DE3315498A1

DE3315498A1 - Schichtverbund-kontaktstueck

Info

Publication number: DE3315498A1
Application number: DE19833315498
Authority: DE
Inventors: Elke 6458 Rodenbach Biberbach; Albrecht Dipl.-Phys. Dr. 6454 Bruchköbel Bischoff
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1983-04-28
Filing date: 1983-04-28
Publication date: 1984-10-31

Description

"Schichtverbund-Kontaktstück"
Die Erfindung betrifft ein Schichtverbund-Kontaktstück aus einer Auflage aus einer Silber-Palladium-Legierung, einer Unterlage aus Kupfer oder einer Kupfer-Legierung und einer die Unterseite des Schichtverbund-Kontaktstückes bildenden Lot-Schicht aus einer Silber-Kupfer-Legierung.
Für die Herstellung von elektrischen Kontakten werden häufig Verbundwerkstoffe aus einer Edelmetallauflage und einer Unedelmetallunterlage eingesetzt, die - sollen sie durch Löten mit dem Kontaktträger verbunden werden - an der Unterseite eine Lot-Schicht tragen können (siehe zum Beispiel deutsche Patentschrift 11 17 791 und 15 64 069 und deutsche Auslegeschrift 16 21 258).
Die Lot-Schichten bestehen hauptsächlich aus Silber-Kupfer-Legierungen, die zum Beispiel Phosphor, Cadmium oder Zink oder Zink und Zinn enthalten können (deutsche Offenlegungs schrift 20 27 282).
in der deutschen Offenlegungsschrift 27 45 409 werden Hartlot-Legierungen aus 50 bis 70 Gewichts-% Silber, 15 bis 30 Gewichts-% Kupfer, 8 bis 20 Gewichts-% Zink und 0,1 bis 8 Gewichts-% Callium und/oder Indium, die durch Walz-Plattieren verarbeitet und bei der Herstellung von mit Lötschichten versehenem Halb zeug eingesetzt werden können, und in der deutschen Offenlegungsschrift 29 48 915 Silber-Kupfer-Legierungen mit Cadmium, Zinn und/oder Indium zum Auflöten von elektrischen Kontakten aus Silber mit Metalloxiden auf Kontaktträger beschrieben.
Andere bekannte Silber und Kupfer enthaltende Lot-Legierungen bestehen z. B. aus 20 bis 40 % Kupfer, 5 bis 20 % Palladium, 4 bis 10 % Indium, Zinn oder Gallium, Rest Silber (britische Patentschrift 1 044 379) und aus 39 bis 46 % Silber, 27,5 bis 34 % Kupfer, 13 bis 17,5 ° Indium und 9,5 bis 13,5 % Zinn (deutsche Auslegeschrift 15 08 336).
Hartlote zur Verwendung in der Hochvakuumtcchnik aus Legierungen aus 15 bis 45 % Kupfer, 5 bis 15 °Ó Indium und 45 bis 80 % Silber werden in der deutschen Patentschrift 925 987 beschrieben.
Mit der Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Schichtverbund-Kontaktstück aus einer Auflage aus einer Silber-Palladium-Legierung, einer Unterlage aus Kupfer oder einer Kupfer-Legierung und einer Lot-Schicht aus einer Silber-Kupfer-Legierung zu schaffen, dessen Lot-Schicht keine bei höherer Temperatur verdampfenden und sich beim Verlöten mit dem Kontaktträger auf der Oberfläche der Silber-Palladium-Legierung abscheidenden Legierungsbestandteile enthält, und das zum Verbinden mit Kupfer oder einer Kupfcr-Lcgicrurlg al Kontaktrjger geeignet ist.
Das die Lösung der Aufgabe darstellende Sctlichtvorbulld~Korltakt~ stiick ist dadurch gekennzeichnet, daß die Silver-Kupfer-Legierung aus 50 bis 75 Gewichts-°Ó Silber, 18 bis 35 Gewichts-% Kupfer und 5 bis 8 Gewichts-% Gallium oder 4 bis 7 Gewichts~;°Ó Gallium und 1 bis 4 Gewichts-% Indium oder 1 bis 4 Gewichts-% Gallium und 3 bis 7 Gewichts-% Zinn besteht.
Vorzugsweise besteht die Silber-Kupfer-Legierung aus 70 bis 73 Gewichts-% Silber, 19 bis 25 Gewichts-% Kupfer und 5 bis 8 Gewichts-% Gallium, 60 bis 73 Gewichts-°Ó Silber, 19 bis 32 Gewichts-% Kupfer, 5 bis 6 Gewichts-°Ó Gallium und 2 bis 4 Gewichts-°ó Indium oder aus 70 bis 73 Gewichts-°0 Silber, 19 bis 21 Gewichts-°Ó Kupfer, 2 bis 3 Gewichts-% Gallium und 4 bis 7 Gewichts-% Zinn.
Besonders bewährt hat sich ein Schichtverbund-Kontaktstück, dessen Lot-Schicht aus der Legierung aus 72 Gewichts-% Silber, 20 Gewichts-% Kupfer und 8 Gewichts-% Gallium oder aus 72 Gewichts-°Ó Silber, 20 Gewichts-°0 Kupfer, 5 Gewichts-% Gallium und 3 Gewichts-% Indium besteht.
Die die Auflage des Schichtverbund-Kontaktstückes bildenden Silber-Palladium-Legierungen sind bekannte Werkstoffe für elektrische Kontakte (siehe A. Keil: Werkstoffe für elektrische Kontakte, 1960, Seite 156 bis 157); vorzugsweise werden Silber-Legierungen mit 30 bzw. 50 Gewichts-% Palladium eingesetzt.
Als Werkstoff für die Unterlage hat sich Kupfer besonders bewährt; daneben künnen auch bekannte Kupfer-Legierungen, wie zum Beispiel CuSn6 oder CuSn8, verwendet werden.
Da die die Lot-Schicht bildenden Silber-Kupfer-Legierungen eine ebenso gute Duktilität wie die SilberPalladiumLegieru1igen und die Unterlage-Werkstoffe besitzen, läßt sich das erfindungsgemäße Schichtverbund-Kontaktstück auf vorteilhafte Weise durch gemeinsames Walz-Plattieren von bandförmigem Auflage-, Unterlage- und Lot-Material herstellen.
Die Dicke des Schichtverbund-Kontaktstückes beträgt etwa 0,26 mm, die der Auflage-Schicht etwa 20 bis 40 jim und die der Lot-Schicht etwa 10 bis 30 jim.
Die Lot-Schicht des erfindungsgemäßen Schichtverbund-Kontaktstückes weist ein gutes Benetzungsverhalten für Kupfer und Kupfer-Legierungen auf; die durch Löten zwischen Sehiehtverbund-Kontaktstück und Kontaktträger erzeugte Bindung besitzt eine hohe Festigkeit.
Das Schichtverbund-Kontaktstück gemäß der Erfindung eignet sich besonders zur Herstellung von elektrischen Schwachstromkontakten.
Die Zeichnung stellt ein Schichtverbund-Kontaktstüek gemäß der Erfindung aus der Auflage 1, der Unterlage 2 und der Lot-Schicht 3 dar.

