SE429278B - Elektrisk kontakt och metod for tillverkning av en elektrisk kontakt - Google Patents

Description

^7aou11s43 2 Varje sådant anslutningsdon innehåller något slags fjädermekanism för att en avsevärd mängd kontaktkraft skall anbringas på motsvarande modulkontaktstift. Även om detta ger tillfredsställande prestanda, är kort- eller plattmonterade anslutningsdon relativt dyra i tillverkning och tar ofta upp mer utrymme än önskvärt. I praktiken är utrymmes- kraven i allmänhet den faktor som verkar begränsande på antalet kon- taktstift, vilka kan åstadkommas för en given modul. Det skulle därför vara önskvärt att åstadkomma ett anslutningsdonsystem, som skulle göra det möjligt att etablera ett mycket större antal kontaktpunkter i en area av given storlek på ett kort eller en platta med tryckta kretsar.

Detta skulle.medge konstruktion av LSI-moduler med ett mycket större antal ingångs/utgångs-anslutningar.

Föreliggande uppfinning är också specie1lt.användbar vid sådana tillämpningar, där man önskar åstadkomma separerbara mångpunktsanslut- ningar till lägre pris per anslutningspunkt. Ett exempel på en dylik tillämpning är det fall, då man önskar ansluta ledarna i en platt mångledarkabel till ett kort eller en platta med tryckta kretsar. Ett f n allmänt använt sätt är att löda fast kabelledarna vid ledande element på ett slags mellanläggskort. Dessa ledande element anslutas genom mellanläggskortets ledningsdragning till individuella fjäder- mekanismer, som är monterade på mellanläggskortet, varvid en fjäder- mekanism finns för varje kabelledare. Dessa fjädermekanismer användas för ingrepp med kontaktstift, som är monterade på den första mönster- plattan, vartill man önskar göra de elektriska anslutningarna. Ett dylikt arrangemang ger tillfredsställande prestanda men är relativt skrymmande och tämligen dyrt. Det skulle därför vara önskvärt att åstadkomma ett kabel-till-platta-anslutningsdonsystem, vid vilket varken ett mellanläggskort eller en individuell fjädermekanism för varje anslutningspunkt behöver användas. Detta skulle bl a ge en avsevärd reduktion av kostnaden för anslutningsdonsystemet.

Ett ändamål med uppfinningen är därför att åstadkomma en ny och förbättrad elkontaktkonstruktion, som ger elanslutningar med god kvalitet till lägre pris per anslutningspunkt.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en elkontakt- konstruktion för etablering av tillförlitliga lâgresistansanslutningar, som blott kräver minimal hållkraft.

Ytterligare ett ändamål är att åstadkomma mycket små kontaktan- slutningar, som ej är särskilt påverkbara av dammpartiklar eller andra vanliga föroreningar. 7804118-3 I enlighet med föreliggande uppfinning åstadkommes en elektrisk kontakt genom utformning på en kontaktkudde eller kontaktyta av ett knippe tunna, fjädrande metallutsprång, vilket sker genom dendritisk grodd av kristaller av ledande metall på ytan. En separerbar elan- slutning âstadkommes genom att man pressar ihop de dendritiska ut- sprången på mot varandra svarande kontakter, så att dessa kilas in i varandra. Detta inkilningsingrepp har självlâsande verkan. Följaktligen krävs en minimimängd hållkraft för att upprätthålla anslutningen. Den självanstrykande verkan hos de dendritiska utsprången, när dessa pressas ihop med varandra, och de av inkilningsverkan uppbyggda kontakt- krafterna ger tillsammans en tillförlitlig lågresistansanslutning. De dendritiska metallutsprången fås att gro på kontaktkudden eller kontakt- ytan genom att denna elektropläteras vid en högre än normal strömtäthet med en pläteringslösning med lägre än normal koncentration av metalljoner.

Kontaktarean, som täcks av ett enda knippe av dendritiska utsprâng, kan vara under millimetern i storlek. Följaktligen kan ett relativt stort antal kontakter åstadkommas på en relativt liten area.

