DE963013C - Verfahren zur Vorbereitung einer vakuumdichten Verschmelzung von vergoldeten Kontaktorganen fuer elektrische Entladungsroehren - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 2. MAI 1957

N 8128VIIIc/2ig

Eindhoven (Niederlande)

sind als Erfinder genannt worden

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vorbereitung einer vakuumdichten Verschmelzung von mit einer Goldschidit überzogenen Kon-• aktorganen für elektrische Entladungsröhren, wie z. B. Kontaktstrften, deren Kern aus Nickel, Eisen, Nickeleisen oder Chromeisen besteht.

In bestimmten Fällen ist es erforderlich, daß Kontaktstifte elektrischer Entladungsröhren vor dem Einschmelzen in den Röhrenboden mit einer dünnen Goldschdcht überdeckt werden, so daß nicht nur dauernd ein besonders zuverlässiger Kontakt mit den Kontaktorganen der Röhrenfassung entsteht, sondern auch der Hochfrequenzwiderstand der Stifte wesentlich herabgesetzt werden kann. Zu diesem Zweck ist es aber notwendig, daß die GoIdsdhioht nach dem Einschmelzen der Stifte in den Röihrenboden, wenigstens an den Kontaktorganen selbst, noch völlig unbeschädigt ist.

Infolge der größeren Zahl lassen sich solche Leiter, wie Kontaktstifte, vor dem Aufbringen der gut leitenden Schicht nicht einzeln behandeln oder in einer Fassung anbringen. Bei solchen großen Mengen kommt daher praktisch nur das Bedecken nach dem bekannten galvanischen Verfahren in Frage, bei dem die Gegenstände einfach in eine Trommel gestürzt werden (sogenanntes Trommelverfahren) .

Dieses Verfahren des Bedeckens der Kontaktstifte mit einer dünnen Goldschicht ergibt aber im allgemeinen keine günstigen Ergebnisse, denn es

ist erwünscht, die Goldsdiicht wegen der Kostspieligkeit des Goldes besonders dünn zu wählen. Es ergibt sich, daß sine dünnere Goldschicht als 5 Mikron während des Einschmelzens der Stifte, sogar an den aus dem Glas herausragenden Teilen der Stifte, nicht unbeschädigt bleibt. Wenn der Stift selbst aus Nickel bestellt, ergibt sich, daß das Gold und das Nickel ineinanderdiffundierein, so daß die Vorteile der Verwendung einer Goldschicht ίο verlorengehen. Bei Verwendung von Chromeisenstiften tritt, insbesondere wenn das Vergolden nach dem erwähnten Trommelverfahren erfolgt ist, außerdem noch die Schwierigkeit auf, daß die Goldschicht schlecht am Chromeisen haftet, so daß die guten Kontakteigensohaften auf die Dauer verlorengehen, während im Falle, daß solche Stifte vakuumdicht eingeschmolzen werden müssen, ein Leck entstehen kann.

Es ist bekannt, daß eine Diffusion des Goldes in das Metall der Unterschicht, und umgekehrt, durch das Aufbringen einer geeigneten Zwischenschicht vermieden werden kann. Im vorliegenden Falle muß eine solche Zwischenschicht nicht nur die Diffusion in zwei Richtungen verhüten, sondern es muß außerdem eine gute Haftung dieser Schicht sowohl am Kernmetall als auch an der Goldschicht auftreten, auch wenn sowohl diese Schicht als auch die Goldschicht nach dem Trommelverfahren angebracht sind.

Ferner darf die Zwischenschicht beim Erhitzen der Stifte während des Einschmelzens in Glas kein Gas abgeben.

Es wurde festgestellt, daß das beabsichtigte Ziel erreicht wird und die erwähnten Schwierigkeiten völlig vermieden werden können, wenn bei einem Verfahren zur Vorbereitung einer vakuumdichten Verschmelzung von mit einer Goldschicht überzogenen, aus Nickel, Eisen, Nickeleisen oder Chromeisen bestehenden Kontaktorganen mit der Glaswand von elektrischen Entladungsröhren gemäß der Erfindung vor Aufbringung der Goldschicht auf dem Kernmaterial eine kobalthaltige Zwischenschicht aufgebracht wird. Durch die Verwendung einer solchen kobalthaltigen Zwischenschicht wird nicht nur eine Diffusion des Goldes in die Zwischenschicht, oder umgekehrt, vermieden, sondern auch eine besonders gute Haftung erzielt, wobei sowohl die Goldschicht als auch die Zwischenschicht auf galvanischem Wege in der Trommel aufgebracht werden können. Die Goldschicht kann sodann, z. B. zur Herstellung eines guten Kontaktes, eine Stärke von einigen Zehnteln Mikron haben. Es hat sich ergeben, daß sogar unter den sehr ungünstigen Verhältnissen, denen Kontaktstifte beim Einschmelzen und im Betrieb der Röhre ausgesetzt sind, solche dünnen Goldschichten mit einer Stärke von weniger als 1 Mikron völlig unbeschädigt bleiben. Je mehr Kobalt in der Zwischenschicht vorhanden ist, um so dünner kann die Goldschicht sein. Jedoch ist es auch unbedenklich möglich, zur Verbesserung der Hochfrequenzleitung eine viel stärkere Goldschicht aufzubringen.

