WO2017125330A1 - Multi-layer system comprising tin-containing layers - Google Patents

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WO2017125330A1
WO2017125330A1 PCT/EP2017/050744 EP2017050744W WO2017125330A1 WO 2017125330 A1 WO2017125330 A1 WO 2017125330A1 EP 2017050744 W EP2017050744 W EP 2017050744W WO 2017125330 A1 WO2017125330 A1 WO 2017125330A1
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layer
layers
tin
multilayer system
contact element
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PCT/EP2017/050744
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Jian Song
Savio Fabretti
Eugen Silbernagel
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Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/02—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
    • C23C28/027—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material including at least one metal matrix material comprising a mixture of at least two metals or metal phases or metal matrix composites, e.g. metal matrix with embedded inorganic hard particles, CERMET, MMC.
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/40—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition
    • C23C28/42—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition characterized by the composition of the alternating layers
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    • C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
    • C25D5/12—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated

Definitions

  • the present invention relates to various aspects
  • Multilayer system in particular for an electrical contact element, an electrical contact element, an electrical, in particular detachable
  • Tin is the most commonly used
  • the contact zones offset relative to each other.
  • the protective oxide layer on the non-precious surface is broken and the underlying metal is oxidized. This process is repeated at each cycle of motion and results in the formation of a thick, high-resistance oxide layer on the surfaces and, ultimately, a large increase in contact resistance.
  • tin is susceptible to fretting corrosion, which is ultimately reflected in cyclically-exposed contacts in a small number of cycles of a few hundred cycles.
  • German Patent Application DE 197 47 756 A1 describes a clamp material which comprises a multilayer system on a carrier material.
  • a tin surface layer is provided.
  • a nickel layer and / or copper layer may be provided between the tin surface layer and the substrate.
  • a gold surface layer may be provided instead of the tin surface layer.
  • the invention has the object, a multilayer system, an electrical contact element, an electrical connector and a method for producing an electrical
  • Multilayer system in particular for an electrical contact element, solved, wherein the multi-layer system comprises an at least partially alternating and at least three layers comprehensive layer sequence with at least two tin-based layers on the one hand and with one or more others
  • the frictional wear resistance can be increased by providing an at least partially tin-based layer and one or more further metallic separating layers alternating layers. It is particularly surprising that it has been found that the multilayer system according to the invention, even if it has, for example, no nanoparticles, exhibits an unexpectedly high resistance to fretting corrosion. It is believed that the high fretting corrosion resistance can be attributed to the fact that the alternating contacting of the tin-based layer and the further metal separation layer disturbs the growth kinetics of a tin oxide layer, so that the fretting corrosion of the tin-based layer is retarded. At the same time, the presence of the tin-based layer in turn ensures the surface protection of the further metallic separating layer against corrosion. Since in the multi-layer system also no metals we gold or
  • a tin-based layer is understood in particular to mean that the layer consists of tin or a tin alloy.
  • the one or more further metallic separating layers are in particular no layers of tin or a tin alloy, but of another metal or another metal alloy.
  • the layer sequence preferably has only two different types of layers. That is the metallic one
  • Separating layers are preferably made of the same material (in particular copper or a copper alloy). However, it is also conceivable to provide separating layers of different materials.
  • the tin-based layers are separated from one another by the one or more further metallic separating layers. Since the at least partially alternating layer sequence comprises at least three layers with at least two tin-based layers and at least one further metallic separating layer, the layer sequence has at least the order: tin-based layer - further metallic separating layer - tin-based layer.
  • the layer sequence is at least partially alternating in some areas, is understood in particular that in addition to alternating area and non-alternating areas may be present. In addition, that can
  • Layer sequence also include other layers. It is also conceivable that layers may also be present between the tin-based layers and the one or more further metal layers. Likewise, the multilayer system can also consist exclusively of the at least partially alternating layer sequence.
  • the layer sequence comprises the same number of tin-based layers and of further metallic separating layers.
  • the layer sequence comprises more tin-based layers than further metallic separating layers.
  • the at least partially alternating layer sequence comprises at least three tin-based layers. If the number of tin-based layers is increased to at least three, the total thickness of the tin-based layers can be increased, and thus a further increased fretting corrosion resistance can be achieved.
  • the at least partially alternating layer sequence comprises at least two, preferably at least three further metallic separating layers.
  • the one or more further metallic ones are based
  • Separation layers can be achieved a high Reibkorrosionsbe pretechnik because copper-based metallic release layers even a lesser
  • copper-based release layers are in particular
  • the layer sequence alternating at least in some regions is a strictly alternating layer sequence. It has been found that this corrosion resistance can be effectively and inexpensively increased.
  • a strictly alternating layer sequence is understood in particular to mean that a tin-based layer and a further metallic separating layer are always provided in direct contact with each other and in alternation. Nevertheless, it is possible for the multi-layer system to comprise further layers above or below the alternating layer sequence.
  • the multi-layer system comprises at least one intermediate layer, in particular based on nickel.
  • the intermediate layer is arranged in particular between the at least partially alternating layer sequence and the substrate.
  • the intermediate layer has in particular nickel or a nickel alloy.
  • An intermediate layer based on nickel can be one
  • the at least partially alternating layer sequence comprises at least four, preferably at least five, more preferably at least six layers. If at least four layers (altogether two tin-based layers and two metallic separating layers in each case alternating) are provided in the alternating layer sequence, one for most
  • the tin-based layers each have a layer thickness of at least 0.1 ⁇ and / or at most 5 ⁇ . Inn area of this
  • Multilayer system requires too much space and material.
  • the layers of the multilayer system comprise introduced nanoparticles, the nanoparticles preferably comprising ceramic and / or metallic nanoparticles.
  • Nanoparticles are understood in particular to mean particles whose size is in the range from 1 to 200 nm.
  • all layers of the at least partially alternating layer sequence or else all layers of the multilayer system have corresponding nanoparticles. It has been shown that, depending on the nature of the particles, the introduced nanoparticles can be used to improve the wear resistance and / or the electrical properties, ie in particular a better electrical connection or a better surface protection.
  • the alternating layer sequence could now relevant to multi-layer systems with tin-based layers. Namely, as described, the nanoparticles deposit mainly at the periphery of the tin-based layers. Due to the alternating layer sequence can now relevant
  • the multi-layer system and at the same time a sufficient total thickness of the tin-based layers can be achieved.
  • the multi-layer system can alternatively also be provided free of nanoparticles since it has been recognized that even without the nanoparticle concentrations, an almost similar amount is already present
  • Friction corrosion resistance can be achieved.
  • the layers of the multilayer system are applied at least partially by electroplating. This allows the layers of the
  • Multilayer system and in particular the layer sequence are applied individually layer by layer.
  • very thin layer thicknesses can be achieved with low material consumption.
  • the object is achieved by an electric
  • Contact element solved comprising a particular copper-based substrate and arranged on the substrate multilayer system according to the first aspect. Due to the multi-layer system can advantageously a
  • the copper-based substrate consists in particular of copper or a copper alloy.
  • the electrical contact element may in particular be part of a detachable electrical connector.
  • the layer of the multilayer system facing away from the substrate is a tin-based layer.
  • the layer of the multilayer system facing away from the substrate is understood in particular to be the topmost layer (surface layer) of the multilayer system. This is for example exposed to the environment and / or comes primarily in contact with a mating contact. In principle, however, it is also possible that one of the further metallic separating layers represents the layer of the multi-layer system facing away from the substrate.
  • the layer facing the substrate of the Multilayer system is understood in particular to mean the layer which is in direct contact with the substrate.
  • the choice of the layer facing the substrate can in particular be made dependent on the respective substrate and optimized thereon.
  • the object mentioned is achieved by an electrical, in particular releasable connector comprising an electrical contact element according to the second aspect.
  • an electrical, in particular releasable connector comprising an electrical contact element according to the second aspect.
  • the object mentioned at the outset is achieved by a method for producing an electrical contact element comprising a multilayer system, in particular according to the first aspect, comprising the steps of: providing a substrate; and applying at least one
  • Layer sequence with at least two tin-based layers on the one hand and with one or more further metallic separating layer on the other hand on the substrate.
  • the layer sequence is at least partially electroplated
  • Multilayer system and in particular the layer sequence are applied individually layer by layer.
  • very thin layer thicknesses can be achieved with low material consumption.
  • nanoparticles are introduced at least into a part of the layers of the multilayer system.
  • the introduced nanoparticles can be used to improve the wear resistance and / or the electrical properties, that is to say in particular a better electrical connection at the onset of the oxidation.
  • the electrical contact element is part of an electrical, in particular releasable connector. So if the process for producing a
  • the electrical connector can thus be produced economically and has an improved Reibkorrosionsbe Onemaschine. As already described, this is particularly advantageous when the electrical connector is used in an environment in which it is exposed to a regular, in particular cyclic movement. With regard to further advantageous embodiments of the different aspects, reference is made in particular to the description of the first aspect and its advantages.
  • FIG. 1 shows three exemplary embodiments of an electrical contact element according to the second aspect, each with a multilayer system according to the first aspect
  • Fig. 2 shows an embodiment of a method according to the fourth
  • FIG. 1 initially shows three exemplary embodiments of an electrical contact according to the second aspect, each with a multilayer system according to the first aspect.