Ovannämnda och andra ändamål, egenskaper och fördelar med upp- finningen, som definieras i nedanstående patentkrav, framgår av följande mera detaljerade beskrivning av en föredragen utföringsform, som illu- streras på bifogade ritningar.

Figur l är en avsevärt förstorad illustration av ett par mot varandra svarande dendritiska kontakter, vilka är konstruerade i enlighet med föreliggande uppfinning.

Figur 2 är en planillustration av ett mönsterkort eller en mönster- platta med ett flertal pâmonterade LSI-moduler. Till kortet eller plattan är en platt mångledarkabel av varierande bredd ansluten och tjänar till att förklara representativa tillämpningar av uppfinningen.

Figur 3 är en sidoillustration av mönsterkortet i figur 2.

Figur 4 är en förstorad tvärsnittsillustration av en del av mönsterkortet i figur 2 och en del av en av LSI-modulerna i samma figur. Vidare visas vissa av de mot varandra svarande dendritiska kontakterna som bildar elektriska anslutningar mellan kortet och modulerna.

Figur 5 detaljvisar det sätt varpå de platta kablarna ansluts till mönsterkortet i figur 2.

Figur 6 är en förstorad illustration av en av de platta kablarna i figur 2 vänd upp och ned. Illustrationen visar de dendritiska kon- takterna för att upprätta elektriska anslutningar till mönsterkortet i figur 2. *78ÉÜlf4 É1Û8 ' 3 4 Figur 7 är en förstorad illustration av ett hörn av mönsterkortet i figur 2 och visar de därpå anordnade dendritiska kontakter, vilka svara mot kabelkontakterna i figur 6. iFigurerna 8 och 9 är fotografier tagna med avsökande elektron-- mikroskop och visar representativa dendritiska kontaktstrukturer i kraftigt förstorad skala. ' I figur l visas i förstorad skala ett par mot varandra svarande dendritiska kontakter alldeles före ingrepp med varandra. Närmare bestämt visas en första elektrisk kontakt l0 bestående av en ledande del ll och-ett knippe l2 av.tunna,>tättsittande, under millimetern stora, fjädrande metallutsprång 13, vilka genom dendritisk grodd av ledande metallkristaller bildats på den ledande delen ll. Delen ll omfattar ett ledande element eller substrat 14 med ett tunt ytpläterings- skikt 15 av ädelmetall på den ytregion, inom vilken elektrisk kontakt skall etableras. Metallutsprângen eller dendritstrukturerna 13, som också består av ädelmetall, utbildas eller gros på detta tunna skikts exponerade yta genom elektroplätering under förhållanden, vilka befrämja uppkomsten av dendritiska strukturer.

Vidare visas en andra elektrisk kontakt 20 bestående av en ledande del 21 och ett knippe 22 av tunna, tätt sittande, under millimetern stora, fjädrande metallutsprâng 23, vilka genom dendritisk grodd av ledande metallkristaller utbildats på den ledande delen 21. Den ledande delen 2l omfattar ett ledande element eller substrat 24 med ett tunt ytskikt 25 av ädelmetall, som pläterats på den_ytregion inom vilken elektrisk kontakt skall etableras. Metallutsprången eller dendritstruk- turerna 23 består också av ädelmetall och är utbildade eller grodda på detta tunna skikts 25 exponerade yta genom:elektroplätering under förutsättningar, som befrämjar uppkomsten av dendritiska strukturer.

