 aus Rhodium-Ruthenium, Rhodium oder aus einem anderen Material. Dies kann dazu führen, dass die obere Platte 450 als Opferschicht fungiert, wodurch das darunterliegende Palladium in der zweiten Plattierungsschicht 520 geschützt wird. Diese zweite Plattierungsschicht 520 kann etwas härter als eine dritte Plattierungsschicht 530 darüber sein, was das Entstehen von Sprüngen in Schichten über der dritten Plattierungsschicht 530 verhindern kann, wenn sie während einer Verbindung Druck ausgesetzt sind. Die zweite Plattierungsschicht 520 kann eine Stärke von weniger als 0,1 μm, zwischen 0,1 und 0,5 μm, zwischen 0,5 und 1,0 μm, zwischen 1,0 und 1,5 μm, über 1,0 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine dritte Plattierungsschicht 530 über der zweiten Plattierungsschicht 520 plattiert werden. Die dritte Plattierungsschicht 530 kann wie die erste Plattierungsschicht 510 eine Nivellierung und Haftung bereitstellen. So kann zum Beispiel Gold dazu neigen, vertikale Unterschiede über eine Oberfläche der zweiten Plattierungsschicht, der Barriereschicht, aufzufüllen und kann eine Haftung zwischen der zweiten Plattierungsschicht 520 und einer oberen Platte 540 vorsehen. Anstatt aus Gold kann die dritte Plattierungsschicht 530 aus Nickel, Palladium, Kupfer, Zinn, Zinn-Kupfer, Hartgold, Goldkobalt oder einem anderen Material ausgebildet sein. Die dritte Plattierungsschicht 530 kann eine Stärke von weniger als 0,01 μm, zwischen 0,01 und 0,05 μm, zwischen 0,05 und 0,1 μm, zwischen 0,05 und 0,15 μm, über 0,1 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die obere Platte 540 über der dritten Plattierungsschicht 530 plattiert werden. Die obere Platte 540 kann eine dauerfeste Kontaktfläche vorsehen, wenn der Kontakt 220 am Gehäuse der elektronischen Vorrichtung mit einem entsprechenden Kontakt an einer zweiten elektronischen Vorrichtung zusammengefügt wird. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die obere Platte 450 eine Vickers-Härte unter 100, zwischen 100 bis 200, zwischen 200 bis 300, über 300 oder eine Härte in einem anderen Bereich aufweisen. Die obere Platte 450 kann unter Verwendung von Rhodium, Ruthenium, dunklem Rhodium, dunklem Ruthenium, Goldkupfer oder anderen Alternativen ausgebildet werden. Das Material kann hinsichtlich seiner Farbe, Haltbarkeit, Härte, Leitfähigkeit, Kratzfestigkeit oder einer anderen Eigenschaft ausgewählt werden. Die Verwendung von Rhodium-Ruthenium oder Rhodium kann die Sauerstoffbildung unterstützen, was die Korrosion der oberen Platte 540 verringern kann. Der Prozentsatz an Rhodium kann zum Beispiel zwischen 85 und 100 Gewichtsprozent liegen, er kann zum Beispiel 95 oder 99 Gewichtsprozent sein, wobei der Großteil oder das gesamte restliche Material Ruthenium ist. Die obere Platte 540 kann eine Stärke von weniger als 0,5 μm, zwischen 0,5 und 0,75 μm, zwischen 0,75 und 0,85 μm, zwischen 0,85 und 1,1 μm, über 1,1 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die dritte Plattierungsschicht 530 weggelassen werden und die obere Platte 540 kann direkt auf der zweiten Plattierungsschicht 520 plattiert werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die obere Platte 540 direkt über der ersten Plattierungsschicht 510 angeordnet werden und die zweite und dritte Plattierungsschicht 520 und 530 können weggelassen werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die zur Plattierung verwendeten Materialien hinsichtlich der Verfügbarkeit, der Formbarkeit, der Dehnfähigkeit, der Härte, der Leitfähigkeit, der Stanzfähigkeit oder einer anderen Eigenschaft ausgewählt werden. Diese und andere Kontakte, die hier dargestellt werden und konsistent zu den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind, können auf verschiedene Weisen ausgebildet werden. Ein Beispiel wird in der folgenden Figur dargestellt.
6 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung von Kontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese und ähnliche Verfahren können zur Herstellung der im vorliegenden Dokument dargestellten obigen und anderen Kontakte verwendet werden wie auch für andere Kontakte gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel kann eine Volumen- oder Substratschicht 410 wenigstens teilweise durch eine Schicht einer Edelmetalllegierung 420 bedeckt werden. Diese Schichten können in Rollen 610 vorgesehen werden. Die Rollen 610 können gestanzt oder geprägt werden, um die Kontakte 220 auszubilden. Die Träger 620, die an den Kontakten 220 angebracht sind, können ebenso gestanzt werden. Die Träger 620 können in späteren Bearbeitungsschritten zur Bearbeitung der Kontakte verwendet werden, wie Strahlen, Polieren, Erhitzen, Aushärten oder andere Verarbeitungsschritte. Die Kontakte 220 können in einer Weise gestanzt werden, dass sie die Edelmetalllegierung 420 wirkungsvoll nutzen. Nicht benötigte Materialien aus Edelmetallschichten, wie die Edelmetallschicht 420, und Volumen- oder Substratsubstanzen, wie die Volumen- oder Substratschicht 410, können recycelt oder anderweitig wiederverwendet werden.
Es kann sehr schwierig sein, die Volumen- oder Substratschicht 410 mit einer Edelmetalllegierung 420 zu plattieren. Demgemäß können in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Kontakte 220 aus der Volumen- oder Substratschicht 410 und der Edelmetallschicht 420 gestanzt werden. Der Stanzprozess kann ein Prägen oder eine andere Art von Prozess sein. Dieser Stanzprozess kann die Edelmetalllegierungsschicht 420 an der Volumen- oder Substratschicht 410 ankleben. Der Stanzprozess kann bei einer erhöhten Temperatur erfolgen (die zum Aushärten verwendet werden kann). Das Material der Rolle 610 kann während dem Stanzen oder Prägen gedehnt oder verlängert werden, um die Edelmetalllegierungsschicht 420 und die Volumen- oder Substratschicht 410 zu verkleben. Zum Beispiel kann eine Verlängerung von 35, 50 oder 70% verwendet werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann diese Diffusions- oder Bondingschicht ausgebildet werden, wenn die Edelmetalllegierung auf das Substrat gebondet oder es damit überzogen wird. Diese Bondingschicht kann ein intermetallisches Bond einer Edelmetalllegierung 420 und der Legierung der Volumen- oder Substratschicht 410 sein. Diese Diffusions- oder Bonding Schicht kann kleiner als 1 μm, größer als 1 μm, 1 bis 5 μm, 5 μm oder über 5 μm stark sein.
Diese und ähnliche Prozesse können zur Ausbildung der hier beschriebenen Kontakte und in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Ein Beispiel eines gestanzten Kontakts wird in der folgenden Figur dargestellt.
7 veranschaulicht eine Seitenansicht eines gestanzten oder geprägten Kontakts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Kontakt 220 kann eine Volumen- oder Substratschicht 410 mit einem schmalen Bereich 422 aufweisen. Der schmale Bereich 422 kann an eine flexible Leiterplatte, eine bedruckte Leiterplatte oder ein anderes geeignetes Substrat angeschweißt werden. Eine Volumen- oder eine Substratschicht 410 kann mit einer Edelmetalllegierungsschicht 420 überzogen werden. Der Endabschnitt 710 kann erhalten bleiben, nachdem der Träger 620 weggebrochen wurde oder anderweitig physisch vom Kontakt 220 getrennt wurde. Nach dem Stanzen kann der Kontakt 220 gestrahlt, ausgehärtet, poliert, plattiert oder anderen Verarbeitungsschritten unterzogen werden, wie hier beschrieben.
In den obigen Beispielen werden die Kontakte 220 als an einer Oberfläche einer Vorrichtungsverkleidung 210 befindlich dargestellt. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die gleichen oder ähnliche Strukturen, Schichten, Herstellungs- und Verarbeitungsschritte zur Ausbildung von Kontakten für einen Steckereinsatz oder eine Steckeraufnahme verwendet werden, zum Beispiel eine Steckeraufnahme, bei der sich die Kontakte in einer Öffnung in einer Vorrichtungsverkleidung befinden. Beispiele solcher Kontakte, die in einem Steckereinsatz oder einer Steckeraufnahme verwendet werden können, werden in den folgenden Figuren gezeigt. Diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können als Kontakte auf einer Oberfläche einer Vorrichtung oder an einer anderen Stelle verwendet werden, wie oben ebenso gezeigt.
8 veranschaulicht einen Steckereinsatz, der durch die Integration einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbessert werden kann. In diesem Beispiel kann ein Steckereinsatz einen Massering 810 aufweisen, der eine Öffnung 830 für Kontakte 820 umgibt. Die Kontakte 820 können eine Länge entlang einer Hauptachse in der Y-Richtung aufweisen, die länger ist als eine Länge entlang einer untergeordneten Achse in der X-Richtung. In der Regel kann die Öffnung 830 mit einer Umspritzung gefüllt werden, sodass nur die Oberflächen der Kontakte 820 freiliegen. Während die Kontakte 820 als in einem Steckereinsatz befindlich dargestellt werden, können sich in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Kontakte 820 und die anderen hier dargestellten Kontakte und die, die konsistent zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind, an einer Oberfläche einer Vorrichtungsverkleidung, in einer Steckeraufnahme oder einer anderen Art der Kontaktstruktur befinden.
9 veranschaulicht eine Seitenansicht eines Kontakts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Kontakt 820 kann eine Volumen- oder Substratschicht 910 aufweisen. Die Volumen- oder Substratschicht 910 kann in einem schmalen Abschnitt 912 enden. Der schmale Abschied 912 kann elektrisch über die Verschweißung 960 mit einem Kontakt an der Platine 970 verbunden sein, was eine flexible Leiterplatte, eine gedruckte Leiterplatte oder ein anderes geeignetes Substrat sein kann. Die Fläche 950 unter Bereichen der Volumen- oder Substratschicht 910 kann Luftbrücken aufweisen, um zwischen den Kontakten 820 die Kapazität von einer Seite zur anderen Seite zu verringern. Die Platine 970 kann mit Leitern oder elektrischen oder mechanischen Komponenten im Gehäusekontakt 820 des Steckereinsatzes verbunden sein. Auf diese Weise können Strom und Signale zwischen einer ersten elektronischen Vorrichtung und einer zweiten elektronischen Vorrichtung über Kontakte 820 übertragen werden.
