Способ металлизации контактов переключающих устройств Советский патент 1993 года по МПК H01H1/02 

Изобретение относится к области металлизации контактов переключающих устройств.

Целью изобретения является снижение толщины золотого покрытия, экономия золота и повышение надежности работы переключающих устройств.

Поставленная цель достигается тем, что в способе металлизации контактов переключающих устройств, заключающем химическое никелирование контактов из раствора, содержащего соль никеля, восстановитель, буферную добавку, лиганд, с последующим химическим золочением, осаждение золотого покрытия проводят на подслой никель - бор с низким удельным и переходным сопротивлением.

Для химического осаждения подслоя никель-бор с низким удельным и переходным сопротивлением берут раствор, содержащий следующие компонентов, г/л:

Никель сернокислый30-70Аммоний сернокислый 20-40 Диметиламинбо- ран0,8-1,2 Лаурилсульфат натрия0,02-0,04 Тиомочевина 0,003-0,007 рН 7,0-7,3; Т 70±5°С. Известен способ химической металлизации контактов переключающих устройств, в котором осаждение золотого покрытия проводят на подслой никель-бор с содержанием бора 3-6%. Для повышения адгезии золотого покрытия с подслоем никель-бора необходимо проводить выдержку контактов в атмосфере азота с водородом при температуре 450-550°С в течение 1 ч. Толщина золотого покрытия для достижения нужных характеристик контактов пере00

СА

о

VI

.Сь

ы

ключающих устройств должна быть не ниже 2-4 мкм, потому что данный подслой никель-бор имеет больше переходное сопротивление (30-40 мОм). При такой толщине наносимого золота может произойти зали- пание контактов переключающих, .устройств, что снижает надежность.

Присутствие тиомочевины в растворе химического никелирования при заявленном соотношении компонентов позволяет получить никелевый подслой с низким удель ным и переходным сопротивлением, большой микротвердостью и высокой адгезией золотого покрытия к нему (см.табл.1), что позволит снизить толщину золотого покрытия, экономить золото и повысить надежность работы контактов пере- ключающих устройств. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Готовят раствор химического никелирования следующего состава, гл/л: Ј Никель сернокислый30-70Аммоний сернокислый20-40Диметиламинборан0,8-1,2

Лаурилсульфат

натрия0,02-0,04

Тиомочевина0,003-0,007

рН 7,0-7,3; Т 70±5°С. Медные детали, поверхность которых предварительно обезжиренная и декапиро-- ванная, загружают в раствор предварительно нагретый до 70°С. При необходимости металлизируемые детали активируют алюминиевой палочкой или каким-либо другим способом. Время процесса определяется необходимой толщиной химического никелевого покрытия. По окончании процесса химического никелирования детали промывают, декапируют в растворе соляной кислоты, вновь промывают и переносят в предварительно нагретый до Т 95°С раствор химического золочения следующего состава, г/л:

Дицианоурат калия6-8

Гидразин сульфат60-90

Лимонная кислота25-35

Сульфат аммония40-80

Хлорид свинца0,5-1,0

рН 6,2-6,3, Т 95°С

Время процесса определяется необходимой толщиной золотого покрытия. По окончании процесса проводиться промывка деталей и сушка сжатым воздухом.

Определение удельного сопротивления Ni-B покрытий проводилось на медных про- водниках( сформированных методом вакуумного напыления на поликоровые основы и изготовленных в г.Киеве.

НПО Матурн по ГОСТ 9.302-79. Измерение переходного сопротивления прово- дили по ГОСТ 9.302-79 при нагрузке 0.5Н. Анализ на содержание бора в никелевом покрытии проводили по методике, описанной Вальсюнене Я.И., Норкус П.К., Определение бора в NI и Со покрытиях) Труды АН Лит ССР, 1972-Сер.Б.Т. 1/68), - С.93-96,

Адгезия золотого покрытия измеряли методом отрыва по методике ОСТ 4Г0..054.238.

Пример. Приготавливают раствор химического никелирования следующего состава, г/л:

Никель сернокислый30

Аммоний сернокислый20

Диметиламинборан0,8

Лаурилсульфат натрия0,02

Тиомочевина0,003

рН7.0.

Раствор нагревают до Т 70°С, загружают детали, предварительно обезжиренные влажной венской известью и декапированные в течение 0,5 мин в растворе аммония надсернокислого (50 г/л). Осаждение покрытия осуществляют в течение 60 мин, при плотности загрузки 1 дм/л. Затем образцы выгружают, декапируют в соляной кислоте, промывают и загружают в гидразинно-цит- ратный раствор химического золочения следующего состава, г/л:

Дицианоаурат калия7

Гидразин сульфат75

Лимонная кислоте30

Хлорид аммония50

Хлорид свинца0,8

рН6,2Т95°С.;

Осаждение покрытия проводят в течение 60 мин при плотности загрузки 3 дм2/л. Получаемые покрытия светло-желтого цвета. Детали выгружают, промывают, сушат сжатым воздухом.

Остальные примеры проведены аналогично примеру 1 и данные сведены в табл.1. При проведенным опытам выбран оптимальный состав раствора химического никелирования (табл.1, л.3).

Были покрыты образцы из оптимального состава раствора химического никелирования с дальнейшим золочением, аналогично примеру № 1 и проведена имитация истарания золотого покрытия при многократном включении-выключении, контактов переключающих устройств путем снижения толщины золотого покрытия. При этом измеряли переходное сопротивление. Данные сведены в табл.2.

Из таблицы 2 видно, что можно снизить толщину наносимого золотого покрытия с 2 мкм до 0,2 мкм при сохранении постоянного переходного сопротивления. При этом экономия золота составит с 1 м2 покрываемых деталей около 35 г. Повышение надежности работы переключающих устройств достигается за счет ликвидации залипания контактов (так как уменьшена толщина золотого покрытия), а также при полном истирании золотого покрытия в нашем случае переходное сопротивление измениться с 1,2 мОм, до 4 мОм. а в прототипе с 1,3 мОм до 40 мОм.

Таким образом, предложенный способ металлизации контактов переключающих устройств позволяет снизить толщину золотого покрытия, экономить золото, повысить

надежность работы переключающих устройств что не достигается способом-прототипом.

Формула изобретения

Способ металлизации контактов переключающих устройств, включающий химическое никелирование контактов из раствора, содержащего соль никеля, восстановитель, буферную добавку, лиганд, с последующим золочением, отличающий- с я тем, что, с целью снижения толщины золотого покрытия и повышения надежности срабатывания, осаждение золотого покрытия проводят на подслой никель-бор с содержанием бора 0,05-0,14%, который обладает низким удельным и переходным сопротивлением.

Таблица 2

Изобретение может быть использовано при изготовлений контактных переключателей и разъемов. Цель изобретения - сниже- ние толщины золотого покрытия и повышение надежности срабатывания переключающих устройств. Суть способа заключается в том, что золотое покрытие осаждают на подслой никель-бор с низким удельным и переходным сопротивлением, осаждаемый из раствора химического никелирования. 2 табл.