De båda elektriska kontakterna l0 och 20 bildar tillsammans, när de används på det i figur l visade sättet, ett separerbart eller från- skiljbart elektriskt anslutningsdon. Elektrisk anslutning åstadkommas genom att metallutsprången på den första ledande delen ll förs till inkilningsingrepp med metallutsprången 23 på den andra ledande delen 21. Dâ ingrepp äger rum, glider metallutsprângen 13 och 23 förbi varandra, och en kilningsverkan byggs upp, som slutligen ger upphov till relativt höga påkänningar på vissa av kristallytorna. Detta sker genom en anstrykningsverkan metall mot metall, vilket tryggar nära metallkontakt och en gastät tillslutning vid många punkter. Kontakt- punkternas redundans tryggar hög tillförlitlighet och låg kontakt- resistans. Eventuellt förekomande dammpartiklar förflyttas fysikaliskt 7804118-3 och förs ur vägen, så att de ej kan påverka den elektriska anslut- ningens kvalitet.

Det är viktigt att observera att det interfolierande ingreppet mellan metallutsprången 13 och 23 åstadkommes genom påläggning av blott mycket ringa krafter. Metallutsprången 13 och 23 glider tämligen lätt förbi varandra. I anslutet skick är strukturen helt stabil be- roende på de självlåsande egenskaperna hos de i varandra inkilade metallutsprången, och blott en minimimängd hållkraft behövs för att upprätthålla förbindelsen. Observera också att på grund av den den- dritiska strukturen en viss felorientering eller toleransavvikelse utmed en godtycklig rymdaxel kan förekomma utan allvarlig inverkan på kontaktegenskaperna.

Valet av metall för användning i de dendritiska utsprången 13 och 23 och ytpläteringsskikten 15 och 25 kommer att behandlas noggrannare längre fram. Ett bra exempel på en lämplig metall för båda ändamålen är palladium. Generellt framställs substraten 14 och 24 av koppar eller annan metall, som används för elektriska ledare. Om man antager att palladium valts, blir ytpläteringsskikten 15 och 25 framställda genom elektroplätering på substratytan av ett tunt skikt av palladium, varvid pläteringsförhållandena ej befrämjar uppkomsten av dendritiska strukturer. Metallutsprången 13 och 23 gros därefter på skiktens 15 och 25 exponerade ytor genom elektroplätering med palladium under sådana förhållanden, att uppkomsten av dendritiska strukturer befrämjas.

De på detta sätt bildade metallutsprången 13 och 23 har mycket ringa storlek. Maximihöjden på ett utsprång (dimension H i figur 1) ligger inom området 0,1 - 0,5 mm. Omkretsen på ett enda utsprång vid dettas bredaste punkt är av storleksordningen 0,03 mm eller mindre.

Vid de representativa tillämpningar, som kommer att beskrivas, är bredden på hela knippet för en enskild kontakt (dimension D i figur l) av storleksordningen 0,5 - 0,8 mm. Såsom indikeras i figur l har de utsprång, som tillsammans bildar ett godtyckligt knippe, varierande storlek och form och är blandade med varandra på ett mer eller mindre oregelbundet sätt.

Med hänvisning till figurerna 2 och 3 beskrivs nu representativa användningsområden för dendritiska elektriska kontakter av det i figur l visade slaget i och för åstadkommande av nya och förbättrade mång- kontaktelanslutningssystem för elektronisk apparatur. Figurerna 2 och 3 visar ett mönsterkort eller en mönsterplatta 30 med ett flertal storskaligt integrerade (LSI) kretsmoduler påmonterade. Tre sådana 7801417-18-'3 6 LSI-moduler 3l, 32 och 33 visas i läge på plattan 30. En fjärde modul 34 (figur 4) är monterbar i läge 35 på plattan 30 men har avlägsnats för att visa en uppsättning 36 av små dendritiska kontakter, vilka utbildats på plattan 30 för upprättande av mångpunktelanslutningar till LSI-modulen 34. En liknande uppsättning 37 (figur 4) av små dendritiska kontakter finns på LSI-modulens 34 undersida för indivi- duell hoppassning med den motsvarande kontakten i uppsättningen 36.

Element 38 är styrstifthål i plattan 30 för mottagning av däremot svarande styrstift 39 (figur 4), vilka pekar nedåt från LSI-modulens undersida.

Ingen skillnad avses här mellan uttrycken "kort" och "platta".