Eine Volumen- oder eine Substratschicht 910 kann mit einer Edelmetalllegierungsschicht 920 überzogen werden. Die Edelmetalllegierungsschicht 120 kann durch die Plattierungsschicht 930 plattiert werden. Die Plattierungsschicht 30 kann sich entlang der Seiten der dargestellten Kontakte als Regionen 933 erstrecken. Die Regionen 933 können weggelassen werden oder können sich über andere Bereiche an der Unterseite von Kontakt 820 erstrecken. Der Kontakt 820 kann sich in einer Überspritzungsregion 940 in der Öffnung 830 im Massering 810 befinden, wie in 8 dargestellt.
Die von Kontakt 820 verbrauchten Ressourcen können verringert werden, indem die Volumen- oder Substratschicht 910 mit besser verfügbarem Material ausgebildet wird, wie Kupfer oder einem Material, das überwiegend kupferbasiert ist, wie Phosphorbronze. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Volumen- oder Substratschicht 910 unter Verwendung einer Kupfer-Nickel-Zinn-, Kupfer-Nickel-Silber-Legierung, Stahl oder einem anderen geeigneten Material oder Legierung ausgebildet werden. Material mit einer guten elektrischen Leitfähigkeit und einer guten Verfügbarkeit kann zur Verwendung für die Bildung der Volumen- oder Substratschicht 910 ausgewählt werden. Das Material kann auch so ausgewählt werden, dass es eine gute Formbarkeit und Dehnfähigkeit und Härte aufweist, die ähnlich wie die des für die Edelmetalllegierungsschicht 920 verwendeten Materials sind. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Volumen- oder Substratschicht 910 eine Vickers-Härte unter 100, zwischen 100 und 200, zwischen 200 und 300, über 300 oder eine Härte in einem anderen Bereich aufweisen. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Volumen- oder Substratschicht 910 die Mehrzahl der Kontakte ausbilden und kann eine Stärke unter 1 mm, über 1 mm, zwischen 0,5 mm und 1,5 mm, ungefähr 1,0 mm, zwischen 1 mm und 10 mm, über 10 mm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
Eine Volumen- oder Substratschicht 910 kann mit einer Edelmetalllegierungsschicht 920 überzogen werden. Die Edelmetalllegierungsschicht 920 kann ein hochgradig entropisches Material sein, wie Materialien, die den ASTM-Standards B₅₄₀, B₅₆₃, B₅₈₉, B₆₈₃, B₆₈₅ oder B₇₃₁, Gelbgold oder anderen Materialien entsprechen. Das Material für die Edelmetalllegierungsschicht 920 kann so ausgewählt werden, dass es eine gute Härte und Festigkeit, wie auch eine hohe Leitfähigkeit oder einen geringen elektrischen Widerstand aufweist. Ein Material mit einer guten Formbarkeit und Dehnfähigkeit kann zur besseren Herstellerbarkeit zur Verwendung als Edelmetalllegierung ausgewählt werden. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Edelmetalllegierungsschicht 920 eine Vickers-Härte unter 100, zwischen 100 und 200, zwischen 200 und 300, über 300 oder eine Härte in einem anderen Bereich aufweisen. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Edelmetalllegierungsschicht 920 eine Stärke unter 10 μm, über 10 μm, von 10 μm bis 100 μm, von 10 μm bis zu Hunderten μm, über 100 μm, von 100 μm zu Hunderten μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine oder mehrere Zwischenschichten zwischen der Edelmetalllegierungsschicht 920 und der Volumen- oder Substratschicht 910 angeordnet sein. Diese Zwischenschichten können eine bessere Korrosionsbeständigkeit als Kupfer haben und können auch einfacher verfügbar sein als das als Edelmetalllegierung verwendete Material. Die eine oder die mehreren Zwischenschicht(en) können unter Verwendung von Titan, Stahl, Tantal oder einem anderen Material ausgebildet werden. Das Material kann basierend auf seiner Verfügbarkeit, Formbarkeit, Dehnfähigkeit, Härte, Leitfähigkeit, Stanzbarkeit oder einer anderen Eigenschaft ausgewählt werden.
Die Verkleidungs- oder Edelmetalllegierungsschicht 920 kann mit einer oder mehreren Plattierungsschichten, die hier als Plattierungsstapel 930 dargestellt sind, plattiert sein. Der Plattierungsstapel 930 kann zum Vorsehen einer farblichen Abstimmung oder einer gewünschten farblichen Unterscheidung beim Massenring 810 verwendet werden, wie in 8 dargestellt. Der Plattierungsstapel 930 kann ebenso zur Bereitstellung einer harten, kratzfesten Oberfläche für Kontakt 820 verwendet werden. Ein Beispiel eines solchen Plattierungsstapels wird in der folgenden Figur dargestellt.
10 veranschaulicht einen zum Plattieren einer Kontaktfläche eines Kontakts verwendbaren Plattierungsstapel gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Der Plattierungsstapel 930 kann zur Nivellierung und Haftung eine erste Plattierungsschicht 1010 enthalten, die über der Edelmetalllegierungsschicht 920 plattiert werden kann, wie in 9 dargestellt. So kann zum Beispiel Gold dazu neigen, vertikale Unterschiede über eine Oberfläche der Edelmetalllegierungsschicht 920 aufzufüllen. Diese vertikalen Unterschiede können Knoten und Knötchen aufweisen, die als Rückstände von der auf dem zugrundeliegenden Material durchgeführten Elektropolierung und der chemischen Polierung übrigbleiben. Diese erste Plattierungsschicht 1010 kann auch eine Haftung zwischen der Edelmetalllegierungsschicht 920 und einer zweiten Plattierungsschicht 1020 bereitstellen. Anstelle von Gold kann die erste Plattierungsschicht 1010 aus Nickel, Kupfer, Zinn, Zinn-Kupfer, Hartgold, Goldkobalt oder einem anderen Material ausgebildet sein. Die erste Plattierungsschicht 1010 kann eine Stärke von weniger als 0,01 μm, zwischen 0,01 und 0,05 μm, zwischen 0,05 und 0,1 μm, zwischen 0,05 und 0,15 μm, über 0,1 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine zweite Plattierungsschicht 1020 über der ersten Plattierungsschicht 1010 plattiert werden. Die zweite Plattierungsschicht 1020 kann als Barriereschicht fungieren, um ein Auslaufen von Farbe aus der Edelmetalllegierungsschicht 920 auf die Oberfläche des Kontakts 220 zu verhindern, und das verwendete Material kann auf dieser Basis ausgewählt werden. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die zweite Plattierungsschicht 1020 unter Verwendung von Nickel, Palladium, Zinn-Kupfer, Silber oder einem anderen geeigneten Material ausgebildet werden. Die Verwendung von Palladium oder einem anderen Material kann eine zweite Plattierungsschicht 1020 vorsehen, die positiver geladen ist als eine obere Platte 1040 aus Rhodium-Ruthenium, Rhodium oder aus einem anderen Material. Dies kann dazu führen, dass die obere Platte 450 als Opferschicht fungiert, wodurch das darunterliegende Palladium in der zweiten Plattierungsschicht 1020 geschützt wird. Diese zweite Plattierungsschicht 1020 kann etwas härter als eine dritte Plattierungsschicht 1030 darüber sein, was das Entstehen von Sprüngen in Schichten über der dritten Plattierungsschicht 1030 verhindern kann, wenn sie während einer Verbindung Druck ausgesetzt sind. Die zweite Plattierungsschicht 1020 kann eine Stärke von weniger als 0,1 μm, zwischen 0,1 und 0,5 μm, zwischen 0,5 und 1,0 μm, zwischen 1,0 und 1,5 μm, über 1,0 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die erste Plattierungsschicht 1010 weggelassen werden und die zweite Plattierungsschicht 1020 kann direkt auf der Edelmetallschicht 920 plattiert werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine dritte Plattierungsschicht 1030 über der zweiten Plattierungsschicht 1020 plattiert werden. Die dritte Plattierungsschicht 1030 kann wie die erste Plattierungsschicht 1010 eine Nivellierung und Haftung bereitstellen. So kann zum Beispiel Gold dazu neigen, vertikale Unterschiede über eine Oberfläche der zweiten Plattierungsschicht, der Barriereschicht, aufzufüllen und kann eine Haftung zwischen der zweiten Plattierungsschicht 1020 und einer oberen Platte 1040 vorsehen. Anstelle von Gold kann die dritte Plattierungsschicht 1030 aus Nickel, Kupfer, Zinn, Zinn-Kupfer, Hartgold, Goldkobalt oder einem anderen Material ausgebildet sein. Die dritte Plattierungsschicht 1030 kann eine Stärke von weniger als 0,01 μm, zwischen 0,01 und 0,05 μm, zwischen 0,05 und 0,1 μm, zwischen 0,05 und 0,15 μm, über 0,1 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die obere Platte 1040 über der dritten Plattierungsschicht 1030 plattiert werden. Die obere Platte 1040 kann eine dauerfeste Kontaktfläche vorsehen, wenn der Kontakt 820 am Gehäuse der elektronischen Vorrichtung mit einem entsprechenden Kontakt an einer zweiten elektronischen Vorrichtung zusammengefügt wird. Die obere Platte 1050 kann unter Verwendung von Rhodium, Ruthenium, dunklem Rhodium, dunklem Ruthenium, Goldkupfer oder anderen Alternativen ausgebildet werden. Das Material kann hinsichtlich seiner Farbe, Abnutzung, Härte, Leitfähigkeit, Kratzfestigkeit oder einer anderen Eigenschaft ausgewählt werden. Die Verwendung von Rhodium-Ruthenium oder Rhodium kann die Sauerstoffbildung unterstützen, was die Korrosion der oberen Platte 540 verringern kann. Der Prozentsatz an Rhodium kann zum Beispiel zwischen 85 und 100 Gewichtsprozent liegen, er kann zum Beispiel 95 oder 99 Gewichtsprozent sein, wobei der Großteil oder das gesamte restliche Material Ruthenium ist. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die obere Platte 1050 eine Vickers-Härte unter 100, zwischen 100 und 200, zwischen 200 und 300, über 300 oder eine Härte in einem anderen Bereich aufweisen. Die obere Platte 1040 kann eine Stärke von weniger als 0,5 μm, zwischen 0,5 und 0,75 μm, zwischen 0,75 und 0,85 μm, zwischen 0,85 und 1,1 μm, über 1,1 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die dritte Plattierungsschicht 1030 weggelassen werden und die obere Platte 1040 kann direkt auf der zweiten Plattierungsschicht 1020 plattiert werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die obere Platte 1040 direkt über der ersten Plattierungsschicht 1010 plattiert werden und beide Plattierungsschichten 1020 und 1030 können entweder einzeln oder beide weggelassen werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die zur Plattierung verwendeten Materialien hinsichtlich der Verfügbarkeit, der Formbarkeit, der Dehnfähigkeit, der Härte, der Leitfähigkeit, der Stanzfähigkeit oder einer anderen Eigenschaft ausgewählt werden.
Diese und andere Kontakte, die hier dargestellt werden und konsistent zu den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind, können auf verschiedene Weisen ausgebildet werden. Ein Beispiel wird in der folgenden Figur dargestellt.
