Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzschicht zur Passivierung von Silber.The invention relates to a protective layer for passivating silver.
Gegen das Anlaufen von Silber während der Lagerund Montagezeit sind sehr dünne galvanische Vergoldungen,
sogenannte Hauchvergoldungen, als Schutzschicht bekannt und werden in großem Um- ao
fang verwendet. Der Nachteil dieser bekannten Hauchvergoldung ist, daß die Goldschicht wegen
ihrer sehr geringen Dicke mehr oder weniger porös ist. Bei Einwirkung von Schwefel aus der Atmosphäre
bildet sich an den Poren Silbcrsulfid, das dann verhältnismäßig leicht auf der Goldoberfläche wandert
und sich über größere Flächen ausbreitet. Diese Wanderung von Silbersulfid auf Goldoberfiächen ist
seit Jahren bekannt (vgl. Aufsätze: Egan und A. Mendizza, J. Electmehem. Soc, 107 [I960],
S. 353; A. Keil: Ȇber spezielle chemische Reaktionen
an Edelmetall-Oberflächen«. Metall, 15.Jahre.
[1961], S. 655 bis 657).Very thin galvanic gold plating is used to prevent the tarnishing of silver during storage and assembly time.
so-called puff gold plating, known as a protective layer, and is widely used
used catch. The disadvantage of this known flash gold plating is that the gold layer is due to
its very small thickness is more or less porous. Upon exposure to sulfur from the atmosphere
Silver sulfide is formed at the pores and then migrates relatively easily on the gold surface
and spreads over larger areas. This migration of silver sulfide on gold surfaces is
known for years (see articles: Egan and A. Mendizza, J. Electmehem. Soc, 107 [1960],
P. 353; A. Keil: »About special chemical reactions
on precious metal surfaces «. Metal, 15th years.
[1961], pp. 655 to 657).
Bei den damals durchgeführten Untersuchungen wurde auch festgestellt, daß ähnliche Wandcrungscrscheinungen
auf Oberflächen von Platinmetallen nicht stattfinden. Die naheliegende Maßnahme, an
Stelle von Gold zur Passivierung von Silber dünne Überzüge von Platinmetallen, insbesondere Rhodium
zu verwenden, ist aber in vielen Fällen nicht durchführbar oder nicht zweckmäßig. Platinmetalle haben
nämlich andere Nachteile, insbesondere ist die katalytische Polymerisierung organischer Dämpfe an der
Oberfläche von Platinmetallen zu erwähnen (s. Aufsatz »Werkstoff-Effekte an Schwachstromkontakten«.
Zeitschrift Eleklro-Well, Heft B (1964), S. 7 bis 9
und 30 bis 32 — DODUCO-Information, Register-Nr. 1).In the investigations carried out at that time, it was also found that similar migration phenomena
do not take place on surfaces of platinum metals. The obvious measure, at
Instead of gold to passivate silver, thin coatings of platinum metals, especially rhodium
to use, but is in many cases not feasible or not appropriate. Have platinum metals
namely other disadvantages, in particular the catalytic polymerization of organic vapors at the
Mention should be made of the surface of platinum metals (see article "Material Effects on Weak Current Contacts".
Eleklro-Well magazine, Issue B (1964), pp. 7 to 9
and 30 to 32 - DODUCO information, register no. 1).
Außerdem sind solche Schichten im allgemeinen hart und spröde und gehen daher beim Einnietcn
von Kontaktnieten oder bei der geringsten Verformung der Silberteile leicht zu Bruch. Schließlich
behindern Platinmetalle -uif der Oberfläche von Silber
auch das Weichlöten, da sie vom Lot schlecht benetzt werden.In addition, such layers are generally hard and brittle and therefore break down when riveted
easily broken by contact rivets or the slightest deformation of the silver parts. In the end
hinder platinum metals -uif the surface of silver
also soft soldering, as they are badly wetted by the solder.