  • an embodiment of an electrical contact element is shown in cross section, which may for example be part of an embodiment of a releasable electrical connector according to the third aspect.
  • the electrical contact element comprises a multilayer system 1 and a substrate 2, which in this case consists of copper or a copper alloy.
  • the multilayer system 1 is applied to the substrate.
  • the multilayer system 1 comprises an alternating layer sequence 4 comprising three layers 6, 7, 8 with two tin-based layers 6, 8 and a further metallic one
  • the further metallic separating layer 7 is based on copper, ie it consists for example of copper or a copper alloy.
  • a layer sequence 4 which results in an alternating layer sequence 4 on tin based on the one hand and a copper-based layer 7 on the other hand.
  • the uppermost layer of the multilayer system 1 facing away from the substrate 2 is the tin-based layer 8.
  • the layer of the substrate 2 in direct contact with the substrate 2
  • Multilayer system 1 is the tin-based layer 6.
  • a second embodiment of an electrical contact element is shown in cross section.
  • the electrical contact element of FIG. 1 b is similar to that of FIG. 1 a, so that reference can be made to the embodiment of FIG. 1 a.
  • the electrical contact element of FIG. 1 b comprises another multilayer system 1 'with a different layer sequence 4', which is applied to the substrate 2 '.
  • the multi-layer system V comprises an alternating layer sequence 4 "comprising five layers 6, 7, 8, 9, 10 comprising five tin-based layers 6, 8, 10 and two further metallic separating layers 7, 9.
  • a layer sequence 4 ' which on the other hand comprises an alternating layer sequence of tin-based layers 6, 8, 10 on the one hand and copper-based layers 7, 9.
  • Multilayer system V in this case is the tin-based layer 10.
  • the layer of the multilayer system 1 which is in direct contact with the substrate 2 'and faces the substrate 2' is in turn the tin-based layer 6.
  • a third embodiment of an electrical contact element is shown in cross section.
  • the electrical contact element of FIG. 1 c is similar to that of FIG. 1 b, so that reference may first be made to the embodiment of FIG. 1 b.
  • the electrical contact element of Fig. 1c comprises another multilayer system 1 "with a different layer sequence 4" applied to the substrate 2 ", in which case the multilayer system V comprises one Intermediate layer 3 "and an alternating and six layers 5, 6, 7, 8, 9, 10 comprising layer sequence 4" with three tin-based layers 6, 8, 10 and three further metal separation layers 5, 7, 9.
  • the intermediate layer 3 " is between the substrate 2 "and
  • the alternating layer sequence 4 " is based on nickel, ie it consists for example of nickel or a nickel alloy. Also in this case, the further metallic separating layers 5, 7, 9 are based on copper. This results in a layer sequence 4 ", which is an alternating
  • Layer sequence of tin-based layers 6, 8, 10 on the one hand and on copper-based layers 5, 7, 9 on the other hand comprises.
  • the topmost layer of the multilayer system 1 "facing away from the substrate 2 is again the tin-based layer 10.
  • the layer of the multilayer system 1" which is in direct contact with the substrate 2 "and faces the substrate 2" is in this case nickel based layer 3 ".
  • a mating contact 12 is indicated, which can contact the electrical contact element via the multilayer system.
  • the layer sequences 4, 4 ', 4 are each strictly alternating layer sequences, in which always a tin-based layer and another metallic
  • the individual layers 3 ", 5, 6, 7, 8, 9, 10 of the multilayer systems 1, 1 ', 1" each have a layer thickness of between 0.1 ⁇ m and 5 ⁇ m.
  • nanoparticles for example metallic or ceramic
  • the individual layers 3", 5, 6, 7, 8, 9, 10 are also advantageously applied by electroplating (see Fig. 2).
  • the alternating layer sequences 4, 4 ', 4 " the layers of which consist alternately of a tin-based layer and one or more further metallic separating layers, the
  • FIG. 2 now shows an exemplary embodiment of a method according to the fourth aspect, with which, for example, the electrical contact elements of FIG. 1 can be produced. 2 shows a flow diagram 100.
  • a nickel-based layer for example layer 3 "of FIG. 1 c
  • a substrate for example layer 3 "of FIG. 1 c
  • a copper-based layer (for example, layer 5 of FIG. 1 c) is applied.
  • step 130 a tin-based layer is applied (for example, layer 6 of FIG. 1 a, b, c) applied.
  • step 140 a copper-based layer is deposited (eg, layer 7 of FIGS. 1a, b, c).
  • step 150 a tin-based layer is again applied (for example, layer 8 of FIGS. 1a, b, c).
  • the application of the layers is completed or the steps 140, 150 are repeated once (for applying the layers 9, 10 of FIG. 1 b, c) or repeatedly for applying further layers.
  • the layers are preferably applied by means of electroplating in order to be able to apply the layers of the multilayer system individually, layer by layer, and to be able to realize them thinly.

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Abstract

The invention relates to, inter alia, a multi-layer system, particularly for an electrical contact element. The aim of the invention is to improve the friction corrosion resistance in a cost-effective way. To this end, the multi-layer system (1, 1', 1'') comprises a layer sequence (4, 4', 4'') alternating at least in certain areas and comprising at least three layers, including at least two tin-containing layers (6, 8, 10) and at least one other metal separation layer (5, 7, 9). The invention also relates to an electrical contact element, to an electrical, particularly detachable plug-in connector, and to a method for producing an electrical contact element.

Description

Mehrschichtsystem mit auf Zinn basierenden Schichten  Multilayer system with tin-based layers
Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß unterschiedlicher Aspekte ein The present invention relates to various aspects
Mehrschichtsystem, insbesondere für ein elektrisches Kontaktelement, ein elektrisches Kontaktelement, einen elektrischen, insbesondere lösbaren Multilayer system, in particular for an electrical contact element, an electrical contact element, an electrical, in particular detachable
Steckverbinder und ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Connectors and a method of making an electrical
Kontaktelements. Contact element.
Im Gebiet der lösbaren elektrischen Verbindungstechnik werden die In the field of releasable electrical connection technology, the
Kontaktoberflächen von Steckverbindern und anderen elektrischen Kontakten häufig mit einer Oberflächenschutzschicht versehen. Dabei bestimmt das Contact surfaces of connectors and other electrical contacts often provided with a surface protective layer. It determines that
Anforderungsprofil an einen elektrischen Steckverbinder die benötigten Requirement profile to an electrical connector the required
Oberflächeneigenschaften. Zinn ist dabei das am häufigsten eingesetzte Surface properties. Tin is the most commonly used
Oberflächenmaterial für Steckverbinder und elektrische Kontakte. Surface material for connectors and electrical contacts.
Bei der Verwendung eines solchen beschichteten Steckverbinders entsteht zunächst durch die plastische Deformation des weichen Zinns beim Kontaktieren in der Regel eine gasdichte Kontaktstelle. Beim ersten Kontakt des Zinns mit Luft reagiert das Zinn mit dem Sauerstoff und bildet umgehend eine harte, ca. 1 ,5nm dicke Oxidschicht, bestehend aus Zinn(ll)-Oxid (SnO) und Zinn(IV)-Oxid (SnO2). Im Laufe der Zeit nimmt die Wachstumsgeschwindigkeit der Schicht exponentiell ab, da mit zunehmender Dicke immer weniger Sauerstoffatome zu den freien Zinn- Ionen diffundieren. Das Wachstum der Oxidschicht verlangsamt sich schnell und erreicht, je nach Umgebungsbedingungen, bei rund 10nm bis 30nm die Sättigung. Diese zunächst gebildete dünne Oxidschicht bricht beim Kontaktieren durch die Kontaktnormalkraft auf, wodurch ein Stromfluss zugelassen wird. When using such a coated connector is initially formed by the plastic deformation of the soft tin when contacting usually a gas-tight contact point. Upon initial tin contact with air, the tin reacts with the oxygen to immediately form a hard, approximately 1.5 nm thick oxide layer consisting of tin (II) oxide (SnO) and tin (IV) oxide (SnO 2 ). Over time, the growth rate of the layer decreases exponentially, since with increasing thickness, fewer and fewer oxygen atoms diffuse to the free tin ions. The growth of the oxide layer slows down quickly and, depending on the ambient conditions, reaches saturation at around 10nm to 30nm. This initially formed thin oxide layer breaks when contacting by the contact normal force, whereby a current flow is allowed.