11 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung von Kontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese und ähnliche Verfahren können zur Herstellung der im vorliegenden Dokument dargestellten obigen und anderen Kontakte verwendet werden wie auch für andere Kontakte gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
In diesem Beispiel kann eine Volumen- oder Substratschicht 910 wenigstens teilweise von einer Edelmetalllegierungsschicht 920 bedeckt werden. Diese Schichten können auf einer Rolle vorgesehen werden, wie in 6 als Rolle 610 dargestellt. Die Kontakte 820 können in diesen Schichten gestanzt, geprägt oder anderweitig ausgebildet werden. Träger (nicht dargestellt) können gleichzeitig gestanzt werden und zur Handhabung der Kontakte 820 in weiteren Verarbeitungsschritten verwendet werden.
In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Edelmetalllegierungsschicht 920 in eine Volumen- oder Substratschicht 910 eingebettet sein. Ein Beispiel wird in der folgenden Figur dargestellt.
12 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung von Kontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel wurde eine Nut herausgeschält, herausgeschnitten, geätzt oder anderweitig in einer Oberfläche der Volumen- oder Substratschicht 910 ausgebildet. Eine Edelmetalllegierungsschicht 920 wurde in dieser Nut angeordnet oder ausgebildet. Wie oben können die Kontakte 820 gestanzt oder geprägt werden. Träger (nicht dargestellt) können gleichzeitig gestanzt werden und zur Verarbeitung der Kontakte 820 in weiteren Verarbeitungsschritten verwendet werden.
13 veranschaulicht einen weiteren Kontakt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel können einige oder alle der Schichten und Strukturen mit dem in 9 gezeigten Kontakt identisch sein. Die Edelmetalllegierungsschicht 920 kann sich entlang den Seiten der Volumen- oder Substratschicht 910 erstrecken. Dies kann weiter zur Verringerung der Korrosion beitragen. Im Besonderen, wenn Feuchtigkeit oder Flüssigkeit zwischen 940 und Kontakt 820 durchsickert, können Seiten der Volumen- oder Substratschicht 910 einer Korrosion ausgesetzt sein. Die Korrosion kann durch das Vorhandensein von Seitenbereichen 922 der Edelmetalllegierungsschicht 920 verringert werden. Die Seitenbereiche 122 können an den Spitzen oder Enden von Kontakten 820 ausgebildet werden, zum Beispiel an den Enden der Hauptachse von Kontakten 820. In anderen Beispielen können die Seitenbereiche 922 der Edelmetalllegierungsschicht 920 um alle oder Teile der Seiten der Volumen- oder Substratschicht 910 vorhanden sein.
Seitenbereiche 922 der Edelmetalllegierungsschicht 920 können in verschiedenen Weisen ausgebildet werden. Beispiele werden in den folgenden Figuren dargestellt.
14 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung von Kontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel wurden ein oder mehrere Nuten in der Volumen- oder Substratschicht 910 ausgebildet. D. h., ein oder mehrere Nuten wurden herausgeschält, herausgeschnitten, geätzt oder anderweitig in einer Oberfläche der Volumen- oder Substratschicht 910 ausgebildet. Diese eine oder mehrere Nuten wurden mit der Edelmetalllegierungsschicht 920 gefüllt. Zwei Nuten mit einer größeren Tiefe können zur Ausbildung der Seitenregionen 922 verwendet werden. Die Kontakte 820 und die Träger können wie hier beschrieben gestanzt oder geprägt sein.
Die eine oder mehrere Nuten in der Volumen- oder Substratschicht 910 können auf verschiedene Weisen ausgebildet werden Beispiele werden in den folgenden Figuren dargestellt.
15 veranschaulicht ein Verfahren zur Ausbildung von Schichten für Kontakte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel kann die Nut 1520 in der Volumen- oder Substratschicht 910 ausgebildet sein. Diese Nut kann durch Ausschälen, Schneiden, Ätzen oder ein anderes geeignetes Verfahren ausgebildet werden. Tiefere Nuten 1510 können dann in der Volumen- oder Substratschicht 910 durch Abschälen, Schneiden, Ätzen oder einen anderen Prozessschritt ausgebildet werden. Die resultierenden Nuten können mit einer Edelmetalllegierungsschicht 920 gefüllt werden.
16 veranschaulicht ein Verfahren zur Ausbildung von Schichten für Kontakte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel wurden zuerst Nuten 1610 in der Volumen- oder Substratschicht 910 durch Abschälen, Schneiden, Ätzen oder einen anderen Prozessschritt ausgebildet. Die Nut 1620 kann dann wiederum durch Abschälen, Schneiden, Ätzen oder einen anderen Prozessschritt ausgebildet werden. Eine Verkleidungs- oder Edelmetalllegierungsschicht 920 kann dann zum Füllen des durch die Nuten 1610 und 1026 gebildeten Leerraums verwendet werden.
17 veranschaulicht einen weiteren Kontakt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel können einige oder alle der Schichten und Strukturen mit dem in 9 gezeigten Kontakt identisch oder ihm ähnlich sein. In diesem Beispiel können eine oder beide von der Volumen- oder Substratschicht 910 und der Edelmetalllegierungsschicht 920 Ausbuchtungen und Einbuchtungen 1710 und 1720 aufweisen. Mit diesen Ausbuchtungen und Einbuchtungen 1710 und 1720 kann die Volumen- oder Substratschicht 910 an der Edelmetalllegierungsschicht 920 befestigt werden, zum Beispiel zusammen mit einem Laserschweißvorgang. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine von diesen Ausbuchtungen ausreichend lang sein, um durch die benachbarte Schicht hindurch zu gehen und an der anderen Seite zur Befestigung der Volumen- oder Substratschicht 910 an der Edelmetalllegierungsschicht 920 vernietet oder mit einem Laser angeschweißt zu werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Kontakte auf andere Weise ausgebildet werden und andere Plattierungsschichten haben. Zum Beispiel können Streifen einer Kupferlegierung oder eines anderen Materials stumpf angeschweißt oder anderweitig an den Seiten eines Edelmetalllegierungstreifens fixiert oder angebracht werden, um einen Streifen oder eine Rolle von Stanzmaterial zu bilden. Kontakte können so gestanzt werden, dass der gesamte Kontakt aus der Edelmetalllegierung ausgebildet wird, während ein Träger aus der Kupferlegierung oder einem anderen Material ausgebildet wird. Kontakte können ebenso derart gestanzt werden, dass nur Teile, wie ein Kontaktabschnitt, aus der Edelmetalllegierung ausgebildet werden, während der Rest des Kontakts und ein Träger aus einer Kupferlegierung oder einem anderen Material ausgebildet werden können, um Ressourcen einzusparen. Beispiele werden in den folgenden Figuren dargestellt.
18 veranschaulicht eine Materialrolle, die zur Ausbildung von Kontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gestanzt werden kann. Ein Streifen der Edelmetalllegierung 1820 kann an Kanten 1850 der Kupferlegierungsstreifen 1830 und 1840 stumpf angeschweißt oder anderweitig fixiert oder angebracht werden. Diese Streifen können zu Verarbeitungs- und Fertigungszwecken zur Rolle 1810 zusammengerollt werden. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Kontakte dergestalt gestanzt werden, dass alle oder Teile der Kontakte aus der Edelmetalllegierung 1820 ausgebildet werden. In diesen und anderen Ausführungsformen können Träger, die zur Handhabung der Kontakte während der Herstellung verwendet werden können, in den Kupferlegierungsstreifen 1830 und 1840 ausgebildet werden. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die relativ Breite dieser Streifen variieren. Ebenso können die verwendeten Materialien variieren. So kann die Edelmetalllegierung 1820 zum Beispiel durch ein anderes Material ersetzt werden. Die Kupferlegierungsstreifen 1830 und 1840 können stattdessen aus Kupfer, Stahl oder einem anderen Material ausgebildet sein. Beispiele, die zeigen, wie Kontakte gestanzt werden können, um vollständig oder teilweise aus der Edelmetalllegierung 1820 gebildet zu werden, sind in den folgenden Figuren dargestellt.
19 veranschaulicht ein Muster, das beim Stanzen von Kontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Wie oben kann ein Streifen der Edelmetalllegierung 1820 an Kanten 1850 an Kupferlegierungsstreifen 1830 und 1840 stumpf angeschweißt werden. In diesem Beispiel können die Kontakte 1910 gestanzt werden, sodass sie vollständig aus der Edelmetalllegierung 1820 ausgebildet sind. Träger (nicht dargestellt) können in den Kupferlegierungsstreifen 1830 und 1840 ausgebildet werden. Wenn die Kontakte 1910 in dieser Längsrichtung verlaufen, ist die Verwendung der Edelmetalllegierung 1820 gut. Ebenso ist die Körnungsrichtung so, dass die Lebensdauer der daraus resultierenden Kontakte gut sein kann. In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Zuführungsrichtung in eine Stanzmaschine durch Pfeil 1920 angegeben werden.
20 veranschaulicht ein weiteres Muster, das beim Stanzen von Kontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Wie oben kann ein Streifen der Edelmetalllegierung 1820 an Kanten 1850 an Kupferlegierungsstreifen 1830 und 1840 stumpf angeschweißt werden. Die Kontakte 1910 können gestanzt werden, sodass sie vollständig aus der Edelmetalllegierung 1820 ausgebildet sind. Träger (nicht dargestellt) können in Kupferlegierungsstreifen 1830 und 1840 ausgebildet werden. Mit Kontakten 1910 in der Querrichtung kann die Materialnutzung im Vergleich zum Beispiel von 19 verbessert werden, obwohl die Körnungsrichtung nicht so optimal sein kann. Wie oben kann eine Zuführungsrichtung in eine Stanzmaschine durch Pfeil 1920 angegeben werden.
21 veranschaulicht ein weiteres Muster, das beim Stanzen von Kontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Wie oben kann ein Streifen der Edelmetalllegierung 1820 an Kanten 1850 an den Kupferlegierungsstreifen 1830 und 1840 stumpf angeschweißt oder anderweitig fixiert oder angebracht werden. In diesem Beispiel kann ein Kontaktabschnitt 2110 der Kontakte 1910 aus der Edelmetalllegierung 1820 ausgebildet werden, während ein Rest 2120 der Kontakte 1910 in den Kupferlegierungsstreifen 1830 und 1840 ausgebildet werden kann. Wie oben kann eine Zuführungsrichtung in eine Stanzmaschine durch Pfeil 1920 angegeben werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Edelmetalllegierungsschichten oder Kontaktabschnitte, wie die Edelmetalllegierungsstreifen 1820 ein hochgradig entropisches Material sein, wie Materialien, die den ASTM-Standards B₅₄₀, B₅₆₃, B₅₈₉, B₆₈₃, B₆₈₅ oder B₇₃₁, Gelbgold oder anderen Materialien entsprechen. Das Material für die Edelmetalllegierungsschicht 1820 kann so ausgewählt werden, dass es eine gute Härte und Festigkeit, wie auch eine hohe Leitfähigkeit oder einen geringen elektrischen Widerstand aufweist. Ein Material mit einer guten Formbarkeit oder Dehnfähigkeit kann zur besseren Herstellbarkeit zur Verwendung als Edelmetalllegierung 1820 ausgewählt werden. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Edelmetalllegierungsschicht 1820 eine Vickers-Härte unter 100, zwischen 100 und 200, zwischen 200 und 300, über 300 oder eine Härte in einem anderen Bereich aufweisen.
Diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können verschiedene Plattierungsschichten an einem Kontaktabschnitt oder einem anderen Bereich eines Kontakts umfassen. Beispiele werden in den folgenden Figuren dargestellt.
22 veranschaulicht Plattierungsschichten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel können Kontakte, wie die in den verschiedenen Beispielen gezeigten Kontakte, mit dem Plattierungsstapel 2210 plattiert werden. Alle anderen Arten von Kontakten, zum Beispiel Kontakte, die durch Stanzen oder einen anderen Prozess ausgebildet wurden, und die aus Kupfer, Kupferlegierung oder einem anderen Material ausgebildet sind, können mit diesem Plattierungsstapel 2210 plattiert werden. Nach dem Stanzen oder einem anderen Herstellungsschritt kann ein Elektropolierungsschritt zur Entfernung der Stanzgrate von dem Substrat verwendet werden, die andernfalls Nickelsilizide oder andere Partikel im Substrat freilegen können. Leider können im Elektropolierungsschritt Knötchen auf der Kontaktoberfläche zurückbleiben. Stattdessen kann eine chemische Polierung verwendet werden, obwohl das auf der Kontaktfläche Knoten hinterlassen kann.
Demgemäß kann eine erste Plattierungsschicht 2220 auf dem Substrat plattiert werden, um eine Oberflächennivellierung vorzusehen. Die erste Plattierungsschicht kann Kupfer oder ein anderes Material, wie Gold, Nickel, Zinn, Zinn-Kupfer, Hartgold oder Goldkobalt sein und kann über dem Kontaktsubstrat plattiert werden, um die Oberfläche des Substrats zu nivellieren und die durch die Elektropolierung verbliebenen Knötchen und die durch das chemische Polieren verbliebenen Knoten wie auch restliche Grate oder andere Beschädigungen aus dem Stanzprozess abzudecken. In diesen anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die erste Plattierungsschicht 2220 ausreichend sein und ein Elektropolierungsschritt kann entfallen. Die erste Plattierungsschicht 2220 kann auch eine Haftung zwischen dem Substrat und einer über der ersten Plattierungsschicht 2220 plattierbaren zweiten Plattierungsschicht 2230 vorsehen. Die erste Plattierungsschicht 2220 kann eine Stärke von 0,5 μm bis 1,0 μm, zwischen 1,0 und 3,0 μm, zwischen 3,0 und 4,5 μm, zwischen 3,0 und 5,0 μm, oder über 5,0 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann diese erste Schicht 2220 weggelassen werden.
Sprünge in diesen Plattierungsschichten können Pfade für Fluide vorsehen, die zu Korrosion führen können. Demgemäß kann eine zweite, härtere Plattierungsschicht 2230 über der ersten Plattierungsschicht plattiert werden, um das Auftreten von Sprüngen in Schichten über der ersten Plattierungsschicht 2220 zu vermeiden. Diese zweite Plattierungsschicht 2230 kann aus einer chemischen Nickelzusammensetzung ausgebildet werden. Diese zweite Plattierungsschicht kann aus einer Nickel-Wolfram-Legierung ausgebildet werden. Die zweite Plattierungsschicht 2230 kann eine Stärke von 0,5 μm bis 1,0 μm, 1,0 bis 2,0 μm, zwischen 2,0 und 5,0 μm oder über 5,0 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann diese zweite Schicht 2230 weggelassen werden.
Eine dritte Plattierungsschicht 2240 kann mit der zweiten Plattierungsschicht 2230 zusammenarbeiten. Die dritte Plattierungsschicht 2240 kann über der zweiten Plattierungsschicht plattiert sein. Auch die dritte Plattierungsschicht 2240 kann zur Absorption von Erschütterungen weich sein und dadurch das Entstehen von Sprüngen in den Schichten über der dritten Plattierungsschicht 2240 minimieren. Die dritte Plattierungsschicht 2240 kann Gold oder ein anderes Material, wie Kupfer, Nickel, Zinn, Zinn-Kupfer, Hartgold oder Goldkobalt sein. Die dritte Plattierungsschicht 2240 kann eine Haftung zwischen angrenzenden Schichten bereitstellen und kann ebenso einen Nivellierungseffekt bereitstellen. Diese dritte Plattierungsschicht 2240 kann eine Stärke von 0,55 μm bis 0,9 μm, von 0,5 bis 1,25 μm, von 1,25 bis 2,5 μm, von 2,5 bis 5,0 μm oder über 5,0 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die zweite und dritte Plattierungsschicht 2230 und 2240 weggelassen werden oder die zweite Plattierungsschicht 2230 kann weggelassen werden, obwohl andere Schichten ebenso hinzugefügt oder weggelassen werden können.
Eine vierte Plattierungsschicht 2250 kann zum Vorsehen eines Korrosionswiderstands über der dritten Plattierungsschicht 2240 plattiert werden. Die vierte Plattierungsschicht 2250 kann als Barriereschicht fungieren, um ein Auslaufen von Farbe auf die Oberfläche des Kontakts zu verhindern, und das Material für die vierte Plattierungsschicht 2250 kann auf dieser Basis ausgewählt werden. Diese Schicht kann aus Palladium oder einem anderen Material, wie Nickel, Zinn-Kupfer oder Silber ausgebildet werden. Die Verwendung von Palladium oder einem anderen Material kann eine vierte Plattierungsschicht 2250 vorsehen, die positiver geladen ist als eine obere Platte 2270 aus Rhodium-Ruthenium, Rhodium oder aus einem anderen Material. Dies kann dazu führen, dass die obere Platte 2270 als Opferschicht fungiert, wodurch das darunterliegende Palladium in der vierten Plattierungsschicht 2250 geschützt wird. Diese vierte Plattierungsschicht 2250 kann etwas härter als eine fünfte Plattierungsschicht 2260 darüber sein, was das Entstehen von Sprüngen in Schichten über der vierten Plattierungsschicht 2250 verhindern kann, wenn sie während einer Verbindung Druck ausgesetzt sind. Die vierte Plattierungsschicht 2250 kann eine Stärke von 0,5 bis 0,8 μm, von 0,5 bis 1,0 μm, von 1,0 bis 1,5 μm, von 1,5 bis 3,0 μm oder über 3,0 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben. Wenn Palladium verwendet wird, kann es mit einer Rate von 0,6 +/– 0,1 ASD oder einer anderen geeigneten Rate plattiert werden.
Eine fünfte Plattierungsschicht 2260, die als eine Haftungsschicht zwischen der vierten Plattierungsschicht 2250 und einer oberen Platte 2270 fungieren kann, kann über der vierten Plattierungsschicht 2250 plattiert werden. Die fünfte Plattierungsschicht 2260 kann Gold oder ein anderes Material, wie Kupfer, Nickel, Zinn, Zinn-Kupfer, Hartgold oder Goldkobalt sein. Die fünfte Plattierungsschicht 2260 kann auch eine weitere Nivellierung vorsehen. Die fünfte Plattierungsschicht 2260 kann eine Stärke von 0,02 bis 0,05 μm, von 0,05 bis 0,15 μm, von 0,10 bis 0,20 μm, von 0,15 bis 0,30 μm oder über 0,30 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
Eine obere Platte 2270 kann über der fünften Plattierungsschicht 2260 ausgebildet werden. Die obere Platte 2270 kann in hohem Grad korrosions- und verschleißfest sein. Diese obere Platte 2270 kann an Stellen mit hoher Belastung dünner sein, um das Risiko von Sprüngen zu verringern. Die obere Platte 2270 kann eine dauerfeste Kontaktfläche vorsehen, wenn der Kontakt am Gehäuse der elektronischen Vorrichtung mit einem entsprechenden Kontakt an einer zweiten elektronischen Vorrichtung zusammengefügt wird. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die obere Platte 2270 eine Vickers-Härte unter 100, zwischen 100 bis 200, zwischen 200 bis 300, über 300 oder eine Härte in einem anderen Bereich aufweisen. Die obere Platte 2270 kann unter Verwendung von Rhodium, Ruthenium, dunklem Rhodium, dunklem Ruthenium, Goldkupfer oder anderen Alternativen ausgebildet werden. Die Verwendung von Rhodium-Ruthenium oder Rhodium kann die Sauerstoffbildung unterstützen, was ihre Korrosion verringern kann. Der Prozentsatz an Rhodium kann zum Beispiel zwischen 85 und 100 Gewichtsprozent liegen, er kann zum Beispiel 95 oder 99 Gewichtsprozent sein, wobei der Großteil oder das gesamte restliche Material Ruthenium ist. Das Material kann hinsichtlich seiner Farbe, Abnutzung, Härte, Leitfähigkeit, Kratzfestigkeit oder einer anderen Eigenschaft ausgewählt werden. Die obere Platte 2270 kann eine Stärke von weniger als 0,5 μm, zwischen 0,5 und 0,75 μm, zwischen 0,65 und 1,0 μm, zwischen 0,75 und 1,0 μm, zwischen 1,0 und 1,3 μm, über 1,3 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können diese Schichten variiert werden. Zum Beispiel kann die obere Platte 2270 über Kontaktabschnitten aus verschiedenen Gründen weggelassen werden. Wenn zum Beispiel der Kontakt einen Oberflächenmontierungs- oder Durchgangsbohrungs-Kontaktabschnitt aufweist, der an einem zugehörigen Kontakt an einer gedruckten Leiterplatte anzuschweißen ist, kann die obere Platte 2270 im Oberflächenmontierungs- oder Durchgangsbohrungs-Kontaktabschnitt weggelassen werden. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können andere Schichten, wie die zweite und dritte Plattierungsschicht 2230 und 2240, weggelassen werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch eine oder mehrere Plattierungsschichten in unterschiedlichen Stärken entlang einer Länge des Kontakts aufgetragen werden. In diesen Ausführungsformen kann eine Trommelplattierung verwendet werden. Ein Kontakt auf einem Träger kann mit einem Fenster an einer ersten Trommel ausgerichtet werden, durch die ein physikalischer Gasphasenabscheidungs- oder anderer Plattierungsschritt erfolgen kann. Das Fenster an der ersten Trommel kann eine Öffnung haben, die mit der Rotation durch ein Fenster einer zweiten Trommel variiert wird, wobei sich die zweite Trommel in der ersten Trommel befindet. Ein Beispiel wird in der folgenden Figur dargestellt.
