Способ изготовления контактного покрытия контакт-деталей магнитоуправляемых герметизированных контактов Советский патент 1991 года по МПК H01H11/04 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технологии изготовления мэг- нитоуправляемых контактов.

Целью изобретенип является повышение надежности и увеличение срока службы магнитоуправляемых контактов (МК) за счет стабилизации переходного сопротивления и экономия благородных металлов за счет замедления процесса эрозии приповерхностных слоев подложек контакт деталей (КД) из магнитомягкого материала.

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно очищенные КД из магнитомягкого материала загружают в металлические кассеты и помещают в вакуумную

камеру, откачиваемую до давления 10 Па. Поток высокоэнергетичных ионов формируется с помощью ионного источника типа ду- оплазматрона с холодным катодом, подключаемого к регулируемым источникам электропитания, в результате чего можно легко контролировать параметры ионного пучка. Сформированный пучок ионов азота с энергией 10 - 2 1 О4 эВ облучает поверхность КД в течение 2-10 мин. Так как в диапазоне используемой энергии ионов кроме процесса имплантации имеет место катодное распыление, увеличивающее степень шероховатости поверхностей КД, то производится их сглаживание методом ионного травления. Для этого источник ионов

(X

го

4

сл

N Ю

переключается в режим травления с общепринятыми параметрами пучка. После ионной обработки КД покрывают слоем контактного покрытия из сплава на основе благородных металлов толщиной около 10- 50% от общепринятой.

При таком способе обработки поверхностей КД достигается положительный эффект, определяемый физическими процессами, происходящими при обработ- ке магнитомягкого материала подложек КД ионами азота с энергией (1-2)104 эВ. Эффект заключается в замедлении эрозионного процесса за счет ограничения диффузии материала подложки на поверхность кон- тактного покрытия из сплава на основе благородных металлов, что препятствует образованию на нем непроводящих пленок и развитию процесса электроэрозии.

При этом стабилизируется значение пе- реходного сопротивления контакта.

Применение предлагаемого способа обеспечивает значительную экономию дорогостоящих благородных металлов, повышение надежности и увеличение срока службы МК за счет замедления эрозии после имплантации ионов азота в материал подложки КД, улучшение режима управления МК за счет уменьшения толщины магнитного зазора, точную регулировку направления физического процесса, так как параметры пучка известны с большой степенью точности, а разброс ионов по энергиям порядка десятков электронвольт.

Для оценки эффективности предлагав- мого способа проведены сравнительные испытания на выпускаемых серийно герконах средней мощности типа КЭМ-1 и МКА 27101. Контактные покрытия наносились на герконы гальваническим способом. Толщи- на покрытия из сплава AuNIRh МКА 27101 составляла 2 мкм.

Испытывались две партии герконов КЭМ-1, причем одна была изготовлены по известной технологии способом электро- технического осаждения, а другая имела

КД, имплантированные ионами азота без покрытия. Испытания проводились в следующем режиме: U 30 В и I 1 А. В испытательной колодке было 14 герконов (по 7 каждого вида). В результате испытаний отказали 2 геркона, изготовленные по известной технологии, после 2,5-105 и 1,55 -106 включений.

Кроме того, испытывались герконы МКА 27101 в режимах: U 60 В, I 0.025 A; U 60 В, I 0.08 A; U 20 мВ, I 10 мкА, в бестоковом режиме.

Результаты испытаний показали, что токовые режимы обеспечиваются в отсутствие контактных покрытий при облучении КД ионами азота согласно предлагаемому способу. При работе в микротоковом и бестоковом режимах кроме ионной имплантации необходимо нанести контактное покрытие из традиционного материала толщиной 0,2 мкм.

Таким образом, проведенные испытания показали, что предлагаемый способ изготовления КД позволяет существенно увеличить ресурс наработки герконов с одновременным сокращением расхода благородных металлов.

Формула изобретения Способ изготовления контактного покрытия контакт-деталей магнитоуправляе- мых герметизированных контактов путем предварительной очистки контактной поверхности и ионной обработки.о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности и увеличения срока службы маг- нитоуправляемых контактов за счет стабилизации величины переходного сопротивления и экономии благородных металлов за счет замедления процесса эрозии приповерхностных слоев подложек контакт- деталей из магнитомягкого материала, ионную обработку производят имплантацией в. указанные подложки ионов азота с энергией

104- 2104 эВ и дозой 1016 - 1018 см .

Изобретение относится к технологии изготовления мзгнитоуправляемых контактов. Цель изобретения - повышение контактов за счет стабилизации величины переходного сопротивления процесса эрозии приповерхностных слоев подложек контакт-дета- теи из магнитомягкого материала. В подложки контакт-деталей из магнитомягкого материала имплантируют ионы азота с энергией 104 - 2 -10 эВ и дозой электрофи- зичес их свойств подложек, приводящие к ограничению диффузии материала подложки в контактирующий слой из сплава на основе благородных металлов. Это препятствует образованию на контактирующих поверхностях непроводящих пленок. При этом стабилизируется значение переходного сопротивления, что позволяет повысить надежность и увеличить срок службы герконов. Имплантированные азотом подложки можно использовать в магнитоуправляемых контактах как без применения контактирующего покрытия на основе сплава из благородных металлов, так и с покрытием, толщина которого не превышает 50% от толщины, общепринятой в известных технологиях Ј