Claims

"Schichtverbund-Kontaktstück" Patentansprüche Schichtverbund-Kontaktstück aus einer Auflage aus einer Silber-Palladium-Legierung, einer Unterlage aus Kupfer oder einer Kupfer-Legierung und einer die Unterseite des Schichtverbund-Kontaktstückes bildenden Lot-Schicht aus einer Silber-Kupfer-Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Silber-Kupfer-Legierung aus 60 bis 75 Gegichts-°Ó Silber, 18 bis 35 Gewichts-°Ó Kupfer und 5 bis 8 Gewichts-°Ó Gallium oder 4 bis 7 Gewichts-°Ó Gallium und 1 bis 4 Gewichts-% Indium oder 1 bis 4 Gewichts-% Gallium und 3 bis 7 Gewichts-% Zinn besteht.
2. Schichtverbund-Kontaktstück nach Anspruch 1, dadurch qekenn zeichnet, daß die Silber-Kupfer-Leigierung aus 70 bis 73 Gewichts-% Silber, 19 bis 25 Gewichts-% Kupfer und 5 bis 8 Gewichts-°Ó Gallium besteht.
3. Schichtverbund-Kontaktstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Silber-Kupfer-Legierung aus 72 Gewichts-°O Silber, 20 Gewichts-°Ó Kupfer und 8 Gewichts-% Gallium besteht.
4. Schichtverbund-Kontaktstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Silber-Kupfer-Legierung aus 60 bis 73 Gewichts-% Silber, 19 bis 32 Gewichts-% Kupfer, 5 bis 6 Gewichts-% Gallium und 2 bis 4 Gewichts-% Indium besteht.
5. Schichtverbund-Kontaktstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Silber-Kupfer-Legierung aus 72 Gewichts-% Silber, 20 Gewichts-% Kupfer, 5 Gewichts-% Gallium und 3 Gewichts-% Indium besteht.
6. Schichtverbund-Kontaktstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Silber-Kupfer-Legierung aus 70 bis 73 Gewichts-% Silber, 19 bis 21 Gewichts-% Kupfer, 2 bis 3 Gewichts-% Gallium und 4 bis 7 Gewichts-% Zinn besteht.
7. Schichtverbund-Kontaktstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Silber-Palladium-Legierung aus 70 Gewichts-% Silber und 30 Gewichts-°Ó Palladium besteht.
8. Schichtverbund-Kontaktstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Silber-Palladium-Legierung aus 50 Gewichts-% Silber und 50 Gewicht-°Ó Palladium besteht.
9. ScIichterbund-Kontakttück nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage aus Kupfer besteht.