23 veranschaulicht eine Doppeltrommel, die beim Plattieren eines Kontakts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. In diesem Beispiel kann eine äußere Trommel 2310 mehrere Fenster 2320 um eine Außenkante haben. Kontakte an einem Träger (wie in 27 dargestellt) können mit jedem Fenster 2320 ausgerichtet sein. Die äußere Trommel 2310 kann sich drehen und eine Plattierungsschicht kann an den Kontakten ausgebildet werden. Die Öffnung eines jeden Fensters 2320 kann während der Drehung variieren und kann durch Fenster 2330 an einer zweiten inneren Trommel (nicht dargestellt) moduliert werden, wobei sich die innere Trommel in einer höheren Rate dreht als die äußere Trommel 2310. Die Variationen der Öffnung während der Rotation können dazu führen, dass Teile der Kontakte für längere Zeitspannen freigelegt sind, um eine intensivere Plattierung zu erhalten. Ein Beispiel dieser Variation der Öffnung wird in der folgenden Figur dargestellt.
24 veranschaulicht eine Öffnung eines Plattierungsfensters der Doppeltrommel von 23. Ein Kontakt an einem Träger (wie in 27 dargestellt) kann mit jedem Fenster 2320 an der äußeren Trommel 2310 ausgerichtet sein. Wenn ein Fenster 2330 an der inneren Trommel mit einem Fenster 2320 an der äußeren Trommel ausgerichtet wird, ist die Öffnung vollständig geöffnet und ein gesamter Kontakt (oder ein gesamter Kontaktabschnitt) kann plattiert werden. Da sich die innere Trommel relativ zur äußeren Trommel 2310 bewegt, kann ein Blockadeteil 2410 zwischen Fenster 2330 an der Innentrommel fortlaufend das Fenster 2320 blockieren. Diese verengende Öffnung kann in dieser Figur als 2321 und 2322 angegeben werden. Ein Beispiel eines mit Hilfe dieser Doppeltrommel-Vorrichtung plattierbaren Kontakts ist in der folgenden Figur dargestellt.
25 veranschaulicht einen Kontakt, der gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung plattiert werden kann. Der Kontakt 1910 kann einen Kontaktabschnitt 2510 mit hoher Abnutzung zur Zusammenfügung mit einem Kontakt in einem zugehörigen Stecker aufweisen. Der Kontakt 1910 kann einen Balkenabschnitt 2510 mit niedriger Belastung, einen Balkenabschnitt 2530 mit hoher Belastung und einen Kontaktabschnitt 2540 aufweisen, wie ein Oberflächenmontierungs- oder Durchgangsbohrungs-Kontaktabschnitt zur Zusammenfügung mit einem entsprechenden Kontakt auf einer gedruckten Leiterplatte oder einem anderen geeigneten Substrat (nicht dargestellt). Demgemäß kann der Kontakt 1910 eine harte Schicht aufweisen, die dicker ist als der Kontaktabschnitt 2510 mit hoher Abnutzung zur Vermeidung der Abnutzung und am Balkenabschnitt 2530 mit hoher Belastung dünner, um das Entstehen von Sprüngen zu vermeiden, was wiederum als Leckpfad für Feuchtigkeit und somit der Korrosion dienen kann.
Kontakte, wie Kontakt 1910, können in einer Steckeraufnahme, einem Steckereinsatz oder an einer anderen Stelle in einem Steckersystem angeordnet sein.
Ein Substrat für einen Kontakt 1910 kann gestanzt sein, zum Beispiel aus einem Kupferbogen oder -streifen, oder einem Streifen, der Kupferstreifen enthält, die an den Seiten eines Edelmetalllegierungsstreifen angeschweißt sind, oder wir hier in einem beliebigen der dargestellten Beispiele gezeigt. Ein Elektropolierungs- oder chemischer Polierungsschritt kann zur Entfernung von Stanzgraten verwendet werden, obwohl dies Knötchen oder Knoten auf der Kontaktoberfläche hinterlassen kann. Auch hier kann dieser Kontakt 1910 in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung plattiert sein. Ein Beispiel wird in der folgenden Figur dargestellt.
26 veranschaulicht Plattierungsschichten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel kann ein Plattierungsstapel 2610 vier Schichten umfassen, obwohl es in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weniger als vier oder mehr als vier Schichten sein können. Eine erste Plattierungsschicht 2620 kann zur Bereitstellung einer Oberflächennivellierung auf dem Substrat plattiert werden. Die erste Plattierungsschicht 2620 kann Kupfer oder ein anderes Material, wie Gold, Nickel, Zinn, Zinn-Kupfer, Hartgold oder Goldkobalt oder ein anderes Material sein, und eine erste Plattierungsschicht 2620 kann über dem Kontaktsubstrat plattiert sein, um die Oberfläche des gestanzten Substrats zu nivellieren. In diesen anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die erste Plattierungsschicht 2620 ausreichend sein und ein Elektropolierungsschritt kann entfallen. Diese erste Plattierungsschicht 2620 kann auch eine Haftung zwischen dem angrenzenden Substrat und der zweiten Plattierungsschicht 2630 bereitstellen. Die erste Plattierungsschicht 2620 kann eine Stärke von 0,5 μm bis 1,0 μm, 1,0 bis 3,0 μm, 3,0 bis 5,0 μm oder über 5,0 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben.
Eine zweite Plattierungsschicht 2630 kann zum Vorsehen eines Korrosionswiderstands über der ersten Plattierungsschicht 2620 plattiert werden. Die zweite Plattierungsschicht 2630 kann als eine Barriereschicht fungieren, um ein Auslaufen von Farbe auf die Oberfläche des Kontakts zu verhindern, und das für die zweite Plattierungsschicht 2630 verwendete Material kann auf dieser Basis ausgewählt werden. Diese zweite Plattierungsschicht 2630 kann aus Palladium oder einem anderen Material, wie Nickel, Zinn-Kupfer oder Silber ausgebildet werden. Die Verwendung von Palladium oder einem anderen Material kann eine zweite Plattierungsschicht 2630 vorsehen, die positiver geladen ist als eine obere Platte 2650 aus Rhodium-Ruthenium, Rhodium oder aus einem anderen Material. Dies kann dazu führen, dass die obere Platte als Opferschicht fungiert, wodurch das darunterliegende Palladium geschützt wird. Diese Schicht kann etwas härter als eine dritte Plattierungsschicht 2640 darüber sein, was das Entstehen von Sprüngen in Schichten über der zweiten Plattierungsschicht 2630 verhindern kann, wenn sie während einer Verbindung Druck ausgesetzt sind. Die zweite Plattierungsschicht 2630 kann eine Stärke haben, die entlang einer Länge des Kontakts variiert. Sie kann zum Beispiel von 0,1 bis 0,2 μm, von 0,2 bis 0,3 μm, von 0,3 bis 0,5 μm, von 0,3 bis 1,5 μm, von 1,0 bis 1,5 μm oder über 1,5 μm variieren, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich entlang der Länge des Kontakts haben. Die zweite Plattierungsschicht 2630 kann nahe eines Kontaktabschnitts mit hoher Abnutzung dicker sein und kann von der Region mit hoher Abnutzung weg dünner werden. Dies kann zur Abnutzungsbeständigkeit eine dickere harte Schicht über dem Kontaktabschnitt 2510 vorsehen und eine dünnere härtere Schicht über einem Balkenabschnitt 2530 mit hoher Belastung des Kontakts 1910 (wie in 25 dargestellt), um das Entstehen von Sprüngen zu vermeiden.
Eine dritte Plattierungsschicht 2640, die als eine Haftungsschicht zwischen der zweiten Plattierungsschicht 2630 und einer oberen Platte 2650 fungieren kann, kann über der zweiten Plattierungsschicht 2630 plattiert werden. Die dritte Plattierungsschicht 2640 kann Gold oder ein anderes Material, wie Kupfer, Nickel, Zinn, Zinn-Kupfer, Hartgold oder Goldkobalt sein. Die dritte Plattierungsschicht kann auch einen Nivellierungseffekt bereitstellen. Die dritte Plattierungsschicht 2640 kann eine Stärke von 0,02 μm bis 0,05 μm, 0,05 bis 0,15 μm, 0,15 bis 0,30 μm oder über 0,30 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich entlang einer Länge eines Kontakts haben.
Eine obere Platte 2650 kann über der dritten Plattierungsschicht ausgebildet sein. Die obere Platte 2650 kann in hohem Grad korrosions- und verschleißfest sein. Diese obere Platte 2650 kann am Balkenabschnitt 2930 mit hoher Belastung dünner sein (wie in 25 dargestellt), um das Risiko von Sprüngen zu verringern. Die obere Platte 2650 kann dicker sein, um eine dauerfeste Kontaktfläche für den Kontaktabschnitt 2510 von Kontakt 1910 (wie in 25 dargestellt) vorzusehen, wenn der Kontakt am Gehäuse der elektronischen Vorrichtung mit einem entsprechenden Kontakt an einer zweiten elektronischen Vorrichtung zusammengefügt wird. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die obere Platte 2650 eine Vickers-Härte unter 100, zwischen 100 bis 200, zwischen 200 bis 300, über 300 oder eine Härte in einem anderen Bereich aufweisen. Die obere Platte 2650 kann unter Verwendung von Rhodium, Ruthenium, dunklem Rhodium, dunklem Ruthenium, Goldkupfer oder anderen Alternativen ausgebildet werden. Die Verwendung von Rhodium-Ruthenium oder Rhodium kann die Sauerstoffbildung unterstützen, was ihre Korrosion verringern kann. Der Prozentsatz an Rhodium kann zum Beispiel zwischen 85 und 100 Gewichtsprozent liegen, er kann zum Beispiel 95 oder 99 Gewichtsprozent sein, wobei der Großteil oder das gesamte restliche Material Ruthenium ist. Das Material kann hinsichtlich seiner Farbe, Abnutzung, Härte, Leitfähigkeit, Kratzfestigkeit oder einer anderen Eigenschaft ausgewählt werden. Die obere Platte 2650 kann eine Stärke von weniger als 0,3 μm, zwischen 0,3 und 0,55 μm, zwischen 0,3 und 1,0 μm, zwischen 0,75 und 1,0 μm, über 1,0 μm aufweisen, oder sie kann eine Stärke in einem anderen Stärkenbereich haben. Auch hier kann die obere Platte 2650 aus dem Oberflächenbefestigungs- oder Durchgangsbohrung-Kontaktabschnitt von Kontakt 1910 (wie in 25 gezeigt) weggelassen werden.
27 veranschaulicht mehrere Kontakte und einen Träger gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dem Beispiel können mehrere Kontakte 1910 an einem Träger 2710 angebracht sein. Eine Rollrichtung kann durch Pfeil 2720 angegeben werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können andere Schichten an den Kontakten ausgebildet werden, um eine Abnutzung und Korrosion zu vermeiden. Ein Beispiel wird in der folgenden Figur dargestellt.