Båda dessa uttryck hänför sig till samma typ-av fysikalisk struktur och användas här på synonymt eller utbytbart.sätt.

Varje dendritisk kontakt 36a, 36b, 36c, etc i den plattmonterade uppsättningen 36 har samma konstruktion som beskrivits för kontakten l0 i figur l. Varje dendritisk kontakt 37a, 37b, 370, etc i den modul- monterade uppsättningen 37 har samma konstruktion som beskrivits för kontakten 20 i figur l. Sålunda etableras en mångfald elektriska an- slutningar genom att modulen 34 trycks ner mot plattan 30, så att metallutsprången på de mot varandra svarande kontakterna glider in i och kilas samman med varandra.

Exempelvis kan uppsättningen 36 i figur 2 innehålla totalt 400 individuella dendritiska kontakter på en kvadratisk area med sidan 2,54 cm. I ett dylikt fall kan det ledande substratet för varje kontakt ha formen av.en rund.dyna med diametern 0,5 mm och med en separation om 1,27 mm mellan närliggande kuddars centra. Motsvarande uppsättning på modulens 34 undersida har då givetvis samma dimensioner. Dessa 400 kontakter skall jämföras med de mindre än 100 (oftast 70-90) kontakter som kan åstadkommas på en area av samma storlek vid användning av vanligen använda, existerande metoder.

Såsom indikeras i figur 4 är plattan 30 en mångskiktig platta med tryckta kretsar. Innerskikt av kopparfolie 40 och 41 är laminerade mellan skikt av elektriskt icke ledande material 42, 43 och 44. Ett ytterligare skikt av koppar kan avsättas på ett övre isolerande skikts 42 övre yta, och ett ytterligare skikt av koppar kan avsättas på ett nedre isoleringsskikts 44 nedre yta. Kopparskikten etsas selektivt på välkänt sätt för åstadkommande av de önskade elektriska ledarmönstren, varvid vart och ett av innerskikten 40 och 4l blir etsat innan det täckande isoleringsskiktet placeras däröver. Kontaktkuddarna, varpå de dendritiska utsprången bildas, åstadkommes på samma sätt. Detta be- tyder att kontaktkuddarna eller de ledande substraten för kontakterna 7804118-3 7 36a, 36b, 36c, etc utbildas på isoleringsskiktets 42 övre yta genom avsättning därpå av ett tunt kopparskikt, varefter det ej önskade kopparmaterialet etsas bort.

Såsom ett exempel visas kudden för kontakt 36b elektriskt an- sluten till en ledare i folieskiktet 40, medan kudden för kontakt 36c visas elektriskt ansluten till en ledare i folieskiktet 41. Detta åstadkommes genom att små hål borras genom ytkuddarna och korrekta isoleringsskikt, varefter hålen fylls med ledande material. Det an- slutande ledande materialet för kontakt 36b-kudden indikeras vid 45, medan det anlutande ledande materialet för kontakt 36c-kudden visas vid 46. Dessa kudde-til1-innerfolie-anslutningar görs innan de den- dritiska utsprången bildas på dynorna. Elektrisk anslutning till dynan för kontakt 36a görs med hjälp av koppar på det isolerande skiktets 42 yta men har för enkelhetens skull ej illustrerats.

Mångpunktselanslutningar för de övriga modulerna 31-33 åstad- kommes på samma sätt som nyss beskrivits för modul 34.

Såsom indikeras i figurerna 2 och 3 hålls modulerna 31-34 på plats på plattan 30 med hjälp av avlånga skenor 47, som är fästa vid plattan 30 och korsa skenor 48, vilkas ändar är fästa vid de avlånga skenorna 47 medelst små skruvar 49. Såsom visas i figur 3 ligger korsskenorna 48 an mot modulernas översida för att hindra dem från att lossna från plattan 30 till följd av vibration eller liknande. Denna mekanism håller sålunda metallutsprången på de mot varandra svarande dendritiska kontakterna i inkilningsingrepp med varandra. Den kraft, som korsskenorna 48 utövar har emellertid en mer bevarande än fast- hållande karaktär. Den är sålunda relativt begränsad.