Durch dieses Verhalten weist eine derartige auf Zinn basierende By such behavior, such tin based
Oberflächenschutzschicht allerdings eine sehr starke Neigung zur Reibkorrosion auf. Das heißt, dass Mikrobewegungen, beispielsweise zwischen den elektrischen Kontakten, zu einer starken Oxidation im Bereich der Kontaktzone und dadurch zum Ausfall der elektrischen Verbindung führen können. Dies ist darauf Surface protection layer but a very strong tendency to fretting on. This means that micro-movements, for example between the electrical contacts, can lead to a strong oxidation in the region of the contact zone and thereby to the failure of the electrical connection. This is on it
zurückzuführen, dass Mikrobewegungen, die beispielsweise durch Vibration, Schock oder unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten erzeugt werden, die Kontaktzonen relativ zu einander versetzten. Bei jeder Mikrobewegung der Kontaktpaare wird die schützende Oxidschicht auf der unedlen Oberfläche durchbrochen und das darunterliegende Metall oxidiert. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jedem Bewegungszyklus und führt zur Bildung einer dicken, hochohmigen Oxidschicht auf den Oberflächen und letztendlich zu einem starken Anstieg des Kontaktwiderstandes. Aus diesen Gründen ist Zinn anfällig gegen Reibkorrosion, was sich letztendlich bei einer zyklischen Bewegung ausgesetzten Kontakten in einer geringen Zykluszahl von ein paar hundert Zyklen wiederspiegelt. due to micromotion caused, for example, by vibration, Shock or different thermal expansion coefficients are generated, the contact zones offset relative to each other. With each micromotion of the contact pairs, the protective oxide layer on the non-precious surface is broken and the underlying metal is oxidized. This process is repeated at each cycle of motion and results in the formation of a thick, high-resistance oxide layer on the surfaces and, ultimately, a large increase in contact resistance. For these reasons, tin is susceptible to fretting corrosion, which is ultimately reflected in cyclically-exposed contacts in a small number of cycles of a few hundred cycles.
Für den Fall, dass die Relativbewegung nicht auszuschließen ist, ist es möglich die Reibkorrosionsanfälligkeit dadurch zu reduzieren, dass Edelmetalle wie Silber oder Gold eingesetzt werden. Daher werden bei Anwendungen, welche anspruchsvoll hinsichtlich Lebensdauer, Zuverlässigkeit und Bedienbarkeit sind, oft Silber- oder Goldoberflächen verwendet. Diese Oberflächen bilden keine Oxidschichten, sodass keine Reibkorrosion entsteht. Erst wenn die Edelmetallschicht verschlissen ist kommt es zu einer Oxidation des Basismaterial beziehungswiese der In the event that the relative movement can not be ruled out, it is possible to reduce the friction corrosion susceptibility by using precious metals such as silver or gold. Therefore, applications that are demanding in terms of lifetime, reliability, and operability often use silver or gold surfaces. These surfaces do not form oxide layers, so that no fretting corrosion occurs. Only when the noble metal layer is worn does the base material become oxidized
Diffusionsbarriere. Dadurch erreichen diese Schichtsystem Lebensdauern von mehreren 10.000 Zyklen. Aufgrund des hohen Preises für Edelmetalle sind anteilige Kosten für ein solches Vorgehen allerdings sehr hoch. Diffusion barrier. As a result, these layer systems achieve lifetimes of several 10,000 cycles. Due to the high price of precious metals, however, proportionate costs for such a procedure are very high.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 197 47 756 A1 beschreibt beispielsweise ein Klemmenmaterial, welches ein Mehrschichtsystem auf einem Trägermaterial umfasst. Dabei ist eine Zinn-Oberflächenschicht vorgesehen. Zusätzlich kann eine Nickelschicht und/oder Kupferschicht zwischen der Zinn-Oberflächenschicht und dem Trägermaterial vorgesehen sein. Ebenfalls kann anstelle der Zinn- Oberflächenschicht eine Gold-Oberflächenschicht vorgesehen sein. For example, German Patent Application DE 197 47 756 A1 describes a clamp material which comprises a multilayer system on a carrier material. In this case, a tin surface layer is provided. In addition, a nickel layer and / or copper layer may be provided between the tin surface layer and the substrate. Also, instead of the tin surface layer, a gold surface layer may be provided.
Eine Möglichkeit die Reibverschleiß- und Reibkorrosionseigenschaften noch weiter zu verbessern, besteht darin, Nanopartikel in den Goldoberflächenschichten vorzusehen. Es hat sich allerdings gezeigt, dass sich diese Vorteile nicht ohne weiteres auf Zinn-Oberflächen übertragen lassen, da sich die Nanopartikel schwierig in die Zinn-Schicht einbauen lassen. Lediglich im Bereich nahe des Basismaterials (Substrat) sind Nanopartikel zu finden. Mit wachsender Dicke der Zinn-Schicht sinkt der Nanopartikelanteil jedoch drastisch. One way to further improve the fretting and fretting corrosion properties is to provide nanoparticles in the gold surface layers. However, it has been shown that these advantages can not readily be transferred to tin surfaces, since the nanoparticles are difficult to incorporate into the tin layer. Only in the area near the Base material (substrate) are nanoparticles to find. However, as the thickness of the tin layer increases, the nanoparticle content decreases drastically.
Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich der Erfindung die Aufgabe, ein Mehrschichtsystem, ein elektrisches Kontaktelement, einen elektrischen Steckverbinder und ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Starting from this prior art, the invention has the object, a multilayer system, an electrical contact element, an electrical connector and a method for producing an electrical
Kontaktelements anzugeben, wobei auf kostengünstige Weise die Indicate contact element, wherein cost-effectively the
Reibkorrosionsbeständigkeit verbessert werden soll. Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Reibkorrosionsbeständigkeit should be improved. According to a first aspect of the invention, the object is achieved by
Mehrschichtsystem, insbesondere für ein elektrisches Kontaktelement, gelöst, wobei das Mehrschichtsystem eine zumindest bereichsweise alternierende und zumindest drei Schichten umfassende Schichtenfolge mit zumindest zwei auf Zinn basierenden Schichten einerseits und mit einer oder mehreren weiteren  Multilayer system, in particular for an electrical contact element, solved, wherein the multi-layer system comprises an at least partially alternating and at least three layers comprehensive layer sequence with at least two tin-based layers on the one hand and with one or more others
metallischen Trennschichten andererseits umfasst. on the other hand.
Es hat sich überraschender Weise gezeigt, dass durch das Vorsehen einer zumindest bereichsweise zwischen auf Zinn basierenden Schichten und einer oder mehreren weiteren metallischen Trennschichten alternierenden Schichtenfolge die Reibverschleißbeständigkeit erhöht werden kann. Überraschend ist dabei insbesondere, dass sich herausgestellt hat, dass durch das erfindungsgemäße Mehrschichtsystem, auch wenn es beispielsweise keine Nanopartikel aufweist, eine unerwartet hohe Reibkorrosionsbeständigkeit aufweist. Man geht davon aus, dass die hohe Reibkorrosionsbeständigkeit damit begründet werden kann, dass die abwechselnde Kontaktierung der auf Zinn basierenden Schicht und der weiteren metallischen Trennschicht die Wachstumskinetik einer Zinn-Oxidschicht stört, sodass die Reibkorrosion der auf Zinn basierenden Schicht verzögert wird. Gleichzeitig gewährleistet das Vorhandensein der auf Zinn basierenden Schicht wiederum den Oberflächenschutz der weiteren metallischen Trennschicht gegen Korrosion. Da bei dem Mehrschichtsystem zudem keine Metalle wir Gold oderSurprisingly, it has been shown that the frictional wear resistance can be increased by providing an at least partially tin-based layer and one or more further metallic separating layers alternating layers. It is particularly surprising that it has been found that the multilayer system according to the invention, even if it has, for example, no nanoparticles, exhibits an unexpectedly high resistance to fretting corrosion. It is believed that the high fretting corrosion resistance can be attributed to the fact that the alternating contacting of the tin-based layer and the further metal separation layer disturbs the growth kinetics of a tin oxide layer, so that the fretting corrosion of the tin-based layer is retarded. At the same time, the presence of the tin-based layer in turn ensures the surface protection of the further metallic separating layer against corrosion. Since in the multi-layer system also no metals we gold or
Silber verwendet werden müssen, kann das Mehrschichtsystem sehr wirtschaftlich hergestellt werden. Im Ergebnis wird somit ein kostengünstiges Mehrschichtsystem zur Bildung einer effektiven Oberflächenschutzschicht ermöglicht. Unter einer auf Zinn basierenden Schicht wird insbesondere verstanden, dass die Schicht aus Zinn oder einer Zinnlegierung besteht. Die eine oder mehreren weiteren metallischen Trennschichten sind dabei insbesondere keine Schichten aus Zinn oder einer Zinnlegierung, sondern aus einem anderen Metall oder einer anderen Metalllegierung. Bevorzugt weist die Schichtenfolge lediglich zwei unterschiedliche Arten von Schichten auf. Das heißt die metallischen Silver must be used, the multilayer system can be produced very economically. As a result, a cost effective multi-layer system for forming an effective surface protective layer is thus made possible. A tin-based layer is understood in particular to mean that the layer consists of tin or a tin alloy. The one or more further metallic separating layers are in particular no layers of tin or a tin alloy, but of another metal or another metal alloy. The layer sequence preferably has only two different types of layers. That is the metallic one
Trennschichten sind bevorzugt aus dem gleichen Material (insbesondere Kupfer oder einer Kupferlegierung). Es ist jedoch auch denkbar Trennschichten aus unterschiedlichen Materialien vorzusehen. Separating layers are preferably made of the same material (in particular copper or a copper alloy). However, it is also conceivable to provide separating layers of different materials.
