Elektrischer Schwachstromkontakt

Abstract

 Elektrischer Schwachstromkontakt, insbesondere für Schaltund Steckverbindungen. Der Kontakt besteht aus einem Verbundwerkstoff. Auf einem Träger (1) aus einer Kupferbasis-Legierung ist eine Kontaktschicht (3) angeordnet, die aus einer Legierung aus 35 bis 55 %Au, 18 bis 33,5 % Ag, 30 bis 40 % Pd und entweder 1 bis 6 % In oder 0,5 bis 2 % Sn und 0,5 bis 2 % In besteht. Zwischen Träger und Kontaktschicht kann eine Zwischenschicht (2) aus Ni oder Cu-Ni angeordnet sein.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schwachstromkontakt, insbesondere für Schalt- und Steckverbindungen, aus einem Verbundwerkstoff, der einen Träger und auf diesem eine Kontaktschicht aus einer Gold-Silber-Palladium-Legierung aufweist.

[0002] Schaltende und steckende Kontakte bestehen, besonders wenn sie höheren Anforderungen genügen müssen, meist aus mit Edelmetallen oder Edelmetall-Legierungen als Kontaktschicht plattierten Trägern aus Unedelmetallen oder Unedelmetall-Legierungen. Als Trägermaterialien werden üblicherweise Kupfer-Legierungen, wie zum Beispiel Kupfer-Zinn, Kupfer-Zink, Kupfer-Zink-Nickel, Kupfer-Zinn-Nickel und Kupfer-Beryllium, Nickel-und Eisen-Legierungen verwendet.

[0003] Bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen werden Auflage-und Trägermaterialien so gewählt, daß sie in ihren für das Herstellungsverfahren, die Weiterverarbeitung und die Anwendung wesentlichen Eigenschaften nicht zu stark voneinander abweichen, damit auch bei thermischer und mechanischer Beanspruchung die Auflageschicht fest und rißfrei mit dem Trägermaterial verbunden bleibt.

[0004] Aus der deutschen Patentschrift 10 89 491 ist ein Kontaktmaterial für Schwachstromkontakte, insbesondere für die Fernmeldetechnik, bekannt, das aus einer Legierung von ₂₅ - 35 % Palladium, 35 - 45 % Silber und 25 - 35 % Gold besteht.

[0005] Neben Palladium, Silber und Gold als Hauptbestandteile noch Indium und Zinn und andere Nebenbestandteile enthaltende Legierungen für elektrische Kontakte sind aus den deutschen Patentschriften 25 40 956 (20 - 30 Gewichts-% Palladium, 15 - 25 Gewichts-% Silber, 2,5 - 5 Gewicots-% Zinn, 0,05 - 0,5 Gewichts-% Iridium, 0,05 - 0,5 Gewichts-% Ruthenium, 0,05 - 0,5 Gewichts-% Kupfer, 0,1.- 2 Gewichts-% Indium, Rest Gold) und 26 37 807 (10 - 40 % Silber, 2 - 25 % Palladium, 1 - 5 % Nickel, 0,1 - 10 % Indium, 0,1 - 3 % Zinn, Rest Gold) bekannt.

[0006] Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen elektrischen Schwachstromkontakt, insbesondere für Schalt- und Steckverbindungen, aus einem Verbundwerkstoff aus einer Kupfer- Basis-Legierung als Trägermaterial und einer Kontaktschicht aus einer Gold-Silber-Palladium-Legierung zu finden, der günstige mechanische und elektrische Eigenschaften und eine gute Haftfestigkeit zwischen der Kontaktschicht und dem Träger aufweist.

[0007] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß für einen elektrischen Schwachstromkontakt der eingangs charakterisierten Art durch einen Verbundwerkstoff gelöst, der auf der Kupfer- Basis-Legierung eine Kontaktschicht aus einer Legierung aus 35 - 55 Gewichts-% Gold, 18 - 33,5 Gewichts-% Silber, 30 - 40 Gewichts-% Palladium und entweder 1 - 6 Gewichts-% Indium oder 0,5 - 2 Gewichts-% Zinn und 0,5 - 2 Gewichts-% Indium aufweist.