Figurerna 2 och 3 visar också användningen av dendritiska kontakter för att ansluta bandformade flerledarelkablar till mönsterkortet eller plattan 30. Mönsterplattändarna på fyra olika bandkablar 50, 51, 52 och 53 visas i figur 2. Såsom framgår av illustrationen i figur 5 fasthâllas dessa bandkablar 50-53 nära kanten på plattan 30 med hjälp av U-formade tryckkuddar 54-57 och U-formade fjäderklämmor 58-61.

Tryckkuddarna 54-57 består av gummi eller annat eftergivligt, ej ledande material.

Såsom indikeras i figur 6, som visar den upp och ned-vända band- kabeln 50, består var och en av dessa platta kablar av ett godtyckligt antal elektriska bandledare 62, som är arrangerade sida vid sida och laminerade mellan två skikt av icke ledande material. Så t ex kan ledarna 62 vara tunna remsor av kopparfolie, inbäddade i ett flexibelt 7 8 04411 8 1- 3 8 plastmaterial. Ett par styrstifthål finns nära ändarna på varje kabel för att passa ihop med motsvarande styrstift 64, som är monterade på och skjuter ut ett kort stycke över plattans 30 yta. Figur 7 är en förstorad illustration av den del av plattan 30, till vilken band- kabeln 50 är ansluten. Skalan är densamma som vid illustrationen i figur 6 av bandkabeln 50.

Ett mângpunktsanslutningssystem för att förbinda de individuella ledarna i kabeln 50 med en motsvarande uppsättning ledare på mönster- plattan 30 åstadkommes genom etablering av en linjär uppsättning av dendritiska kontakter direkt på kabeln 50 och genom âstadkommandet av en motsvarande linjär uppsättning dendritiska kontakter nära kanten på plattan 30. Närmare bestämt utbildas små elektriska kontaktareor 65 nära kabelns 50 ände genom att isoleringsmaterialet, som täcker ledarna 62, skrapas bort eller på annat sätt avlägsnas. En tunn ytplätering av ädelmetall anbringas därefter på var och en av dessa exponerade kon- taktareor 65, varefter dendritiska metallutsprång får gro på denna ytplätering inom varje sådan kontaktarea 65. För enkelhetens skull har de dendritiska utsprången ej visats i figur 6. överensstämmande dendritiska kontakter utbildas på en motsvarande uppsättning små kontaktareor 66, som finns på plattan 30, enligt vad som visas i figur 7. Varje sådan kontaktarea 66 utgöres av en koppar- foliekontaktkudde, som är fäst på plattans 30 yta. I varje särskilt fall pläteras ett tunt skikt av ädelmetall på den övre ytan av koppar- materialet, och ett knippe dendritiska metallutsprång får gro på ädel- metallpläteringens övre yta. Ej heller i figur 7 har de dendritiska utsprången visats för tydlighetens skull.

Kabeln 50 ansluts till plattan 30 genom UPP och ned-vändning av kabeln enligt figur 6, så att den får orienteringen i figur 5, varefter styrstifthålen 63 placeras på styrstiften 64. Tryckkudden 54 får därefter glida över kabelns 50 och plattans 30 överlappande delar, varefter fjäderklämman 58 föres över tryckkudden och till sin slutpo- sition såsom visas i figur 3. Denna mekanism håller de dendritiska utsprången på kabelns kontaktareor 65 i inkilningsingrepp med de dendritiska utsprången på motsvarande kontaktareor 66 på plattan 30? Var och en av kontaktareorna 66 på plattan 30 är elektrisfi -f ansluten till sin särskilda kopparfolieledare 67, som är utbildad på eller inom mönsterplattan 30. Då det är fråga om en mångskiktsplatta kan vissa av dessa ledare 67 ligga på plattans 30 yta, medan andra kan vara placerade på olika innerfolienivåer inuti plattan 30. I sist- nämnda fall görs elektriska anslutningar därtill genom att små hål 9 7804118-3 borras och fylls med ledande material på det sätt som beskrivits i anslutning till figur 4. De individuella kontaktareorna 66 på plattan har samma storlek som de individuella kontaktareorna 65 på kabeln 50. Bredden på varje sådan kontaktarea 65 eller 66 är densamma som bredden på en av kabelledarna 62 och kan exempelvis vara 0,254 mm.