Dadurch, dass die Schichtenfolge zumindest bereichsweise alternierend ist, werden durch die eine oder mehreren weiteren metallischen Trennschichten die auf Zinn basierenden Schichten voneinander getrennt. Da die zumindest bereichsweise alternierende Schichtenfolge zumindest drei Schichten umfasst mit zumindest zwei auf Zinn basierenden Schichten und mit zumindest einer weiteren metallischen Trennschicht, weist die Schichtenfolge zumindest die Reihenfolge auf: auf Zinn basierende Schicht - weiteren metallische Trennschicht - auf Zinn basierende Schicht. Because the layer sequence is alternating at least in regions, the tin-based layers are separated from one another by the one or more further metallic separating layers. Since the at least partially alternating layer sequence comprises at least three layers with at least two tin-based layers and at least one further metallic separating layer, the layer sequence has at least the order: tin-based layer - further metallic separating layer - tin-based layer.
Darunter, dass die Schichtenfolge jedenfalls bereichsweise alternierend ist, wird insbesondere verstanden, dass neben alternierenden Bereich auch nicht alternierende Bereiche vorhanden sein können. Zudem kann das The fact that the layer sequence is at least partially alternating in some areas, is understood in particular that in addition to alternating area and non-alternating areas may be present. In addition, that can
Mehrschichtsystem neben der zumindest bereichsweise alternierenden Multilayer system in addition to the at least partially alternating
Schichtenfolge auch noch weitere Schichten umfassen. Ebenfalls ist denkbar, dass auch Schichten zwischen den auf Zinn basierenden Schichten und der einen oder den mehreren weiteren Metallschichten vorhanden sein können. Ebenfalls kann das Mehrschichtsystem auch ausschließlich aus der zumindest bereichsweise alternierenden Schichtenfolge bestehen. Layer sequence also include other layers. It is also conceivable that layers may also be present between the tin-based layers and the one or more further metal layers. Likewise, the multilayer system can also consist exclusively of the at least partially alternating layer sequence.
Beispielsweise umfasst die Schichtenfolge die gleiche Anzahl von auf Zinn basierenden Schichten und von weiteren metallischen Trennschichten. Beispielsweise umfasst die Schichtenfolge mehr auf Zinn basierende Schichten als weitere metallische Trennschichten. By way of example, the layer sequence comprises the same number of tin-based layers and of further metallic separating layers. By way of example, the layer sequence comprises more tin-based layers than further metallic separating layers.
Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung des Mehrschichtsystems gemäß dem ersten Aspekt umfasst die zumindest bereichsweise alternierende Schichtenfolge zumindest drei auf Zinn basierende Schichten. Wird die Anzahl an auf Zinn basierenden Schichten auf mindestens drei erhöht, kann die Gesamtdicke der auf Zinn basierenden Schichten erhöht werden und somit eine weiterhin erhöhte Reibkorrosionsbeständigkeit erreicht werden. According to an exemplary embodiment of the multi-layer system according to the first aspect, the at least partially alternating layer sequence comprises at least three tin-based layers. If the number of tin-based layers is increased to at least three, the total thickness of the tin-based layers can be increased, and thus a further increased fretting corrosion resistance can be achieved.
Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung des Mehrschichtsystems gemäß dem ersten Aspekt umfasst die zumindest bereichsweise alternierende Schichtenfolge zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei weitere metallische Trennschichten. Durch eine erhöhte Anzahl von metallischen Trennschichten können entsprechend viele auf Zinn basierende Schichten vorgesehen werden und die Wachstumskinetik von Zinn-Oxidschichten kann gestört werden, sodass die Reibkorrosion der auf Zinn basierenden Schicht verzögert wird. According to an exemplary embodiment of the multi-layer system according to the first aspect, the at least partially alternating layer sequence comprises at least two, preferably at least three further metallic separating layers. By increasing the number of metallic release layers, a corresponding number of tin-based layers can be provided, and the growth kinetics of tin oxide layers can be disturbed to delay the fretting corrosion of the tin-based layer.
Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung des Mehrschichtsystems gemäß dem ersten Aspekt basieren die eine oder mehreren weiteren metallischen According to an exemplary embodiment of the multilayer system according to the first aspect, the one or more further metallic ones are based
Trennschichten auf Kupfer. Durch auf Kupfer basierende metallische Separating layers on copper. By copper-based metallic
Trennschichten kann eine hohe Reibkorrosionsbeständigkeit erreicht werden, da auf Kupfer basierende metallische Trennschichten selbst eine geringere Separation layers can be achieved a high Reibkorrosionsbeständigkeit because copper-based metallic release layers even a lesser
Reibkorrosionsneigung im Vergleich zu auf Zinn basierenden Schichten Friction corrosion tendency compared to tin based coatings
aufweisen. exhibit.
Unter auf Kupfer basierenden Trennschichten werden insbesondere Among copper-based release layers are in particular
Trennschichten aus Kupfer oder einer Kupferlegierung (z.B. Messing) verstanden. Sind mehr als eine metallischen Trennschichte vorgesehen, basieren diese zumindest teilweise, vorzugsweise alle auf Kupfer. Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung des Mehrschichtsystems gemäß dem ersten Aspekt ist die zumindest bereichsweise alternierende Schichtenfolge eine streng alternierende Schichtenfolge. Es hat sich gezeigt, dass hierdurch die Korrosionsbeständigkeit effektiv und kostengünstig gesteigert werden kann. Unter einer streng alternierenden Schichtfolge wird insbesondere verstanden, dass stets eine auf Zinn basierende Schicht und eine weitere metallische Trennschicht in direktem Kontakt miteinander und im Wechsel vorgesehen sind. Nichtsdestotrotz ist es möglich, dass das Mehrschichtsystem oberhalb oder unterhalb der alternierenden Schichtenfolge weitere Schichten umfasst. Separation layers of copper or a copper alloy (eg brass) understood. If more than one metallic separation layer is provided, these are based at least partially, preferably all on copper. According to an exemplary embodiment of the multilayer system according to the first aspect, the layer sequence alternating at least in some regions is a strictly alternating layer sequence. It has been found that this corrosion resistance can be effectively and inexpensively increased. A strictly alternating layer sequence is understood in particular to mean that a tin-based layer and a further metallic separating layer are always provided in direct contact with each other and in alternation. Nevertheless, it is possible for the multi-layer system to comprise further layers above or below the alternating layer sequence.
Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung des Mehrschichtsystems gemäß dem ersten Aspekt umfasst das Mehrschichtsystem zumindest eine Zwischenschicht, insbesondere basierend auf Nickel. Die Zwischenschicht ist insbesondere zwischen den zumindest bereichsweise alternierenden Schichtenfolge und dem Substrat angeordnet. Die Zwischenschicht weist insbesondere Nickel oder eine Nickellegierung auf. Eine Zwischenschicht basierend auf Nickel kann eine According to an exemplary embodiment of the multi-layer system according to the first aspect, the multi-layer system comprises at least one intermediate layer, in particular based on nickel. The intermediate layer is arranged in particular between the at least partially alternating layer sequence and the substrate. The intermediate layer has in particular nickel or a nickel alloy. An intermediate layer based on nickel can be one
Diffusionssperre ausbilden, die eine Bildung einer intermetallischen Phase verhindern bzw. verlangsamen kann. Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung des Mehrschichtsystems gemäß dem ersten Aspekt umfasst die zumindest bereichsweise alternierende Schichtenfolge zumindest vier, vorzugsweise zumindest fünf, weiter vorzugsweise zumindest sechs Schichten. Werden zumindest vier Schichten (insgesamt zwei auf Zinn basierende Schichten und zwei metallische Trennschichten jeweils im Wechsel) in der alternierenden Schichtenfolge vorgesehen, kann ein für die meisten Form a diffusion barrier, which can prevent or slow down formation of an intermetallic phase. According to an exemplary embodiment of the multilayer system according to the first aspect, the at least partially alternating layer sequence comprises at least four, preferably at least five, more preferably at least six layers. If at least four layers (altogether two tin-based layers and two metallic separating layers in each case alternating) are provided in the alternating layer sequence, one for most
Anwendungen ausreichende Reibkorrosionsbeständigkeit erreicht werden. Es hat sich gezeigt, dass sich insbesondere mit bis zu zehn Schichten (insgesamt fünf auf Zinn basierende Schichten und fünf metallische Trennschichten jeweils im  Applications sufficient friction corrosion resistance can be achieved. It has been shown that in particular with up to ten layers (altogether five tin-based layers and five metallic separating layers in each case)
Wechsel) eine vorteilhafte Reibkorrosionsbeständigkeit wirtschaftlich erreichen lässt. Change) can achieve an advantageous Reibkorrosionsbeständigkeit economically.
Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung des Mehrschichtsystems gemäß dem ersten Aspekt weisen die auf Zinn basierenden Schichten jeweils eine Schichtdicke von mindestens 0,1 μηη und/oder höchstens 5 μηη auf. Inn Bereich dieser According to an exemplary embodiment of the multilayer system according to the first aspect, the tin-based layers each have a layer thickness of at least 0.1 μηη and / or at most 5 μηη. Inn area of this
Schichtdicke wird ein ausreichender Oberflächenschutz erzielt, ohne dass das Mehrschichtsystem zu viel Platz und Material benötigt. Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung des Mehrschichtsystems gemäß dem ersten Aspekt weisen die eine oder mehreren weiteren metallischen Layer thickness sufficient surface protection is achieved without the multi-layer system requires too much space and material. According to an exemplary embodiment of the multilayer system according to the first aspect, the one or more further metallic
Trennschichten jeweils eine Schichtdicke von mindestens 0,1 μιτι und/oder höchstens 5 μιτι auf. Wie bereits ausgeführt kann im Bereich dieser Schichtdicke ein ausreichender Oberflächenschutz erzielt werden, ohne dass das Separating layers in each case a layer thickness of at least 0.1 μιτι and / or at most 5 μιτι on. As already stated, sufficient surface protection can be achieved in the region of this layer thickness without the
Mehrschichtsystem zu viel Platz und Material benötigt. Multilayer system requires too much space and material.
Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung des Mehrschichtsystems gemäß dem ersten Aspekt weist zumindest ein Teil der Schichten des Mehrschichtsystems eingebrachte Nanopartikel auf, wobei die Nanopartikel vorzugsweise keramische und/oder metallische Nanopartikel umfassen. Unter Nanopartikeln werden insbesondere Partikel verstanden deren Größe im Bereich von 1 bis 200nm liegt. Bevorzugt weisen alle Schichten der zumindest bereichsweise alternierenden Schichtenfolge oder auch alle Schichten des Mehrschichtsystems entsprechende Nanopartikel auf. Es hat sich gezeigt, dass durch die eingebrachten Nanopartikel je nach Art der Partikel eine Verbesserung der Verschleißbeständigkeit und/oder der elektrischen Eigenschaften, das heißt insbesondere eine bessere elektrische Verbindung bzw. ein besserer Oberflächenschutz erreicht werden kann. According to an exemplary embodiment of the multilayer system according to the first aspect, at least some of the layers of the multilayer system comprise introduced nanoparticles, the nanoparticles preferably comprising ceramic and / or metallic nanoparticles. Nanoparticles are understood in particular to mean particles whose size is in the range from 1 to 200 nm. Preferably, all layers of the at least partially alternating layer sequence or else all layers of the multilayer system have corresponding nanoparticles. It has been shown that, depending on the nature of the particles, the introduced nanoparticles can be used to improve the wear resistance and / or the electrical properties, ie in particular a better electrical connection or a better surface protection.
Erst durch das Vorsehen der alternierenden Schichtenfolge konnten die positiven Effekte der Nanopartikel auch auf Mehrschichtsysteme mit auf Zinn basierenden Schichten übertragen werden. Wie beschrieben lagern sich die Nanopartikel nämlich hauptsächlich im Randbereich der auf Zinn basierenden Schichten ab. Durch die alternierende Schichtenfolge können nun relevante Only by providing the alternating layer sequence could the positive effects of the nanoparticles also be transferred to multi-layer systems with tin-based layers. Namely, as described, the nanoparticles deposit mainly at the periphery of the tin-based layers. Due to the alternating layer sequence can now relevant
Nanopartikelkonzentrationen im Wesentlichen über das gesamte Nanoparticle concentrations essentially over the entire
Mehrschichtsystem und gleichzeitig eine ausreichende Gesamtdicke der auf Zinn basierenden Schichten erreicht werden. Wie bereits beschrieben kann das Mehrschichtsystenn alternativ auch frei von Nanopartikeln vorgesehen werden, da erkannt wurde, dass auch ohne die Nanopartikelkonzentrationen bereits eine nahezu ähnlich hohe Multilayer system and at the same time a sufficient total thickness of the tin-based layers can be achieved. As already described, the multi-layer system can alternatively also be provided free of nanoparticles since it has been recognized that even without the nanoparticle concentrations, an almost similar amount is already present
Reibkorrosionsbeständigkeit erreicht werden kann. Friction corrosion resistance can be achieved.
Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung des Mehrschichtsystems gemäß dem ersten Aspekt sind die Schichten des Mehrschichtsystems zumindest teilweise durch Galvanisieren aufgebracht. Hierdurch können die Schichten des According to an exemplary embodiment of the multilayer system according to the first aspect, the layers of the multilayer system are applied at least partially by electroplating. This allows the layers of the
Mehrschichtsystems und insbesondere der Schichtenfolge einzeln Schicht für Schicht aufgetragen werden. Zudem lassen sich sehr dünne Schichtdicken bei geringem Materialverbrauch realisieren. Multilayer system and in particular the layer sequence are applied individually layer by layer. In addition, very thin layer thicknesses can be achieved with low material consumption.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe durch ein elektrisches According to a second aspect, the object is achieved by an electric
Kontaktelement gelöst, umfassend ein insbesondere auf Kupfer basierendes Substrat und ein auf dem Substrat angeordnetes Mehrschichtsystem gemäß dem ersten Aspekt. Durch das Mehrschichtsystem kann vorteilhaft eine Contact element solved, comprising a particular copper-based substrate and arranged on the substrate multilayer system according to the first aspect. Due to the multi-layer system can advantageously a
Oberflächenschutzschicht für das elektrische Kontaktelement bereitgestellt werden. Das auf Kupfer basierende Substrat besteht insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Das elektrische Kontaktelement kann insbesondere Teil eines lösbaren elektrischen Steckverbinders sein. Surface protective layer can be provided for the electrical contact element. The copper-based substrate consists in particular of copper or a copper alloy. The electrical contact element may in particular be part of a detachable electrical connector.
Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung des elektrischen Kontaktelements gemäß dem zweiten Aspekt, ist die vom Substrat abgewandte Schicht des Mehrschichtsystems eine auf Zinn basierende Schicht. Unter der vom Substrat abgewandten Schicht des Mehrschichtensystems wird insbesondere die oberste Schicht (Oberflächenschicht) des Mehrschichtensystems verstanden. Diese ist beispielsweise der Umgebung ausgesetzt und/oder kommt primär in Kontakt mit einem Gegenkontakt. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, dass eine der weiteren metallischen Trennschichten die vom Substrat abgewandte Schicht des Mehrschichtsystems darstellt. According to an exemplary embodiment of the electrical contact element according to the second aspect, the layer of the multilayer system facing away from the substrate is a tin-based layer. The layer of the multilayer system facing away from the substrate is understood in particular to be the topmost layer (surface layer) of the multilayer system. This is for example exposed to the environment and / or comes primarily in contact with a mating contact. In principle, however, it is also possible that one of the further metallic separating layers represents the layer of the multi-layer system facing away from the substrate.
Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung des elektrischen Kontaktelements gemäß dem zweiten Aspekt ist die dem Substrat zugewandte Schicht des Mehrschichtsystems eine auf Zinn basierende Schicht, eine weitere metallische Trennschicht oder eine Zwischenschicht. Unter der dem Substrat zugewandten Schicht des Mehrschichtsystems wird insbesondere die Schicht verstanden, welche in direktem Kontakt mit dem Substrat steht. Die Wahl der dem Substrat zugewandten Schicht kann insbesondere abhängig von dem jeweiligen Substrat gemacht werden und hierauf optimiert werden. According to an exemplary embodiment of the electrical contact element according to the second aspect, the layer facing the substrate of the Multilayer system, a tin-based layer, another metallic release layer or an intermediate layer. The layer of the multilayer system facing the substrate is understood in particular to mean the layer which is in direct contact with the substrate. The choice of the layer facing the substrate can in particular be made dependent on the respective substrate and optimized thereon.
Gemäß einem dritten Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch einen elektrischen, insbesondere lösbaren Steckverbinder umfassend ein elektrisches Kontaktelement gemäß dem zweiten Aspekt. Durch die Verwendung des Kontaktelements gemäß dem zweiten Aspekt bzw. des Mehrschichtsystems gemäß dem ersten Aspekt ist der elektrische Steckverbinder wirtschaftlich herzustellen und weist eine verbesserte Reibkorrosionsbeständigkeit auf. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der elektrische Steckverbinder in einer Umgebung eingesetzt wird, in der er einer regelmäßigen, insbesondere zyklischen Bewegung ausgesetzt ist. Bezogen auf die Zykluszahl kann die Lebensdauer des elektrischen Steckverbinders deutlich gesteigert werden. According to a third aspect, the object mentioned is achieved by an electrical, in particular releasable connector comprising an electrical contact element according to the second aspect. By using the contact element according to the second aspect or the multilayer system according to the first aspect of the electrical connector is economical to manufacture and has an improved Reibkorrosionsbeständigkeit. This is particularly advantageous when the electrical connector is used in an environment in which it is exposed to a regular, in particular cyclic movement. Based on the cycle number, the life of the electrical connector can be significantly increased.
Gemäß einem vierten Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kontaktelements umfassend ein Mehrschichtsystem, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt, umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Substrats; und Aufbringen einer zumindest According to a fourth aspect, the object mentioned at the outset is achieved by a method for producing an electrical contact element comprising a multilayer system, in particular according to the first aspect, comprising the steps of: providing a substrate; and applying at least one
bereichsweise alternierenden und zumindest drei Schichten umfassenden partially alternating and at least three layers comprehensive
Schichtenfolge mit zumindest zwei auf Zinn basierenden Schichten einerseits und mit einer oder mehreren weiteren metallischen Trennschicht andererseits auf das Substrat. Layer sequence with at least two tin-based layers on the one hand and with one or more further metallic separating layer on the other hand on the substrate.
Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem vierten Aspekt wird die Schichtenfolge zumindest teilweise durch Galvanisieren According to an exemplary embodiment of the method according to the fourth aspect, the layer sequence is at least partially electroplated
aufgebracht. Wie bereits ausgeführt, können hierdurch die Schichten des applied. As already stated, the layers of the
Mehrschichtsystems und insbesondere der Schichtenfolge einzeln Schicht für Schicht aufgetragen werden. Zudem lassen sich sehr dünne Schichtdicken bei geringem Materialverbrauch realisieren. Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem vierten Aspekt werden zumindest in einen Teil der Schichten des Mehrschichtsystems Nanopartikel eingebracht. Wie bereits ausgeführt hat sich gezeigt, dass durch die eingebrachten Nanopartikel je nach Art der Partikel eine Verbesserung der Verschleißbeständigkeit und/oder der elektrischen Eigenschaften, das heißt insbesondere eine bessere elektrische Verbindung bei Einsetzen der Oxidation, erreicht werden kann. Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem vierten Aspekt ist das elektrische Kontaktelement Teil eines elektrischen, insbesondere lösbaren Steckverbinders. Wird also das Verfahren zur Herstellung eines Multilayer system and in particular the layer sequence are applied individually layer by layer. In addition, very thin layer thicknesses can be achieved with low material consumption. According to an exemplary embodiment of the method according to the fourth aspect, nanoparticles are introduced at least into a part of the layers of the multilayer system. As already stated, it has been shown that, depending on the type of particles, the introduced nanoparticles can be used to improve the wear resistance and / or the electrical properties, that is to say in particular a better electrical connection at the onset of the oxidation. According to an exemplary embodiment of the method according to the fourth aspect, the electrical contact element is part of an electrical, in particular releasable connector. So if the process for producing a
Kontaktelements eines elektrischen Steckverbinders verwendet, kann der elektrische Steckverbinder damit wirtschaftlich hergestellt werden und weist eine verbesserte Reibkorrosionsbeständigkeit auf. Wie bereits beschrieben, ist dies besonders vorteilhaft, wenn der elektrische Steckverbinder in einer Umgebung eingesetzt wird, in der er einer regelmäßigen, insbesondere zyklischen Bewegung ausgesetzt ist. Bezüglich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der unterschiedlichen Aspekte wird insbesondere auf die Beschreibung des ersten Aspekts und deren Vorteile verwiesen. Used contact element of an electrical connector, the electrical connector can thus be produced economically and has an improved Reibkorrosionsbeständigkeit. As already described, this is particularly advantageous when the electrical connector is used in an environment in which it is exposed to a regular, in particular cyclic movement. With regard to further advantageous embodiments of the different aspects, reference is made in particular to the description of the first aspect and its advantages.
Insbesondere sollen durch die vorherige oder folgende Beschreibung von In particular, by the preceding or following description of
Ausgestaltungen der unterschiedlichen Aspekte insbesondere auch vorteilhafte Ausgestaltungenden der jeweils anderen Aspekte (insbesondere auch Embodiments of the different aspects in particular also advantageous refinement of the other aspects (in particular also
Verfahrensschritte gemäß bevorzugten Ausführungsformen des vierten Aspekts) offenbart sein. Weitere beispielhafte Ausgestaltungen der unterschiedlichen Aspekte der Erfindung sind der folgenden detaillierten Beschreibung beispielhafter Method steps according to preferred embodiments of the fourth aspect). Further exemplary embodiments of the different aspects of the invention are the following detailed description of exemplary
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, insbesondere in Verbindung mit den Figuren, zu entnehmen. Die der Anmeldung beiliegenden Figuren sollen jedoch nur dem Zwecke der Verdeutlichung, nicht aber zur Bestimmung des Schutzbereiches der Erfindung dienen. Die beiliegenden Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu und sollen lediglich das allgemeine Konzept der vorliegenden Erfindung beispielhaft widerspiegeln. Insbesondere sollen Merkmale, die in den Figuren enthalten sind, keineswegs als notwendiger Bestandteil der vorliegenden Erfindung erachtet werden. Die Zeichnung zeigt in Embodiments of the present invention, in particular in conjunction with the figures, refer. However, the figures enclosed with the application are intended only for the purpose of clarification but not for determining the scope of protection of the invention. The accompanying drawings are not to scale and are merely intended to exemplify the general concept of the present invention. In particular, features included in the figures should by no means be considered as a necessary part of the present invention. The drawing shows in
Fig. 1 drei Ausführungsbeispiele eines elektrischen Kontaktelments gemäß dem zweiten Aspekt jeweils mit einem Mehrschichtsystem gemäß dem ersten Aspekt; und 1 shows three exemplary embodiments of an electrical contact element according to the second aspect, each with a multilayer system according to the first aspect; and
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens gemäß dem vierten Fig. 2 shows an embodiment of a method according to the fourth
Aspekt.  Aspect.
Fig. 1 zeigt zunächst drei Ausführungsbeispiele eines elektrischen Kontakts gemäß dem zweiten Aspekt jeweils mit einem Mehrschichtsystem gemäß dem ersten Aspekt. 1 initially shows three exemplary embodiments of an electrical contact according to the second aspect, each with a multilayer system according to the first aspect.
In Fig. 1 a ist ein Ausführungsbeispiel eines elektrischen Kontaktelements im Querschnitt dargestellt, welches beispielsweise Teil eines Ausführungsbeispiels eines lösbaren elektrischen Steckverbinders gemäß dem dritten Aspekt sein kann. Das elektrische Kontaktelement umfasst ein Mehrschichtsystem 1 und ein Substrat 2, welches in diesem Fall aus Kupfer oder eine Kupferlegierung besteht. Das Mehrschichtsystem 1 ist auf das Substrat aufgebracht. Das Mehrschichtsystem 1 umfasst eine alternierende und drei Schichten 6, 7, 8 umfassende Schichtenfolge 4 mit zwei auf Zinn basierenden Schichten 6, 8 und einer weiteren metallischenIn Fig. 1 a, an embodiment of an electrical contact element is shown in cross section, which may for example be part of an embodiment of a releasable electrical connector according to the third aspect. The electrical contact element comprises a multilayer system 1 and a substrate 2, which in this case consists of copper or a copper alloy. The multilayer system 1 is applied to the substrate. The multilayer system 1 comprises an alternating layer sequence 4 comprising three layers 6, 7, 8 with two tin-based layers 6, 8 and a further metallic one
Trennschicht 7. Die weitere metallische Trennschicht 7 basiert auf Kupfer, besteht also beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Somit ergibt sich eine Schichtenfolge 4, welche eine alternierende Schichtenfolge 4 aus auf Zinn basierenden Schichten 6, 8 einerseits und einer auf Kupfer basierenden Schicht 7 anderseits umfasst. Dabei ist die vom Substrat 2 abgewandte, oberste Schicht des Mehrschichtsystems 1 die auf Zinn basierende Schicht 8. Die mit dem Substrat 2 in direktem Kontakt stehende und dem Substrat 2 zugewandte Schicht des Separating layer 7. The further metallic separating layer 7 is based on copper, ie it consists for example of copper or a copper alloy. Thus, a layer sequence 4, which results in an alternating layer sequence 4 on tin based on the one hand and a copper-based layer 7 on the other hand. In this case, the uppermost layer of the multilayer system 1 facing away from the substrate 2 is the tin-based layer 8. The layer of the substrate 2 in direct contact with the substrate 2
Mehrschichtsystems 1 ist die auf Zinn basierende Schicht 6. Multilayer system 1 is the tin-based layer 6.
