[发明专利]热稳定银合金涂层

说明书

本发明涉及主要含有银的合金的电解沉积。所沉积的合金层的另外的组分为钯、碲、以及下列金属中的一者或多者：Ce、Dy、Pb、Bi、AI、Ga、Ge、Fe、In、Co、Ni、Cu、Sn、Sb、Rh、Ru、Ir、Pt、Au。本发明还涉及一种用于使用适当电解质的对应涂层的电解沉积的方法。同样主张经电解沉积的合金涂层的用途。

具体实施方式

本发明涉及主要含有银的合金的电解沉积。所沉积的合金层的另外的组分为钯、碲、以及下列金属中的一者或多者：Ce、Dy、Pb、Bi、AI、Ga、Ge、Fe、In Co、Ni、Cu、Sn、Sb、Rh、Ru、Ir、Pt、Au。本发明还涉及一种用于使用适当电解质的对应涂层的电解沉积的方法。同样主张经电解沉积的合金涂层的用途。

电接点现今实际上使用在所有电器中。其应用范围从简单的插头连接器，到通信业中、用于汽车工业或用于航天技术的攸关安全、精细的交换接点。此处，需要此类接触表面具有良好的导电性、具有长期稳定性的低接触电阻、具有尽可能低的插入力的良好的抗腐蚀性及耐磨性、以及对热应力的良好抗性。在电机工程中，插头接点常以硬金(hard-gold)合金涂层涂布，该硬金合金层由金钴、金镍、或金铁所组成。这些涂层具有良好的耐磨性、良好可焊性、具有长期稳定性的低接触电阻、以及良好的抗腐蚀性。由于金价不断上扬，持续寻求较为价廉的替代方案。

作为硬金电镀的替代者，以富含银的银合金(硬银)涂布已证明具有好处。银及银合金在电机工程中是其中一些最重要的接触材料，原因不只是其的高导电性及良好抗氧化性。取决于添加至合金中的金属而定，这些银合金涂层具有类似于目前所用的硬金涂层及涂层组合(诸如具有金闪(gold flash)的钯镍)的涂层性质。此外，相较于其他贵金属，尤其是硬金合金，银的价格相对低廉。

使用银的一个限制是例如在含有硫或氯的气氛中，银的抗腐蚀性比硬金低。除了看得见的表面变化外，失去光泽的硫化银膜在大多数情况下不代表会有任何重大危险，因为硫化银具有半导性、柔软，而且假使接触力够强，在插入过程期间会被轻易擦除。另一方面，失去光泽的氯化银膜为非导电的、坚硬而且不容易移位。失去光泽层中相对高比例的氯化银因此会导致接点性质问题(文献：Marjorie Myers:Overview of the use of silverin connector applications；InterconnectProcess Technology,Tyco Electronics,Harrisburg,February 2009)。

其他金属可与银成为合金，以增加抗腐蚀性。此连接中的银的可能的合金掺入物为金属钯。举例来说，如果钯含量对应地高，则银钯合金具有抗硫性(DE2914880A1)。

钯银合金以锻造合金的形式作为接触材料已成功地被长时间使用。在继电器切换接点中，60/40的钯银合金优选地用作一嵌体。现今，基于贵金属的电接触材料的这些涂层还优选地经电镀地(galvanically)生产。虽然已经完善研究大多数碱性电解质的钯银合金涂层的电化学沉积，但仍未开发出可实施的电解质，部分是因为所沉积的钯银合金涂层未满足质量及组成需求。文献及专利中所述的酸性电解质的先前使用大多数是基于硫氰酸盐、磺酸盐、硫酸盐、胺基磺酸盐、或硝酸盐电解质。然而，许多电解质通常仍苦于电解质系统的稳定性缺乏(Edelmetallschichten,H.Kaiser,2002,p.52,Eugen G.Leuze Verlag)。

DE102013215476B3描述主要含有银的合金的电解沉积。另外的合金组分为钯、碲、或硒。此处所述的合金涂层显示老化效应，特别是在高温下，其导致裂纹增加。

因此，本发明的一目的是提供新颖且温度稳定的合金涂层，其可仅通过电解沉积来产生，且优于背景技术的对应合金。尤其当其生产时，根据本发明的合金涂层应具有优于已知合金涂层的优点，其主要含有银且此外包括作为组分的钯及碲。