Längden på varje kontaktarea 65 eller 66 kan vara tvâ gånger detta värde eller cirka 0,5 mm.

Anslutningssystemet för övriga bandkablar 51-53 har samma konstruk- tion som det för kabeln 50 beskrivna, utom att olika antal dendritiska kontakter finns i enlighet med det avvikande antalet elektriska ledare i övriga bandkablar 51-53.

Såsom framgår av ovanstående exempel kan elektriska kontakter, som är konstruerade enligt föreliggande uppfinning, användas för att åstadkomma i utrymmeshänseende mycket effektiva mångpunktanslutningar av separerbar eller frånskiljbar typ. Inga individuella fjäderarrange- mang krävs för varje anslutningspunkt, och kontakterna kan göras mycket små. Denna utrymmesbesparing kan användas såsom illustreras i det ovan beskrivna systemet för anslutning mellan LSI-modul och platta i och för erhållande av högre antal oberoende elektriska anslutningar på en area av given storlek.

Av särskild vikt är vidare ett faktum att elektriska anslutnings- system, som är konstruerade enligt föreliggande uppfinning, är billigare än de enligt nuvarande teknik framställda. Detta beror i första hand på elimineringen av de individuella fjädrarna och kontaktstiften för de olika anslutningspunkterna och det arbete som åtgår vid monteringen av dylika anslutningsdon. En ytterligare besparing uppträder vid användningen av bandkabel på det förbättrade sättet, vilket beror på att kabeln kan skäras till varje önskad bredd i och för inkludering av önskat antal ledare. Antalet på plattan anordnade kontakter kan lätt varieras, så att varje antal kabelledare kan beredas plats.

Tillverkningen av en individuell elektrisk kontakt, som är kon- struerad i enlighet med föreliggande uppfinning, kommer nu att beskrivas mera detaljerat, varvid hänvisning sker till kontakten l0 i figur 1.

Härvid bör man tänka på att de under millimetern stora metallutsprång 13, som i praktiken etablerar den elektriska anslutningen, företrädesvis utgörs av en metall som är elektriskt ledande, mekaniskt fjädrande och ej fläckas vid rumstemperatur i normal rumsomgivning. Med "fläckas" avses att metallens exponerade yta anlöps av en vidhäftande korrosions- film, t ex en oxidfilm, en sulfidfilm eller dylikt. Med "fjädrande" avses att metallen är fjädrande eller elastisk till sin karaktär, så ?80lf11'8-'3 att den är i stånd att återvinna sin storlek och form efter avlägsnandet av anbringade påkänningar. Följaktligen är metallutsprången 13 fjädrande, så att de kan böjas eller deformeras något, när de interfolieras med en däremot svarande kontakt, och därefter återtaga sin ursprungliga form och position, när kontakten bryts.

I enlighet med dessa krav består metallutsprången 13 företrädesvis av en ädelmetall, t ex palladium, platina, rodium, iridium, rutenium och osmium. Var och en av dessa metaller är elektriskt ledande, anlöps ej vid rumstemperatur och kan framställas mekaniskt fjädrande. På grund av sin något lägre kostnad är palladium sannolikt det mest attraktiva valet. I De dendritiskt grodda strukturerna som representeras av metall- utsprången 13 kallas ibland “dendriter". De kan antaga något olika form beroende på de särskilda elektropläteringsparametrar, som föreligger vid grodden. Den bästa formen för flertalet anslutningsändamål är sannolikt nål- eller spjutformen i figur 1. En något modifierad form, som också synes vara attraktiv för vissa ändamål, erhålles genom att några av de nålliknande strukturerna får bilda champignonliknande hattar vid sina ytterändar. Detta ger en något ökad självlâsande eller självkvarhållande effekt, där så är önskvärt.