Es war bekannt, daß eine Zwischenschicht aus Rhodium oder Rhodiumlegierungen die Diffusion von Gold in die Unterschicht wesentlich herabsetzen kann. Solche Zwischenschichten eignen sich aber nicht zur Verwendung bei Leitern, die vakuumdicht eingeschmolzen- werden müssen, da sie zuviel Gas abgeben.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der

Fig. ι eine Elektronenröhre und Fig. 2 eine bestimmte Ausführungsform eines Kontaktorgans darstellt.

In Fig. ι ist mit 1 der Kolben einer elektrischen Entladungsrohre bezeichnet, der durch einen Glasboden 2 verschlossen ist. In den Boden sind mehrere Chromeisen-Kontaktstifte 3 eingeschmolzen, von denen wenigstens der aus der Röhre 1 emporragende Teil mit einer Goldschicht S überdeckt ist. Zwischen der Goldschicht 5 mit einer Stärke von weniger als 1 Mikron und dem Leiter 3 ist eine aus Eisen-Nickel-Kobalt bestehende Schicht 4 angebracht. Wenn die Goldschicht 5 gleichzeitig für eine gute Hochfrequenzleitung dienen muß, kann eine größere Stärke, z. B. 2 Mikron oder mehr, angewendet werden. Eine Schicht dieser Stärke bleibt dann sogar in der Einschmelzung unbeschädigt und setzt sich in der Röhre fort. Obwohl durch Anwendung des Trommelverfahrens immer der ganze Stift mit einer Zwischenschicht und einer GoIdschicht überdeckt wird, kann die Goldschicht, wenn sie sehr dünn ist, an der Einschmelzstelle während des Einschmelzens infolge der bei dieser hohen Temperatur doch noch auftretenden Diffusion völlig oder teilweise unterbrochen werden. Solche sehr dünnen Goldsohichten werden aber zur Erhaltung eines besonders guten und zuverlässigen Kontaktes zwischen dem Stift und der Kontaktfeder der Röhrenfassung aufgebracht und brauchen daher nach erfolgter Verschmelzung nur auf dem aus der Röhre herausragenden Teil der Leiter vorhanden zu sein.

In Fig. 2. ist ein vielfach verwendeter, sogenannter dreiteiliger Einschmelzstift dargestellt, von dem der Teil 8 aus Nickel, Eisen, Nickeleisen oder Chromeisen bestehen kann. Der Teil 7 besteht aus einem Kupfermanteldraht und der Teil 6 aus Eisen, Molybdän oder einem ähnlichen Metall wie der Teil 8. Der ganze Leiter ist mit einer kobalthaltigen Zwischenschicht 4 und einer Goldschicht 5 mit einer Stärke von z. B. 0,5 Mikron überdeckt. Diese Schicht ist nach der Einschmelzung des Leiters auf dem Teil 8 zur Sicherung eines guten Kontaktes mit den Kontaktorganen der Röhrenfassung noch unbeschädigt. Zum Aufbringen der Zwischenschicht wird z. B. 1 kg Chromeisenstifte in einen Behälter geschüttet und zwecks Reinigung der Oberfläche mit Salzsäure Übergossen. Nach dem Abspülen mit Wasser werden die Stifte in eine Drehtrommel übergeführt und mit einem sauren kobalthaltigen Bad Übergossen. Eine Elektrode reicht in den Stiftehaufen, die andere ist nur mit dem Bad in Berührung. Beim Drehen der Trommel 1S5 wird dann der Strom eingeschaltet, so daß die

Stifte mit einer kobalthaltigen Schicht überdeckt werden. Nach dem Abspülen werden die Stifte dann in der Trommel zwecks Auftragung einer Goldschicht mit einem alkalischen Cyanidbad übergössen. Da der Chromeisenkern von der Zwischenschicht vor dem alkalischen Bad geschützt wird, kann keine Anfressung des Chromeisens auftreten. Es wunde festgestellt, daß mit dem Trommelverfahren auf diese Weise besonders günstige Ergebnisse erzielt werden können. Die kobalthaltige Zwischenschicht haftet besonders gut sowohl am Kern als auch an der Goldschicht und gibt während des Einschmelzens keine nennenswerte Gasmenge ab.

Statt dieses Verfahrens können auch andere Verfahren zum Bedecken des Kernmaterials mit den Schichten Anwendung finden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verfahren zur Vorbereitung einer vakuumdichten Verschmelzung von mit einer GoIdschicht überzogenen, aus Nickel, Eisen, Nickeleisen oder Chromeisen bestehenden Kontaktorganen mit der Glaswand von elektrischen Entladungsröhren, dadurch gekennzeichnet, daß vor Aufbringung der Goldschicht auf dem Kernmaterial eine kobalthaltige Zwischenschicht aufgebracht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zwischenschicht aus reinem Kobalt aufgebracht wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Zwischenschicht aus einer Legierung von Kobalt mit Nickel und/ oder Eisen aufgebracht wird.
4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Zwischenschicht als auch die Gold· schicht auf galvanischem Wege in einer Drehtrommel aufgebracht werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 738 827;
   deutsche Patentanmeldung C 3880 VIIIc/2ig; »Funkschau«, Jg. 24, 1952, Heft 21, S. 421; »RCA-Review«, Jg. 13, 1952, S. 291 bis 299.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609660/360 10.56 (609 873 4.57)