In Fig. 1 b ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines elektrischen Kontaktelements im Querschnitt dargestellt. Das elektrische Kontaktelement der Fig. 1 b ist ähnlich dem aus Fig. 1 a, sodass auf die Ausführung zu Fig. 1 a verwiesen werden kann. Im Unterschied zu dem in Fig. 1 a dargestellten Beispiel umfasst das elektrische Kontaktelement der Fig. 1 b jedoch eine anderes Mehrschichtsystem 1 ' mit einer anderen Schichtenfolge 4', welche auf das Substrat 2' aufgebracht ist. In diesem Fall umfasst das Mehrschichtsystem V eine alternierende und fünf Schichten 6, 7, 8, 9, 10 umfassende Schichtenfolge 4" mit drei auf Zinn basierenden Schichten 6, 8, 10 und zwei weiteren metallischen Trennschichten 7, 9. Auch in diesem Fall basieren die weiteren metallischen Trennschichten auf Kupfer. Somit ergibt sich eine Schichtenfolge 4', welche eine alternierende Schichtenfolge aus auf Zinn basierenden Schichten 6, 8, 10 einerseits und auf Kupfer basierenden Schichten 7, 9 anderseits umfasst. Die vom Substrat 2 abgewandte, oberste Schicht des In Fig. 1 b, a second embodiment of an electrical contact element is shown in cross section. The electrical contact element of FIG. 1 b is similar to that of FIG. 1 a, so that reference can be made to the embodiment of FIG. 1 a. In contrast to the example illustrated in FIG. 1 a, however, the electrical contact element of FIG. 1 b comprises another multilayer system 1 'with a different layer sequence 4', which is applied to the substrate 2 '. In this case, the multi-layer system V comprises an alternating layer sequence 4 "comprising five layers 6, 7, 8, 9, 10 comprising five tin-based layers 6, 8, 10 and two further metallic separating layers 7, 9. Also in this case This results in a layer sequence 4 ', which on the other hand comprises an alternating layer sequence of tin-based layers 6, 8, 10 on the one hand and copper-based layers 7, 9. The uppermost layer of the layer facing away from the substrate 2
Mehrschichtsystems V ist in diesen Fall die auf Zinn basierende Schicht 10. Die mit dem Substrat 2' in direktem Kontakt stehende und dem Substrat 2' zugewandte Schicht des Mehrschichtsystems 1 ist wiederum die auf Zinn basierende Schicht 6. Multilayer system V in this case is the tin-based layer 10. The layer of the multilayer system 1 which is in direct contact with the substrate 2 'and faces the substrate 2' is in turn the tin-based layer 6.
In Fig. 1 c ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines elektrischen Kontaktelements im Querschnitt dargestellt. Das elektrische Kontaktelement der Fig. 1 c ist ähnlich dem aus Fig. 1 b, sodass zunächst auf die Ausführung zu Fig. 1 b verwiesen werden kann. Im Unterschied zu dem in Fig. 1 b dargestellten Beispiel umfasst das elektrische Kontaktelement der Fig. 1 c jedoch eine anderes Mehrschichtsystem 1 " mit einer anderen Schichtenfolge 4", welche auf das Substrat 2" aufgebracht ist. In diesem Fall umfasst das Mehrschichtsystem V eine Zwischenschicht 3" und eine alternierende und sechs Schichten 5, 6, 7, 8, 9, 10 umfassende Schichtenfolge 4" mit drei auf Zinn basierenden Schichten 6, 8, 10 und drei weiteren metallischen Trennschichten 5, 7, 9. Die Zwischenschicht 3" ist zwischen dem Substrat 2" und der alternierenden Schichtenfolge 4" angeordnet. Die Zwischenschicht 3" basiert auf Nickel, besteht also beispielsweise aus Nickel oder einer Nickellegierung. Auch in diesem Fall basieren die weiteren metallischen Trennschichten 5, 7, 9 auf Kupfer. Somit ergibt sich eine Schichtenfolge 4", welche eine alternierende In Fig. 1 c, a third embodiment of an electrical contact element is shown in cross section. The electrical contact element of FIG. 1 c is similar to that of FIG. 1 b, so that reference may first be made to the embodiment of FIG. 1 b. In contrast to the example illustrated in Fig. 1b, however, the electrical contact element of Fig. 1c comprises another multilayer system 1 "with a different layer sequence 4" applied to the substrate 2 ", in which case the multilayer system V comprises one Intermediate layer 3 "and an alternating and six layers 5, 6, 7, 8, 9, 10 comprising layer sequence 4" with three tin-based layers 6, 8, 10 and three further metal separation layers 5, 7, 9. The intermediate layer 3 " is between the substrate 2 "and The alternating layer sequence 4 "is based on nickel, ie it consists for example of nickel or a nickel alloy. Also in this case, the further metallic separating layers 5, 7, 9 are based on copper. This results in a layer sequence 4 ", which is an alternating
Schichtenfolge aus auf Zinn basierenden Schichten 6, 8, 10 einerseits und auf Kupfer basierenden Schichten 5, 7, 9 anderseits umfasst. Die vom Substrat 2" abgewandte, oberste Schicht des Mehrschichtsystems 1 " ist wiederum die auf Zinn basierende Schicht 10. Die mit dem Substrat 2" in direktem Kontakt stehende und dem Substrat 2" zugewandte Schicht des Mehrschichtsystems 1 " ist in diesem Fall die auf Nickel basierende Schicht 3". Layer sequence of tin-based layers 6, 8, 10 on the one hand and on copper-based layers 5, 7, 9 on the other hand comprises. The topmost layer of the multilayer system 1 "facing away from the substrate 2 is again the tin-based layer 10. The layer of the multilayer system 1" which is in direct contact with the substrate 2 "and faces the substrate 2" is in this case nickel based layer 3 ".
Zudem ist in Fig. 1 c ein Gegenkontakt 12 angedeutet, welcher das elektrische Kontaktelement über das Mehrschichtsystem kontaktieren kann. Die Schichtenfolgen 4, 4', 4" sind jeweils streng alternierenden Schichtfolgen, bei denen stets eine auf Zinn basierende Schicht und eine weitere metallische In addition, in Fig. 1 c, a mating contact 12 is indicated, which can contact the electrical contact element via the multilayer system. The layer sequences 4, 4 ', 4 "are each strictly alternating layer sequences, in which always a tin-based layer and another metallic
Trennschicht im Wechsel und in direktem Kontakt miteinander vorgesehen sind. Die einzelnen Schichten 3", 5, 6, 7, 8, 9, 10 der Mehrschichtsysteme 1 , 1 ', 1 " weisen jeweils eine Schichtdicke zwischen 0,1 μιτι und 5 μιτι auf. In einzelne oder alle der Schichten 3", 5, 6, 7, 8, 9, 10 können zudem (beispielsweise metallische oder keramische) Nanopartikel eingebracht sein. Die einzelnen Schichten 3", 5, 6, 7, 8, 9, 10 sind zudem vorteilhaft durch galvanisieren aufgebracht (siehe hierzu Fig. 2). Insbesondere durch die alternierende Schichtenfolgen 4, 4', 4", dessen Schichten abwechselnd aus einer auf Zinn basierenden Schicht und einer oder mehreren weiteren metallischen Trennschichten bestehen, kann die Separating layer are provided in alternation and in direct contact with each other. The individual layers 3 ", 5, 6, 7, 8, 9, 10 of the multilayer systems 1, 1 ', 1" each have a layer thickness of between 0.1 μm and 5 μm. In addition, nanoparticles (for example metallic or ceramic) may be introduced into individual or all of the layers 3 ", 5, 6, 7, 8, 9, 10. The individual layers 3", 5, 6, 7, 8, 9, 10 are also advantageously applied by electroplating (see Fig. 2). In particular, by the alternating layer sequences 4, 4 ', 4 ", the layers of which consist alternately of a tin-based layer and one or more further metallic separating layers, the
Reibverschleißbeständigkeit vorteilhaft erhöht werden. Die Reibverschleißfestigkeit kann insbesondere auch bereits ohne den Einsatz von Metallen wie Silber oder Gold oder den zusätzlichen Einsatz von Nanopartikeln deutlich gesteigert werden. Fig. 2 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens gemäß dem vierten Aspekt, mit welchem beispielsweise die elektrischen Kontaktelemente der Fig. 1 hergestellt werden können. Hierzu zeigt Fig. 2 ein Ablaufdiagramm 100. Zunächst wird in einem optionalen ersten Schritt 1 10 eine auf Nickel basierende Schicht (beispielsweise Schicht 3" der Fig. 1 c) auf ein Substrat aufgebracht. Reibverschleißbeständigkeit be increased advantageously. The Reibverschleißfestigkeit can be significantly increased even without the use of metals such as silver or gold or the additional use of nanoparticles. FIG. 2 now shows an exemplary embodiment of a method according to the fourth aspect, with which, for example, the electrical contact elements of FIG. 1 can be produced. 2 shows a flow diagram 100. First, in an optional first step 110, a nickel-based layer (for example layer 3 "of FIG. 1 c) is applied to a substrate.
Als ebenfalls optionaler Schritt 120 wird eine auf Kupfer basierende Schicht (beispielsweise Schicht 5 der Fig. 1 c) aufgebracht. As also optional step 120, a copper-based layer (for example, layer 5 of FIG. 1 c) is applied.
Anschließend wird in Schritt 130 eine auf Zinn basierende Schicht aufgebracht (beispielsweise Schicht 6 der Fig. 1 a, b, c) aufgebracht. Daraufhin wird in Schritt 140 eine auf Kupfer basierende Schicht aufgebracht (beispielsweise Schicht 7 der Fig. 1 a, b, c). Subsequently, in step 130, a tin-based layer is applied (for example, layer 6 of FIG. 1 a, b, c) applied. Next, in step 140, a copper-based layer is deposited (eg, layer 7 of FIGS. 1a, b, c).
Schließlich wird in Schritt 150 wieder eine auf Zinn basierende Schicht aufgebracht (beispielsweise Schicht 8 der Fig. 1 a, b, c). Finally, in step 150, a tin-based layer is again applied (for example, layer 8 of FIGS. 1a, b, c).