Det tunna ytpläteringsskiktet 15 är också företrädesvis av ädel- metall. Skiktet 15 har till uppgift att bilda en tät, kompakt, porfri, korrosionssäker yta, varpå de dendritiska utsprången kan bildas. Detta ger en bättre bindning och undertrycker korrosion eller olämplig elektrolytisk inverkan. Skiktet l5 kan bestå av någon av de metaller som ovan beskrivits såsom föredragna för de dendritiska utsprången 13.

När det gäller skiktet 15, är det emellertid ej nödvändigt att metallen är fjädrande. Sålunda kan en icke fjädrande ädelmetall, t ex guld, också användas för skiktet 15.

Det ledande elementet eller ledande substratet l4 utgör eller är en del av det elektriska kretselement eller den kretsstruktur, varpå kontakten skall åstadkommas. Den kan vara i form av en ledande tråd, ett stift, en tapp, en skena, en dyna, en platta, ett skikt eller liknande. Generellt är substratet l4 av koppar, även om det kan bestå av vilken som helst metall som normalt används för elektriska krets- ledare. Om substratet 14 händelsevis skulle bestå av en ädelmetall med de önskade ytegenskaperna, som inte blir anlöpt, kan det tunna yt- pläteringsskiktet 15 utelämnas.

De dendritiska strukturerna eller utsprången 13 gros företrädesvis genom elektroplätering under onormala förhållanden. Under "normala" 7804118-3 ll elektropläteringsoperationer läggs stor omsorg ned på att förhindra uppkomsten av dendritiska strukturer. I föreliggande fall avviker man medvetet från de normala elektropläteringsreglerna just för att be- främja grodden av dendritiska strukturer. Närmare bestämt bildas de dendritiska strukturerna eller utsprången 13 enligt föreliggande upp- finning genom elektroplätering vid högre än normal strömtäthet med en pläteringslösning med lägre än normal koncentration av metalljoner.

Med "normal" avses de värden som ger en tät, kompakt, porfri yta.

Däremot bildas ytpläteringsskiktet 15 genom elektroplätering under normala förhållanden, som ej befrämjar uppkomsten av dendritiska strukturer.

En pläteringslösning, som har visat sig användbar för grodd av dendritiska utsprång av palladium, är en lösning av vatten (H20), ammoniak (NH3), salmiak (NH4Cl) och palladosaminklorid (Pd(NH3)2Cl2).

Ingredienskoncentrationer, som visat sig användbara, är följande: Pa+2 via zo - so millimol cl' vid 2 - s m1 NH3 för att hålla pH inom området 9,0 - 10,5.

Som en jämförelse kan sägas, att en normal koncentration av palladium- joner skulle ligga på 100 millimol till skillnad från det ovan angivna området 20 - so millimal. i Under antagande att ytpläteringskiktet 15 redan har formats, placeras det underlag varpå de dendritiska palladiumstrukturerna skall gro i ett bad av ovan specificerade pläteringslösning och ansluts elektriskt för att bilda katoden vid pläteringsoperationen. Eventuell ledande yta på underlaget, vilken ej skall mottaga grodda dendritiska utsprång, täcks med ett skikt eller en film av isoleringsmaterial innan underlaget placeras i pläteringsbadet. En likströmkälla inkopplas därefter mellan den av underlaget bildade katoden och en anod, som också finns i pläteringsbadet. En elektrisk ström med högre strömtäthet än normalt får därefter passera genom pläteringslösningen och de den- dritiska metallutsprången bildas därvid på underlagets exponerade ledande yta.