28 veranschaulicht einen teilweise mit Plastik, Kunstharz oder einem anderen Material plattierten Kontakt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel kann eine Plastikisolationsschicht oder eine Beschichtung 2850 unter Verwendung einer elektrophoretischen Abscheiung oder einem anderen geeigneten Verfahren ausgebildet werden. Diese Schicht oder Beschichtung 2850 kann zur Vermeidung von Korrosion einen Bereich des Kontakts 1910 abdecken, vor allem den Balken 2810. Ein Kontaktabschnitt 2820 des Kontakts 1910 kann freigelegt bleiben, sodass er eine elektrische Verbindung mit einem Kontakt in einem entsprechenden Stecker bilden kann. Ebenso kann ein Oberflächenbefestigungs- 2830 oder Durchgangsbohrungs-Kontaktabschnitt (nicht dargestellt) freigelegt bleiben, sodass er an einem entsprechenden Kontakt an einer Platine oder einem anderen geeigneten Substrat angeschweißt werden kann.
29 veranschaulicht eine Steckeraufnahme mit einem mit Plastik, Kunstharz oder einem anderen Material plattierten Kontakt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieser Stecker kann mehrere Kontakte 1910 aufweisen, die von einem Gehäuse 2970 gehalten werden. Das Gehäuse 2970 kann eine vordere Öffnung 2972 zur Aufnahme eines Steckereinsatzes (nicht dargestellt) aufweisen und kann wenigstens teilweise von einer oberen Ummantelung 2980 und einer unteren Ummantelung 2982 umgeben sein. Der seitliche Massekontakt 2960 kann einen Kontakt zu einer Abschirmung des Steckereinsatzes herstellen, wenn der Steckereinsatz in die Steckeraufnahme eingesetzt wird.
Ein jeder Kontakt 1910 kann einen Balken 2910, einen Kontaktabschnitt oder Kontaktfläche 2920, einen Oberflächenbefestigungs-Kontaktabschnitt 2830 und einen mechanischen Stabilisierungsbereich 2940 aufweisen. Der Kontaktabschnitt oder die Kontaktfläche 2920 können zu einem Kontakt in einem entsprechenden Steckereinsatz passen, wenn der Steckereinsatz in die Steckeraufnahme eingesetzt wird. Der Oberflächenbefestigungs-Kontaktabschnitt 2830 kann an eine flexible oder gedruckte Leiterplatte oder ein anderes geeignetes Substrat angeschweißt werden, um eine elektrische Verbindung zu den Traces und Ebenen in der Platine zu bilden. Der mechanische Stabilisierungsbereich 2940 kann in das Gehäuse 2970 eingegossen oder eingesetzt werden, um den Kontakt 1910 an der Position in der Steckeraufnahme zu fixieren.
Der Balken 2910 kann gebogen werden, wenn ein Steckereinsatz in die Steckeraufnahme eingesetzt wird. Diese Biegung kann den Balken anfälliger für das Entstehen von Sprüngen aufgrund von Korrosion machen. Dieser Effekt kann auch als Spannungsrisskorrosion bezeichnet werden. Ebenso können die Korrosionseffekte am Balken aufgrund dieser Biegung intensiver ausfallen. D. h., es kann entweder mehr Korrosion oder eine höhere Korrosionsneigung am Ende des Endes des Balkens 2910 nahe dem mechanischen Stabilisierungsbereich 2940 bestehen, sodass kleine Mengen an Korrosion den Kontakt 1910 zerstören oder beschädigen können. In einigen Kontakten kann die Plattierung am Ende des Balkens 2910 springen und ermüden, und dies kann die Korrosion beschleunigen.
Demgemäß können in diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine elektrophoretische Abscheidung oder ein anderes geeignetes Verfahren zur Bildung einer elektrophoretischen Abscheidungsbeschichtung 2950 zum Schutz des Balkenabschnitts 2910 vor Korrosion verwendet werden Diese elektrophoretische Abscheidung kann eine nicht leitfähige Beschichtung bilden, obwohl in diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Beschichtung leitfähig oder teilweise leitfähig sein kann. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der verwendete elektrophoretische Abscheidungsprozess eine elektrische Beschichtung, eine kathodische oder anodische Elektroabscheidung, eine elektroplastische Abscheidung, eine Elektroabscheidung, eine elektrophoretische Beschichtung, eine Elektrotauchlackierung oder ein anderer geeigneter Prozess sein.
Der Kontakt 1910 kann in verschiedenen Weisen ausgebildet werden. Zum Beispiel können beim Kontakt 1910 entweder eine oder beide von der Kontaktfläche 2920 und dem Oberflächenbefestigungs-Kontaktbereich 2930 mit einer Maskierungsschicht bedeckt sein. Die Maskierungsschicht kann Wachs, Paraffin oder ein anderes Material sein. Das Material kann mechanisch, durch Druck, wie mit einem Tintenstrahldrucker, über eine Rolle, ein Pad oder einen anderen Applikator oder durch ein anderes Verfahren aufgetragen werden.
Der Kontakt 1910 kann dann mit einer elektrophoretischen Abscheidungsbeschichtung 2950 beschichtet werden. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Beschichtungsmaterial ein Acrylharz, Plastik oder ein anderes Material sein. Das Acrylharz oder anderes Material kann gemischt werden mit einem oder beiden von Ether und Alkohol oder anderen flüchtigen Lösungsmitteln. Zum Beispiel kann das Beschichtungsmaterial ein mit flüchtigen Lösungsmitteln gemischtes Acrylharz sein, wie Alkohol, Butanol, Ethaline, Glykol, Mono-Butyl und anderen. Durch Ether und Alkohol kann das Kunstharz vor dem Auftragen in flüssiger Form vorliegen. Der Kontakt 1910 kann in diesem Bad mit einer hohen Spannung angeordnet werden, zum Beispiel 20 bis 100 V. Die Spannung kann Kunstharzionen zum Kontakt 1910 anziehen, und das Kunstharz kann eine elektrophoretische Abscheidungsbeschichtung 2950 am Kontakt 1910 bilden.
Nach Auftragen der elektrophoretischen Abschattungsbeschichtung 2950 kann die Maskierungsschicht entfernt werden. Wenn die Maskierungsschicht zum Beispiel aus Wachs ist, kann sie mithilfe von heißem Wasser entfernt werden. Dies kann auch zum Festlegen der elektrophoretischen Abscheidungsbeschichtung 2950 am Kontakt 1910 beitragen.
Wie in 21 oben dargestellt, kann in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Spitze des Kontakts 1910 aus einer Edelmetalllegierung ausgebildet sein. In diesem Beispiel kann der Kontaktabschnitt 2920 (und 2820 in 28) aus einer Edelmetalllegierung ausgebildet werden, während andere Materialien zur Ausbildung des Balkens 2910 verwendet werden können, da der Balken mit der elektrophoretischen Abscheidungsbeschichtung 2950 beschichtet ist. Die Verwendung von Kunstharz oder einer anderen Beschichtung 2950 kann die Verwendung einer Materialmischung ermöglichen. Zum Beispiel kann eine harte Edelmetalllegierung oder ein anders Material für die Kontaktabschnitte 2920 verwenden werden, ohne dass dies zu einem spröden Balken 2910 führt. Dies kann die Ausbildung des Balkens 2910 aus einem flexibleren, weniger spröden Material ermöglichen. Darüber hinaus können die in 25 oben dargestellten Gradientenbeschichtungstechniken ebenso genutzt werden.
Wird der Kontaktbereich 2920 aus einer Edelmetalllegierung ausgebildet, kann es erstrebenswert sein, durch Verkleinerung der Größe davon Ressourcen einzusparen. Das kann eine exaktere Auftragung der Maskierungsschicht erforderlich machen. Demgemäß kann in diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Maskierungsschicht durch Drucken, wie mit einem Tintenstrahldrucker, durch eine Rolle, ein Pad oder durch einen anderen Applikator ausgebildet werden. Diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Kontakte vorsehen, die mithilfe von 3D-Druck ausgebildet werden. Die verwendeten Edelmetalllegierungen können die gleichen oder ähnlichen wie in den hier dargestellten Beispielen sein und konsistent zu anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sein.
Kontakte, wie die Kontakte 1910 und die anderen Kontakte in diesen Beispielen, können aus verschiedenen Materialien ausgebildet sein. Zum Beispiel können die Balken und andere Kontaktabschnitte aus Kupfer oder anderen Materialien ausgebildet sein. Die Balken und andere Bereiche können mit verschiedenen Schichten plattiert werden, wie den in 4, 9, 22 und 26 dargestellten.
Kontakte, wie die Kontakte 1910, können in verschiedenen Weisen in diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausgebildet sein. Ein Beispiel wird in der folgenden Figur dargestellt.
30 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung eines teilweise mit Plastik, Kunstharz oder einem anderen Material plattierten Kontakt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Schritt 3010 können ein Kontakt, wie Kontakt 1910, und ein Träger ausgebildet werden. Der Kontakt und der Träger davon können durch Stanzen, Schmieden, Gießen, Metallspritzguss, 3D-Druck oder einen anderen Herstellungsprozess, wie zum Beispiel den in 21 dargestellten Prozess, oder einen beliebigen der anderen hier gezeigten Prozesse oder anderweitig konsistent zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausgebildet werden. Die Kontakte können plattiert sein, zum Beispiel unter Verwendung von Schichten, wie in 4, 9, 22 und 26 dargestellt. Eine Maskierungsschicht kann in Schritt 3020 auf einen Kontaktabschnitt aufgetragen werden, wie Kontaktabschnitt 2920. Andere Regionen, wie der Oberflächenbefestigungs-Kontaktabschnitt 2930, können ebenso maskiert werden. Die Maskierungsschicht kann mechanisch, durch Drucken, wie mit einem Tintenstrahldrucker, durch eine Rolle, ein Pad oder einen anderen Applikator oder durch ein anderes Verfahren aufgetragen werden. Die Maskierungsschicht kann aus Wachs, Paraffin oder einem anderen Material ausgebildet sein.
In Schritt 3030 kann eine elektrophoretische Beschichtung, wie eine elektrophoretische Beschichtung 2950, auf den Kontakt mit einer elektrophoretischen Abscheidung oder einem anderen geeigneten Verfahren aufgetragen werden. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der verwendete elektrophoretische Abscheidungsprozess eine elektrische Beschichtung, eine kathodische oder anodische Elektroabscheidung, eine elektroplastische Abscheidung, eine Elektroabscheidung, eine elektrophoretische Beschichtung, eine Elektrotauchlackierung oder ein anderer geeigneter Prozess sein. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Beschichtungsmaterial ein Acrylharz, Plastik oder ein anderes Material sein. Das Acrylharz oder ein anderes Material kann mit einem oder beiden von Ether und Alkohol gemischt werden. Zum Beispiel kann das Beschichtungsmaterial ein mit flüchtigen Lösungsmitteln gemischtes Acrylharz sein, wie Alkohol, Butanol, Ethaline, Glykol, Mono-Butyl und andere. Durch den Ether und den Alkohol kann das Beschichtungsmaterial in flüssiger Form vorliegen. Der Kontakt, wie der Kontakt 1910, kann in diesem Bad mit einer hohen Spannung, zum Beispiel 20 bis 100 V, angeordnet werden. Die Spannung kann Kunstharzionen zum Kontakt anziehen, und das Harz kann eine elektrophoretische Abscheidungsbeschichtung 2950 am Kontakt bilden.
