[发明专利]含有钼合金镀层的开关触点及其制备方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种电力或电子产品中的开关或电路中两个导体之间可通过相互接触从而可供电流通过的零部件（也就是电触头或触点）及其制备方法。

背景技术

电触头或触点是开关或电路中两个导体之间通过相互接触从而可供电流通过的重要零部件，承担接通、承载和分断正常电流和故障电流的功能，其质量和使用寿命直接决定着整个开关或电路的质量和使用寿命。电触头或触点主要应用于继电器、接触器、空气开关、限流开关、电机保护器、微型开关、仪器仪表、电脑键盘、手持机、家用电器、汽车电器（车窗开关、后视镜开关、灯开关、起动电机等负荷开关）、漏电保护开关等。电触点或触点的制备材料很多，主要有银、银镍、银氧化铜、银氧化镉、银氧化锡、银氧化锡氧化铟、银氧化锌、紫铜、黄铜、磷铜、青铜、锡铜、铍铜、铜镍、锌白铜、不锈钢等。 

在汽车电器、家用电器、电脑键盘和手持机等设备中，其开关部件常常是设有触点的印刷电路板（PCB）和设有触点的橡胶按键的组合。PCB上的圆形触点，被一条直线或曲线（如S型曲线）分割成不导通的两半。按键上的触点是不用分割的圆形。用按键上的一个相同直径的圆形触点，与PCB上的一个圆形触点作面对面的接触，就可以接通PCB上的一个电路。按键上的触点材料，是导电橡胶或金属。导电橡胶触点与PCB触点相接触时的接触电阻较大，导电橡胶触点不适用于接通电流较大（例如电流大于50毫安）的PCB电路。金属触点与PCB触点相接触时的接触电阻较小，金属触点既可以用于接通电流较小的PCB电路，也可以用于接通电流较大的PCB电路。但目前金属触点存在耐化学品腐蚀、耐电弧烧蚀性能不理想、制作成本高从而使其应用受到限制等问题。

在大气中，开关元件在接通电路或分断电路时常产生电火花或电弧。开关电弧现象的存在，将使触点受到氧化和烧蚀，并且可能使空气中的有机质碳化从而产生积碳，使开关的接触电阻逐渐增大甚至断路。

申请专利号为201220499100.X的专利文件公开了“一种三层复合电触点”，该触点是在铜基触点本体的接触面上镀一层银，使得触点的导电性能更好，且比完全采用银制成要节省生产成本。虽然银的导电性和传热性在所有的金属中都是最高的，但银的耐大气腐蚀性能较差、耐盐雾性能较差。银易与大气中的硫化氢(H₂S)反应生成黑色的硫化银。银作为点触点使用，虽然初始表面电阻小，但其在大气中的使用寿命也受到限制。虽然镀银的成本比较低，但银也是贵金属之一。另外，在这样的电触点中，没有橡胶层，因此，这种电触点不适于与橡胶进行热硫化粘合和热硫化成型从而制成含有电触点的橡胶按键。只有含有橡胶层的触点，或者全部由导电橡胶构成的触点，才可能顺利与其它橡胶进行热硫化粘合和热硫化成型从而制成含有触点的橡胶按键，而不会在热硫化粘合和热硫化成型过程中产生溢胶、粘合不良等质量问题。

美国专利7169215公开了化学沉积铜钼合金的材料和方法，所得到的不含碱金属离子和碱土金属离子的铜钼合金电阻低于30微欧姆/厘米。该合金沉积于单个硅晶上、硅热氧化层上、硅衬底上的铜和钴薄膜上。该铜钼合金可用作金属层间的阻隔层和芯片上的互连材料。在这些应用中该铜钼合金虽然可以取代铜，但电阻率比铜高。该发明中公开了对基材用钯溶液活化，然后让铜钼在基材上进行化学沉积。  

日本专利JP2001003179公开了将钼化合物加入到钯的化学镀液中制备钯钼合金的方法，所制得的钯钼合金镀层具有优秀的粘结性能和焊接性。日本专利JP62060878 公开了将几种化合物的水溶液混合在一起而形成的一种镍钼合金的化学镀液。

美国专利4019910公开了制备一种多金属的镍合金的化学镀液。该镍合金中除了含有硼或磷，还含有一种或一种以上的金属如锡、钨、钼或铜。该化学镀液中含有无机酸和多元酸或多元醇反应所得的酯复合物，如葡庚糖酸的二硼酯、钨酸酯或钼酸酯。该镍合金主要由镍组成，镍含量通常在大约60%至大约95%（重量比）的范围内。该合金有优良的机械性能和耐腐蚀性能，其中某些合金如含磷的镍合金，特别是镍-磷-锡-铜合金，具有非磁性或非铁磁性。该发明所公开的多金属的镍合金含有较大含量的硼或磷，如作为触点材料使用，较大含量的硼或磷的存在，将影响触点的初始电阻。我们的测试表明，纯镍、镍含量大的镍合金（如镍铜合金或蒙乃尔合金、镍铬合金等）、含镍的不锈钢、或用化学镀得到的镍为主要组成的镍合金，如果作为开关的触点，都具有较差的耐电弧性能和较低的开关使用寿命。