Ett strömtäthetsvärde av storleksordningen 100 mA per cmz har visat sig vara användbart för detta ändamål. Som jämförelse kan nämnas att den normala strömtätheten vid plätering med palladium utan grodd av dendritiska strukturer är av storleksordningen l0 mA per cmz. I båda fallen avser värdena vid arbetsstyckets eller katodens yta upp' mätt strömtäthet.

Claims (11)

78014118-3 12 När man samtidigt önskar gro dendritiska utsprâng på ett flertal separata kontaktareor, är det nödvändigt att var och en av dessa areor elektriskt ansluts till likströmskällans negativa-klämma under utförandet av pläteringsoperationen. I samband med bandkabeln i figur 6 kan detta åstadkommas genom anslutning av ledarnas 62 bortre ändar till den negativa lik- strömsklämman samt placering av änden med kontaktareorna 65 i pläteringsbadet. Dâ det är fråga om mângkontaktareorna pâ en 'platta med tryckta kretsar liknande de i figurerna 4 resp 7 -visade, kan samtidig dendritisk grodd åstadkommas genom kvar- lämnande av kopparfolieanslutningar mellan kontaktareorna, var- efter dessa anslutningar bortetsas efter grodden av de dendri- tiska utsprången på önskade kontaktareor. Figurerna 8 och 9 är fotografier av verkliga dendritiska strukturer, grodda genom elektroplätering med palladium på det ovan beskrivna sättet. Dessa fotografier har framställts med ett avsökande elektronmikroskop, och de visade dendritiska strukturerna har förstorats cirka 1000 gånger. På basis av nuvarande kunskap och erfarenhet antages elektroplätering under de nya förhållanden som ovan beskrivits vara den föredragna metoden för framställning av de dendri- tiska strukturerna. Detta skall emellertid ej uppfattas såsom en åtföljande begränsning i de av efterföljande krav, vilka ej nämner metoden för framställning av de dendritiska struk- turerna, eftersom andra metoder också synas användbara för detta ändamål. Sådana andra metoder är exempelvis plätering utan elektrolys (kemiskt utförd reduktion utan användning av elektroder och elektrisk ström), elektroformning och kemisk ångavsättning. Patentkrav

1. l. Elektrisk kontakt, k ä n n e t e c k n a d av en ledande del (ll) och ett knippe (12) ledande metalliska dendritstrukturer (13), vilka är utbildade på den ledande delen för att möjliggöra interfolieringsingrepp med dendrit- strukturerna på en.likadant konstruerad, motsvarande kon- '78-04118-3 13 takt, varvid knippet (12) utgörs av tunna metallutsprâng, vilka bildats på den ledande delen (ll) genom dendritisk kristallgrodd av ledande metall.

2. Kontakt enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att en majoritet av utsprången är nålliknande.

3. Kontakt enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att en majoritet av utsprången (12) är spjut- liknande.

4. Kontakt enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att utsprången är fjädrande.

5. Kontakt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a d därav, att utsprângens storlek är mindre än en milli- meter.

6. Kontakt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a d därav, att utsprången är tätt anordnade.

7. Kontakt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a d därav, att utsprången består av en metall som ej anlöps vid rumstemperatur.

8. Kontakt enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att utsprången består av en metall som ej utvecklar en vidhäftande korrosionsfilm vid rumstemperatur vid normal rumsatmosfär.

9. Kontakt enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att utsprången består av en ädelmetall.

10. Kontakt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a d därav, att utsprângen består av palladium, platina, rodium, iridium, rutenium eller osmium.

11. ll. Metod för tillverkning av en elektrisk kontakt enligt patentkraven l-10, k ä n n e t e c k n a d av pla- cering av en ledande del, som skall utgöra en del av kon- takten, i en pläteringslösning med en lägre metalljonskon- centration än normalt, anslutning av en likströmkälla mellan den ledande delen och en pläteringslösningselektrod samt matning av en elektrisk ström med högre strömtäthet än normalt genom pläteringslösningen, varigenom dendritiska metallutsprâng bildas på den ledande delens exponerade yta.