Anschließend wird das Aufbringen der Schichten abgeschlossen oder die Schritte 140, 150 werden einmal (zum Aufbringen der Schichten 9, 10 der Fig. 1 b, c) oder mehrfach zum Aufbringen weiterer Schichten wiederholt. Subsequently, the application of the layers is completed or the steps 140, 150 are repeated once (for applying the layers 9, 10 of FIG. 1 b, c) or repeatedly for applying further layers.
Das Aufbringen der Schichten erfolgt bevorzugt mittels Galvanisieren, um die Schichten des Mehrschichtsystems einzeln Schicht für Schicht auftragen und dünn realisieren zu können. The layers are preferably applied by means of electroplating in order to be able to apply the layers of the multilayer system individually, layer by layer, and to be able to realize them thinly.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e P a n t a n s p r e c h e
1 . Mehrschichtsystem, insbesondere für ein elektrisches Kontaktelement, 1 . Multilayer system, in particular for an electrical contact element,
wobei das Mehrschichtsystem (1 , 1 ', 1 ") eine zumindest bereichsweise alternierende und zumindest drei Schichten umfassende Schichtenfolge (4, 4' 4") mit zumindest zwei auf Zinn basierenden Schichten (6, 8, 10) einerseits und mit einer oder mehreren weiteren metallischen Trennschichten (5, 7, 9) andererseits umfasst.  wherein the multi-layer system (1, 1 ', 1 ") comprises a layer sequence (4, 4' 4") comprising at least two tin-based layers (6, 8, 10) alternating at least in some areas and having at least three layers on the one hand and with one or more further metallic separating layers (5, 7, 9) on the other hand comprises.
2. Mehrschichtsystem nach Anspruch 1 , 2. multilayer system according to claim 1,
wobei die zumindest bereichsweise alternierende Schichtenfolge (4, 4', 4") zumindest drei auf Zinn basierende Schichten (6, 8, 10) umfasst.  wherein the at least partially alternating layer sequence (4, 4 ', 4 ") comprises at least three tin-based layers (6, 8, 10).
3. Mehrschichtsystem nach Anspruch 1 oder 2, 3. multilayer system according to claim 1 or 2,
wobei die zumindest bereichsweise alternierende Schichtenfolge (4, 4', 4") zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei weitere metallische  wherein the at least partially alternating layer sequence (4, 4 ', 4 ") at least two, preferably at least three further metallic
Trennschichten (5, 7, 9) umfasst.  Separating layers (5, 7, 9).
4. Mehrschichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , 4. Multilayer system according to one of claims 1 to 3,
wobei die eine oder mehreren weiteren metallischen Trennschichten (5, 7, 9) auf Kupfer basieren.  wherein the one or more further metallic separation layers (5, 7, 9) are based on copper.
5. Mehrschichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 5. Multilayer system according to one of claims 1 to 4,
wobei die zumindest bereichsweise alternierende Schichtenfolge (4, 4', 4") eine streng alternierende Schichtenfolge ist.  wherein the at least partially alternating layer sequence (4, 4 ', 4 ") is a strictly alternating layer sequence.
6. Mehrschichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 6. multilayer system according to one of claims 1 to 5,
wobei das Mehrschichtsystem (1 , V, 1 ") zumindest eine Zwischenschicht (3") insbesondere basierend auf Nickel, umfasst.  wherein the multi-layer system (1, V, 1 ") comprises at least one intermediate layer (3"), in particular based on nickel.
7. Mehrschichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zumindest bereichsweise alternierende Schichtenfolge (4, 4', 4") zumindest vier, vorzugsweise zumindest fünf, weiter vorzugsweise zumindest sechs Schichten (5, 6, 7, 8, 9, 10) umfasst. 8. Mehrschichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 7. Multilayer system according to one of claims 1 to 6, wherein the at least partially alternating layer sequence (4, 4 ', 4 ") comprises at least four, preferably at least five, more preferably at least six layers (5, 6, 7, 8, 9, 10) 8. Multilayer system according to one of Claims 1 to 7,
wobei die auf Zinn basierenden Schichten (6, 8, 10) jeweils eine Schichtdicke von mindestens 0,1 μιτι und/oder höchstens 5 μιτι aufweisen.  wherein the tin-based layers (6, 8, 10) each have a layer thickness of at least 0.1 μιτι and / or at most 5 μιτι.
9. Mehrschichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 9. Multilayer system according to one of claims 1 to 8,
wobei die eine oder mehreren weiteren metallischen Trennschichten (5, 7, 9) jeweils eine Schichtdicke von mindestens 0,1 μιτι und/oder höchstens 5 μιτι aufweisen.  wherein the one or more further metallic separating layers (5, 7, 9) each have a layer thickness of at least 0.1 μιτι and / or at most 5 μιτι.
10. Mehrschichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 10. Multilayer system according to one of claims 1 to 9,
wobei zumindest ein Teil der Schichten des Mehrschichtsystems (1 , 1 ', 1 ") eingebrachte Nanopartikel aufweist, wobei die Nanopartikel vorzugsweise keramische und/oder metallische Nanopartikel umfassen.  wherein at least a part of the layers of the multi-layer system (1, 1 ', 1 ") comprises introduced nanoparticles, wherein the nanoparticles preferably comprise ceramic and / or metallic nanoparticles.
1 1 . Mehrschichtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, 1 1. Multilayer system according to one of claims 1 to 10,
wobei die Schichten (3", 5, 6, 7, 8, 9, 10) des Mehrschichtsystems (1 , 1 ', 1 ") zumindest teilweise durch Galvanisieren aufgebracht sind.  wherein the layers (3 ", 5, 6, 7, 8, 9, 10) of the multilayer system (1, 1 ', 1") are at least partially applied by electroplating.
12. Elektrisches Kontaktelement umfassend 12. comprising electrical contact element
- ein insbesondere auf Kupfer basierendes Substrat (2, 2', 2") und  - A particular copper-based substrate (2, 2 ', 2 ") and
- ein auf dem Substrat (2, 2', 2") angeordnetes Mehrschichtsystem (1 , 1 ', 1 ") nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 .  - a on the substrate (2, 2 ', 2 ") arranged multilayer system (1, 1', 1") according to one of claims 1 to 1 1.
13. Elektrisches Kontaktelement nach Anspruch 12, 13. Electrical contact element according to claim 12,
wobei die vom Substrat (2, 2', 2") abgewandte Schicht des  wherein the substrate (2, 2 ', 2 ") facing away from the layer
Mehrschichtsystems (1 , 1 ', 1 ") eine auf Zinn basierende Schicht (8, 10) ist.  Multilayer system (1, 1 ', 1 ") is a tin-based layer (8, 10).
14. Elektrisches Kontaktelement nach Anspruch 12 oder 13, wobei die dem Substrat (2, 2', 2") zugewandte Schicht des 14. Electrical contact element according to claim 12 or 13, wherein the substrate (2, 2 ', 2 ") facing the layer of
Mehrschichtsystems (1 , 1 ', 1 ") eine auf Zinn basierende Schicht (6, 8, 10), eine weitere metallische Trennschicht (5, 7, 9) oder eine Zwischenschicht (3") ist.  Multilayer system (1, 1 ', 1 ") is a tin-based layer (6, 8, 10), a further metallic separating layer (5, 7, 9) or an intermediate layer (3").
Elektrischer, insbesondere lösbarer Steckverbinder umfassend ein Electrical, in particular releasable connector comprising a
elektrisches Kontaktelement nach einem der Ansprüche 12 bis 14.  Electrical contact element according to one of Claims 12 to 14.
Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Kontaktelements umfassend ein Mehrschichtsystem (1 , 1 ', 1 "), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , umfassend die Schritte: Method for producing an electrical contact element comprising a multilayer system (1, 1 ', 1 "), in particular according to one of Claims 1 to 11, comprising the steps:
Bereitstellen eines Substrats (2, 2', 2"); und  Providing a substrate (2, 2 ', 2 "); and
Aufbringen einer zumindest bereichsweise alternierenden und zumindest drei Schichten umfassenden Schichtenfolge (4, 4', 4") mit zumindest zwei auf Zinn basierenden Schichten (6, 8, 10) einerseits und mit einer oder mehreren weiteren metallischen Trennschicht (5, 7, 9) andererseits auf das Substrat (2, 2', 2").  Applying a layer sequence (4, 4 ', 4 ") comprising at least two tin-based layers (6, 8, 10) at least in regions and comprising at least three layers on the one hand and with one or more further metallic separating layers (5, 7, 9) on the other hand, on the substrate (2, 2 ', 2 ").
Verfahren nach Anspruch 16, Method according to claim 16,
wobei die Schichtenfolge (4, 4', 4") zumindest teilweise durch Galvanisieren aufgebracht wird.  wherein the layer sequence (4, 4 ', 4 ") is applied at least partially by electroplating.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, Method according to claim 16 or 17,
wobei zumindest in einen Teil der Schichten des Mehrschichtsystems (1 , 1 ") Nanopartikel eingebracht werden.  wherein at least in a part of the layers of the multi-layer system (1, 1 ") nanoparticles are introduced.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, 19. The method according to any one of claims 16 to 18,
wobei das elektrische Kontaktelement Teil eines elektrischen, insbesondere lösbaren Steckverbinders ist.  wherein the electrical contact element is part of an electrical, in particular releasable connector.
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