Bei einer Uberflächenscr-utzschicht gemäß der vorliegenden
Erfindung sind diese Nachteile dadurch vermieden, daß auf der zunächst in üblicher Weise
angebrachten dünnen Goldschicht (Hauchvergoldung) mit der üblichen Schichtdicke von etwa 0,1 bis 1 »m
zusätzlich eine extrem dünne (weniger als 0,1 um) Schicht aus einem oder mehreren Platinmetallen, insbesondere
aus Rhodium, aufgebracht wird. Überraschenderweise hat sich nämlich ergeben, daß die
Wanderung von Silbersulfid auf der Goldoberfläche bereits durch extrem dünne, noch stark porige und
durchscheinende Schichten eines Piatinmetalles praktisch vollständig unterdrückt wird. Durch die erfindungsgemäße
Schutzschicht aus Gold mit darüber abgeschiedenen Spuren von Platinmetaüen werden
die Vorteile der Hauchvergoldung erst voll wirksam, da eine Ausbreitung an Poren gebildeten Silbersulfids
nicht mehr stattfindet. Andererseits werden die oben beschriebener. Nachteile von Passivierungsschichten
aus Platinmetallen wegen der außerordentlich dünnen Auflage vermieden. Für die Wirkung ist es unerheblich,
nach welchen Verfahren die zusätzliche Schicht eines Platinmetalles aufgebracht wird, möglich wäre
galvanische Abscheidung, Aufdampfen im Hochvakuum, Abscheidung durch Zersetzung von Platinverbindungen
oder beliebige andere Verfahren.In the case of a surface protective layer according to the present invention
Invention, these disadvantages are avoided in that on the first in the usual way
applied thin gold layer (puff gold plating) with the usual layer thickness of about 0.1 to 1 »m
in addition, an extremely thin (less than 0.1 µm) layer of one or more platinum metals, in particular
made of rhodium. Surprisingly, it turned out that the
Migration of silver sulfide on the gold surface already through extremely thin, still very porous and
translucent layers of a platinum metal is almost completely suppressed. By the invention
Protective layer of gold with traces of platinum metals deposited over it
The advantages of gold plating are only fully effective, as silver sulfide formed on pores spreads
no longer takes place. On the other hand, those described above become more. Disadvantages of passivation layers
made of platinum metals because of the extremely thin layer avoided. For the effect it is irrelevant
The method by which the additional layer of a platinum metal is applied would be possible
galvanic deposition, vapor deposition in a high vacuum, deposition through the decomposition of platinum compounds
or any other method.
Verhältnismäßig dicke (0,3 bis 10 um) Fhodiumschichten
auf Goldunterlage sind bekannt (Krusenstjern, Edelmetallgalvanotechnik, 1970,
S. 305), doch dienen diese Schichten der Lösung einer anderen Aufgabe, nämlich dem mechanischen Schutz
der Goldschicht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäß weniger als 0.1 iim dicke Rhodiumschicht
völlig ungeeignet.Relatively thick (0.3 to 10 µm) layers of rhodium
on gold backing are known (Krusenstjern, Edelmetallgalvanotechnik, 1970,
P. 305), but these layers serve to solve another task, namely mechanical protection
the gold layer. To achieve this object, the rhodium layer according to the invention is less than 0.1 μm thick
totally unsuitable.
Auf. fiihrungsbeispielOn. leadership example
Eine Silberoberfläche wird in einem technischen Goldbad galvan'sch mit einer etwa 0,2 um dicken
Goldschicht versehen und danach zusätzlich mit einer nicht deckenden Rhodiumschicht. Stromdichte und
Zeit werden so eingestellt, daß die Rhodiumschicht etwa 0,03 um dick wird. Durch diese dünne Schicht
scheint die Goldfarbe der ursprünglichen Hauchvergoldung noch durch. Bei der anschließenden Vergleichskorrosionsprüfung
in einer Atmosphäre mit 80"',, relativer Feuchte und 100 ppm H.S bei 23° C
und 30 Stunden Einwirkungszeit zeigte sich, daß eine Goldschicht ohne Rhodium mit vielen braunen Flekken
überzogen war, die Probe mit der extrem dünnen Rhodiumschicht war dagegen nahezu vollständig
unanL'egrilfen. Außer einigen sehr kleinen braunen AgjS-Punkten war die Fläche unverändert. Eine derartige
Fläche 'äßt sich auch ohne entscheidende Veränderung
der Schutzwirkung in geringem Umfang deformieren und ist auch lötbar.A silver surface is electroplated in a technical gold bath with a thickness of about 0.2 µm
Provided with a gold layer and then additionally with a non-opaque rhodium layer. Current density and
Times are adjusted so that the rhodium layer becomes about 0.03 µm thick. Through this thin layer
the gold color of the original puff gilding still shines through. In the subsequent comparative corrosion test
in an atmosphere with 80 "" relative humidity and 100 ppm H.S at 23 ° C
and an exposure time of 30 hours showed that a gold layer without rhodium with many brown spots
was coated, the sample with the extremely thin layer of rhodium, however, was almost complete
unanL'egrilfen. Except for a few very small brown AgjS points, the area was unchanged. Such a one
Surface can also be used without a decisive change
deform to a small extent due to the protective effect and can also be soldered.