Nachdem in Schritt 3030 die elektrophoretische Beschichtung aufgetragen wurde, kann die Maskierungsschicht in Schritt 3040 entfernt werden. Wenn zum Beispiel die Maskierungsschicht aus Wachs ist, kann sie mithilfe von heißem Wasser entfernt werden. Dies kann auch zur Festlegung der elektrophoretischen Abscheidungsbeschichtung am Kontakt beitragen. Der Träger kann in Schritt 3050 entfernt werden. Der Kontakt, wie Kontakt 1910, kann dann in eine Steckeraufnahme eingesetzt werden, wie die in 29 oben dargestellte Steckeraufnahme.
Diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Korrosionsrate durch Verwendung verschiedener Materialien als ein Substrat für Kontakte in einem Stecker verringern. Die Substratmaterialien können ausgewählt werden aus Materialien, die formstabile Anoden in korrosiven, elektrochemischen Operationen mit angelegter Spannung vorsehen. Ein katalytisch aktives Material, das auch in der korrosiven Anwendung stabil ist, kann auf dem Substrat beschichtet werden, zum Beispiel durch Plattieren. D. h., die vorliegende Erfindung kann Substratmaterialien verwenden, die formstabile Anoden vorsehen, die mit Kontaktbeschichtungsmaterialien zur Bildung eines Kontakts in einem Stecker kombiniert werden, die sogar bei Vorhandensein von Hochspannung und Korrosionsumgebungen stabil sein können.
Diese formstabilen Anodenmaterialien können elektrische Widerstände haben, die über dem von Kupfer liegen. Dies macht sie normalerweise zu ungeeigneten Kandidaten für elektrische Kontakte. Wenn jedoch die Abmessungen eines Kontaktsubstrats klein sind, kann die Steigerung im absoluten Widerstand beschränkt werden und die verbesserten Korrosionseigenschaften bilden einen ausreichend bedeutsamen Vorteil, um den erhöhten Widerstand zu rechtfertigen.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Titan, Niob, Tantal, Zirkonium, Wolfram oder andere formbeständige Anodenmaterialien als Substrat verwendet werden. Diese Materialien können auch beim Legieren zur Modifikation mechanischer Eigenschaften verwendet werden, ohne dass dabei der elektrochemische Widerstand der angelegten Spannung der Legierung beeinträchtigt wird.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Beschichtungsmaterialien Platin, Gold, Ruthenium, Rhodium, Iridium und Palladium umfassen. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Oxide dieser Kontaktbeschichtung und Substratmaterialien verwendet werden. Viele der ausgewählten Materialien bilden stabile Oxide, die auch hochgradig korrosive Umgebungen überstehen können. Diese können Titandioxid, Rutheniumoxid und Palladiumoxid umfassen. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Kontaktbeschichtungsmaterialien als Substratmaterialien verwendet werden. Bei Verwendung dieser Materialien werden weitere Beschichtungen auf der Kontaktfläche verwendet.
In einer bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein in einem Stecker verwendeter Kontakt aus einem Niobsubstrat gebildet werden. Das Substrat kann durch eine Plattierung mit zuerst einer Platinschicht, gefolgt von einer Goldzwischenschicht und dann einer oberen Kontaktschicht aus einer Rhodium/Ruthenium-Legierung beschichtet werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die nicht zusammenpassenden Teile des Steckers in einem abgedichteten und flüssigkeitsresistenten Material gekapselt werden, wie einem Epoxid, sodass die korrosiven Materialien nicht über den Stecker hinaus in korrosive Materialien weitergeleitet werden können, wie Kupfer, das hinter dem korrosionsbeständigen Stecker vorhanden ist.
Verschiedene Kontakte, wie die Kontakte 220, 222, 820 und 1910, werden in den jeweiligen Kontexten dargestellt. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können diese Kontakte in anderen Kontexten verwendet werden. Sie können sich zum Beispiel an einer Oberfläche einer Vorrichtungsverkleidung, in einem Steckereinsatz, an einem Steckereinsatz, in einer Steckeraufnahme oder in oder an einer anderen Kontaktstruktur befinden. Weiterhin können diese Formen in diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung variieren, wenngleich diese Kontakte in einer bestimmten Form dargestellt werden.
Verschiedenen Verfahren der Ausbildung von Kontakten werden hier dargestellt, wie das Stanzen von Kontakten aus Kupfer oder aus einer bestimmten Kombination aus Kupfer und einer Edelmetalllegierung. Darüber hinaus werden verschiedene Plattierungsstapel und Plattierungsverfahren dargestellt, ebenso wie verschiedene Formfaktoren für Kontakte. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein jeder dieser Kontakte der verschiedenen Formfaktoren aus Kupfer oder einer bestimmten Kombination aus Kupfer und einer Edelmetalllegierung ausgebildet werden, oder aus anderen Materialen, und kann mit einem oder mehreren der verschiedenen hier dargestellten Stapel plattiert werden. Zum Beispiel können Kontakte, wie die Kontakte 120, mittels einem oder mehreren der Plattierungsstapel 430, 930, 2210, 2610 oder anderen Plattierungsstapeln gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung plattiert werden. Kontakte, wie die Kontakte 222, können mittels einem oder mehreren der Plattierungsstapel 430, 930, 2210, 2610 oder anderen Plattierungsstapeln gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung plattiert werden. Kontakte, wie die Kontakte 820, können mittels einem oder mehreren der Plattierungsstapel 430, 930, 2210, 2610 oder anderen Plattierungsstapeln gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung plattiert werden. Kontakte, wie die Kontakte 1910, können mittels einem oder mehreren der Plattierungsstapel 430, 930, 2210, 2610 oder anderen Plattierungsstapeln gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung plattiert werden. Andere Kontakte können mittels einem oder mehreren der Plattierungsstapel 430, 930, 2210, 2610 oder anderen Plattierungsstapeln gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung plattiert werden.
Während Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für Kontaktstrukturen und deren entsprechende Fertigungsverfahren gut geeignet sind, können diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von anderen Strukturen verwendet werden. Durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können zum Beispiel Gehäuse und Verkleidungen von elektronischen Vorrichtungen, Steckergehäuse und Abschirmungen, Batterieanschlüsse, Magnetelemente, Meß- und medizinische Vorrichtungen, Sensoren, Befestigungsmittel, verschiedene Teile von tragbaren Computing-Vorrichtungen, wie Clips und Bänder, Lager, Zahnräder, Ketten, Werkzeuge oder Teile davon mit den hier beschriebenen Edelmetalllegierungs- und Plattierungsschichten beschichtet sein und anderweitig vorgesehen sein. Die Edelmetalllegierungs- und Plattierungsschichten für diese Strukturen können durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wie hier beschrieben ausgebildet oder hergestellt werden oder können anderweitig vorgesehen werden. Die Korrosionsbeständigkeit kann zum Beispiel für Magnete und andere Strukturen für Befestigungsmittel, Stecker, Lautsprecher, Empfängermagneten, Empfängermagnetbaugruppen, Mikrofone und andere Vorrichtungen durch die hier und in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellten Strukturen und Verfahren verbessert werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die die obigen Kontakte aufweisen, können andere Schichten, wie Barriereschichten zur Verhinderung der Korrosion der internen Strukturen, integriert sein. Zum Beispiel können Barriereschichten, wie Zinkbarriereschichten, verwendet werden, um Magnete oder andere interne Strukturen vor Korrosion durch Verkleidungs- oder Plattierungsschichten schützen. Katalysatorschichten können zur Verbesserung der Abscheidungsrate für andere Schichten verwendet werden, wodurch der Herstellungsprozess verbessert wird. Die Katalysatorschichten können aus Palladium oder einem anderen Material ausgebildet sein. Spannungstrennschichten, wie die aus Kupfer gebildeten, können ebenso in diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die die obigen Kontakte enthalten, enthalten sein. Andere Kratzschutz-, Passivierungs- und Korrosionsschutzschichten können ebenso enthalten sein.
In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Komponenten der Kontakte und der Steckerbaugruppen davon auf verschiedene Weisen aus verschiedenen Materialien ausgebildet sein. So können zum Beispiel Kontakte und andere leitfähige Bereiche durch Stanzen, Prägen, Metallspritzgießen, maschinelle Bearbeitung, Mikrobearbeitung, 3D-Drucken oder einen anderen Herstellungsprozess ausgebildet werden. Die leitfähigen Bereiche können aus Edelstahl, Stahl, Kupfer, Kupfer-Titan, Phosphorbronze, Palladium, Palladium-Silber oder anderen Materialien oder Materialkombinationen ausgebildet werden. Sie können plattiert oder mit Nickel, Gold oder anderen Materialien überzogen werden. Die nicht-leitfähigen Bereiche, wie Gehäuse und andere Teile, können mittels Spritzguss oder anderer Formverfahren, 3D-Druck, maschineller Bearbeitung oder einem anderen Fertigungsverfahren hergestellt werden. Die nicht-leitfähigen Bereiche können aus Silizium (Silicon) oder Silikon (Silicone), Mylar, Mylarband, Gummi, Hartgummi, Kunststoff, Nylon, Elastomeren, Keramik oder anderen nicht leitfähigen Materialien oder Materialkombinationen ausgebildet werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Kontakte und deren Steckerbaugruppen vorsehen, die sich in verschiedenen Arten von Vorrichtungen befinden und damit verbunden werden können, wie tragbare Computing-Vorrichtungen, Tablet-Computer, Desktop-Computer, Laptops, All-in-One-Computer, tragbare Computing-Vorrichtungen, Mobiltelefone, Smartphones, Medien-Telefone, Speichervorrichtungen, Tastauren, Deckel, Gehäusen, tragbare Media-Player, Navigationssysteme, Monitore, Stromversorgungen, Adapter, Fernbedienungen, Ladegeräte und andere Vorrichtungen. Diese Kontakte und deren Steckerbaugruppen können Pfade für Signale bereitstellen, die zu verschiedenen Standards kompatibel sind, wie den Universal Serial Bus(USB)-Standards, wie USB-C, High-Definition Multimedia Interface (HDMI), Digital Visual Interface (DVI), Ethernet, DisplayPort, Thunderbolt, Lightning, Joint Test Action Group (JTAG), Test-Access-Port (TAP), Directed Automated Random Testing (DART), universelle asynchrone Sender/Empfänger (UARTs, Universal Asynchronous Receiver/Transmitters), Taktsignale, Stromsignale und andere Arten von standardmäßigen, nicht standardmäßigen und proprietären Schnittstellen und Kombinationen davon, die entwickelt wurden, sich in Entwicklung befinden oder in Zukunft entwickelt werden. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können mit den hier durch diese Stecker bereitgestellten Verbindungspfade Strom, Masse, Signale, Testpunkte und andere Spannungen, Strom, Daten oder andere Informationen übertragen werden.
Die obige Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung wurden zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung dargestellt. Sie soll nicht als erschöpfend interpretiert werden, noch soll sie die Erfindung auf exakt die offengelegte Form beschränken, und es sind viele Modifikationen und Variationen im Rahmen der obigen Lehren möglich. Die Ausführungsformen wurden gewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und die praktischen Anwendungen davon bestmöglich zu erklären und um dadurch anderen Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Modifikationen am besten zu nutzen, die für eine bestimmte vorgesehene Verwendung geeignet sind. Somit versteht es sich, dass die Erfindung dazu gedacht ist, alle Modifikationen und Entsprechungen im Umfang der Ansprüche im Anhang abzudecken.

Claims

Kontakt für einen Stecker, wobei der Kontakt aufweist: eine Substratschicht; eine Edelmetalllegierungsschicht über der Substratschicht; und eine Vielzahl von Plattierungsschichten, die über der Edelmetalllegierungsschicht plattiert sind und eine Kontaktfläche für den Kontakt bilden.
Kontakt nach Anspruch 1, wobei die Substratschicht überwiegend aus Kupfer ausgebildet ist.
Kontakt nach Anspruch 1, wobei die Substratschicht Phosphorbronze aufweist.
Kontakt nach Anspruch 1, wobei die Substratschicht eine von einer Kupfer-Nickel-Zinn- oder Kupfer-Nickel-Silber-Legierung aufweist.
Kontakt nach Anspruch 2, wobei die Edelmetalllegierungsschicht ein hochgradig entropisches Material aufweist, wobei das hochgradig entropische Material wenigstens teilweise entlang der Seiten des Kontakts verläuft.
Kontakt nach Anspruch 2, wobei die Edelmetalllegierungsschicht ein Material aufweist, das einem der ASTM-Standards B₅₄₀, B₅₆₃, B₅₈₉, B₆₈₃, B₆₈₅ oder B₇₃₁ entspricht.
Kontakt nach Anspruch 6, wobei die Vielzahl der Plattierungsschichten eine Barriereschicht über der Edelmetalllegierungsschicht, eine erste Haftschicht über der Barriereschicht und eine obere Platte über der ersten Haftschicht aufweist.
Kontakt nach Anspruch 7, wobei die erste Haftschicht aus Gold ausgebildet ist und die Barriereschicht eines aufweist von Zinn-Kupfer, Nickel, Palladium oder Silber.
Kontakt nach Anspruch 8, wobei die obere Platte eines aufweist von Kupfer, Gold, Rhodium-Ruthenium, Gold-Palladium, dunklem Ruthenium, dunklem Palladium oder Gold-Kupfer.
Kontakt nach Anspruch 6, wobei die Vielzahl von Plattierungsschichten eine erste Haftschicht über der Edelmetalllegierungsschicht, eine Barriereschicht über der ersten Haftschicht, eine zweite Haftschicht über der Barriereschicht und eine obere Platte über der zweiten Haftschicht aufweist.
Kontakt nach Anspruch 10, wobei die erste Haftschicht und die zweite Haftschicht aus Gold ausgebildet sind und die Barriereschicht eines aufweist von Zinn-Kupfer, Nickel, Palladium oder Silber.
Kontakt nach Anspruch 11, wobei die obere Platte eines aufweist von Kupfer, Gold, Rhodium-Ruthenium, Gold-Palladium, dunklem Ruthenium, dunklem Palladium oder Gold-Kupfer.
Kontakt nach Anspruch 1, wobei der Kontakt durch Stanzen ausgebildet wird.
Kontakt nach Anspruch 13, wobei der Kontakt durch Prägen ausgebildet wird.
Kontakt für einen Stecker, wobei der Kontakt aufweist: ein Substrat mit einer Oberseite; eine Schicht eines hochgradig entropisches Materials, das auf der Oberseite des Substrats überzogen wurde; und eine Vielzahl von Plattierungsschichten, die über dem hochgradig entropischen Material plattiert wurden und eine obere Platte zur Bildung einer Kontaktfläche für den Kontakt zur Zusammenfügung mit einem entsprechenden Kontakt aufweist.
Kontakt nach Anspruch 18, wobei das hochgradig entropische Material ein Material aufweist, das einem der ASTM-Standards B₅₄₀, B₅₆₃, B₅₈₉, B₆₈₃, B₆₈₅ oder B₇₃₁ entspricht.
Kontakt nach Anspruch 19, wobei die obere Platte eines aufweist von Kupfer, Gold, Rhodium-Ruthenium, Gold-Palladium, dunklem Ruthenium, dunklem Palladium oder Gold-Kupfer.
Elektronische Vorrichtung, die aufweist: ein Gehäuse; und eine Vielzahl von Kontakten, die von dem Gehäuse gehalten werden; wobei ein jeder Kontakt aufweist: einen Balken mit einem Kontaktbereich an einer Balkenspitze; ein Edelmetalllegierungsabschnitt, der den Kontaktbereich bildet; und eine nicht-leitende Beschichtung, die den Balken bedeckt, sodass der Kontaktbereich freigelegt ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei ein jeder der Vielzahl der Kontakte einen Oberflächenbefestigungs-Kontaktabschnitt zur Befestigung an einer Platine aufweist.
Elektronisches Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Platine eine gedruckte Leiterplatte ist.
Elektronisches Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Platine eine flexible Leiterplatte ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei der Oberflächenbefestigungs-Kontaktabschnitt nicht mit der nicht-leitfähigen Beschichtung bedeckt ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei der Balken überwiegend aus Kupfer ausgebildet ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei der Edelmetalllegierungsabschnitt ein hochgradig entropisches Material aufweist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei das hochgradig entropische Material ein Material aufweist, das einem der ASTM-Standards B₅₄₀, B₅₆₃, B₅₈₉, B₆₈₃, B₆₈₅ oder B₇₃₁ entspricht.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 24, die weiterhin eine Vielzahl von Plattierungsschichten über dem Kupferbalken aufweist, wobei die Vielzahl der Plattierungsschichten eine Nickel-Wolfram-Legierung über der Kupferschicht, eine erste Haftschicht über der Nickel-Wolfram-Legierung, eine Barriereschicht über der ersten Haftschicht, eine zweite Haftschicht über der Barriereschicht und eine obere Platte über der zweiten Haftschicht aufweist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei die erste Haftschicht und die zweite Haftschicht aus Gold ausgebildet sind und die Barriereschicht eines aufweist von Zinn-Kupfer, Nickel, Palladium oder Silber.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 27, wobei die obere Platte eines aufweist von Kupfer, Gold, Rhodium-Ruthenium, Gold-Palladium, dunklem Ruthenium, dunklem Palladium oder Gold-Kupfer.
Steckereinsatz, der aufweist: einen Massenring um eine Öffnung; mehrere in der Öffnung befindliche Kontakte; eine Überspritzung, die um die Vielzahl der Kontakte in der Öffnung ausgebildet ist, sodass die Kontaktflächen der Kontakte freigelegt sind, wobei ein jeder der Vielzahl der Kontakte aufweist: ein Substrat mit einer Oberseite; eine Schicht eines hochgradig entropischen Materials, das auf der Oberseite des Substrats überzogen wurde; und eine Vielzahl von Plattierungsschichten, die über dem hochgradig entropischen Material plattiert wurden und eine obere Platte zur Bildung der Kontaktfläche aufweisen.
Steckereinsatz nach Anspruch 29, wobei ein jeder der Vielzahl der Kontakte einen schmalen Abschnitt aufweist, der an einer gedruckten Leiterplatte befestigt ist.
Steckereinsatz nach Anspruch 30, wobei das hochgradig entropische Material ein Material aufweist, das einem der ASTM-Standards B₅₄₀, B₅₆₃, B₅₈₉, B₆₈₃, B₆₈₅ oder B₇₃₁ entspricht.
Steckereinsatz nach Anspruch 31, wobei das Substrat überwiegend aus Kupfer ausgebildet ist.
Steckereinsatz nach Anspruch 32, wobei die Vielzahl von Plattierungsschichten eine erste Haftschicht über der Edelmetalllegierungsschicht, eine Barriereschicht über der ersten Haftschicht, eine zweite Haftschicht über der Barriereschicht und eine obere Platte über der zweiten Haftschicht aufweisen.
Steckereinsatz nach Anspruch 33, wobei die erste Haftschicht und die zweite Haftschicht aus Gold ausgebildet sind und die Barriereschicht eines aufweist von Zinn-Kupfer, Nickel, Palladium oder Silber.
Steckereinsatz nach Anspruch 34, wobei die obere Platte eines aufweist von Kupfer, Gold, Rhodium-Ruthenium, Gold-Palladium, dunklem Ruthenium, dunklen Palladium oder Gold-Kupfer.
Steckereinsatz nach Anspruch 35, wobei die obere Platte eines aufweist von Kupfer, Gold, Rhodium-Ruthenium, Gold-Palladium, dunklem Ruthenium, dunklem Palladium oder Gold-Kupfer.
Steckereinsatz nach Anspruch 29, wobei die Schicht aus hochgradig entropischem Material wenigstens teilweise entlang der Seiten des Kontakts verläuft.
Elektronische Vorrichtung, die aufweist: ein Gehäuse; und eine Vielzahl von Kontakten, die von dem Gehäuse gehalten werden; wobei ein jeder Kontakt aufweist: einen Balken mit einem Kontaktbereich an einer Balkenspitze; eine elektrophoretische Beschichtung über dem Balken, sodass der Kontaktabschnitt freigelegt ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 38, wobei ein jeder der Vielzahl der Kontakte einen Oberflächenbefestigungs-Kontaktabschnitt zur Befestigung an einer Platine aufweist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 39, wobei der Oberflächenbefestigungs-Kontaktabschnitt nicht mit der elektrophoretischen Beschichtung bedeckt ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 38, wobei der Balken überwiegend aus Kupfer ausgebildet ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 41, die weiterhin eine Vielzahl von Plattierungsschichten über dem Kupferbalken aufweist, wobei die Vielzahl der Plattierungsschichten eine Nickel-Wolfram-Legierung über dem Kupferbalken aufweist, eine erste Haftschicht über der Nickel-Wolfram-Legierung, eine Barriereschicht über der ersten Haftschicht, eine zweite Haftschicht über der Barriereschicht und eine obere Platte über der zweiten Haftschicht.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 42, wobei die erste Haftschicht und die zweite Haftschicht aus Gold ausgebildet sind und die Barriereschicht eines aufweist von Zinn-Kupfer, Nickel, Palladium oder Silber.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 43, wobei die obere Platte eines aufweist von Kupfer, Gold, Rhodium-Ruthenium, Gold-Palladium, dunklem Ruthenium, dunklen Palladium oder Gold-Kupfer, und wobei die Vielzahl der Plattierungsschichten weiterhin eine Kupferschicht zwischen dem Kupferbalken und der Nickel-Wolfram-Legierung aufweist.