[0008] Als Kontaktschichten haben sich besonders solche aus den Legierungen aus

39 Gewichts-% Gold, 22 Gewichts-% Silber, 37 Gewichts-% Palladium und 2 Gewichts-% Indium,

39 Gewichts-% Gold, 20 Gewichts-% Silber, 37 Gewichts-% Palladium und 4 Gewichts-% Indium,

39 Geirichts-% Gold, 22,5 Gewichts-% Silber, 37 Gewichts-% Palladium, 1 Gewichts-% Zinn und 0,5 Gewichts-% Indium und

39 Gewichts-% Gold, 29,5 Gewichts-% Silber, 30 Gewichts-% Palladium, 1 Gewichts-% Zinn und 0,5 Gewichts-% Indium

bewährt.

[0009] Als Trägermaterialien haben sich die naturharten Kupfer-Legierungen besonders bewährt. Bevorzugt werden die mit 6 bzw. 8 Gewichts-% Zinn, Cu Sn 6 und Cu Sn 8.

[0010] Die erfindungsgemäßen Schwachstromkontakte besitzen eine gute elektrische Leitfähigkeit, Abrieb- und Korrosionsfestigkeit, wie Auslagerungsversuche in Schadgasatmosphäre gezeigt haben.

[0011] Bei der Herstellung der Verbundwerkstoffe durch Walzplattieren und der anschließenden Weiterverarbeitung durch verformende Behandlung, z.B. Biegen, zeigt sich als besonderer Vorteil des Verbundwerkstoffes die haftfeste Bindung von Träger und Kontaktschicht aneinander. Ohne Schwierigkeiten lassen sich durch Walzplattieren auch lange Bänder erhalten. Daraus hergestellte Blattfederkontakte weisen keine Biegerisse auf.

[0012] Die gute Haftung bei den als Träger bevorzugten Kupfer-Legierungen Cu Sn 6 und Cu Sn 8 ist auf die gute Übereinstimmung der Rekristallisationstemperaturen von Träger-und Kontaktmaterial zurückzuführen.

[0013] Diese vorteilhaften Ergebnisse beruhen auf der erfindungsgemäßen Kombination des speziellen Trägermaterials mit der ausgewählten Legierung als Kontaktschicht.

[0014] In gewissen Fällen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, zwischen dem Träger und der Kontaktschicht eine als Diffusionssperrschicht dienende Zwischenschicht aus Nickel oder Kupfer-Nickel aufzubringen.

[0015] In der Figur ist schematisch ein Schaltkontakt dargestellt, der erfindungsgemäß ausgebildet ist. Die Bezugsziffer 1 ist dem Träger aus der Kupfer-Basis-Legierung zugeordnet, die Bezugsziffer 2 der Zwischenschicht aus Nickel oder Kupfer-Nickel und die Bezugsziffer 3 der Kontaktschicht aus einer Legierung, wie sie in den Ansprüchen 1 bis 5 charakterisiert ist.

Ansprüche

1. Elektrischer Schwachstromkontakt, insbesondere für Schaltund Steckverbindungen, aus einem Verbundwerkstoff, der einen Träger und auf diesem eine Kontaktschicht aus einer Gold-Silber-Palladium-Legierung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus einer Kupfer-Basis-Legierung und die Kontaktschicht aus einer Legierung aus 35 - 55 Gewichts-% Gold, 18 - 33,5 Gewichts-% Silber, 30 - 40 Gewichts-% Palladium und entweder 1 - 6 Gewichts-% Indium oder 0,5 - 2 Gewichts-% Zinn und 0,5 - 2 Gewichts-% Indium besteht.

2. Elektrischer Schwachstromkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht aus einer Legierung aus 39 Gewichts-% Gold, 22 Gewichts-% Silber, 37 Gewichts-% Palladium und 2 Gewichts-% Indium besteht.

3. Elektrischer Schwachstromkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht aus einer Legierung aus 39 Gewichts-% Gold, 20 Gewichts-% Silber, 37 Gewichts-% Palladium und 4 Gewichts-% Indium besteht.

4. Elektrischer Schwachstromkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht aus einer Legierung aus 39 Gewichts-% Gold, 22,5 Gewichts-% Silber, 37 Gewichts-% Palladium, 1 Gewichts-% Zinn und 0,5 Gewichts-% Indium besteht.

5. Elektrischer Schwachstromkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht aus einer Legierung aus 39 Gewichts-% Gold, 29,5 Gewichts-% Silber, 30 Gewichts-% Palladium, 1 Gewichts-% Zinn und 0,5 Gewichts-% Indium besteht.

6. Elektrischer Schwachstromkontakt nach einem der Ansprüche 1 - 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Kupfer-Basis-Legierung aus 94 Gewichts-% Kupfer und 6 Gewichts-% Zinn besteht.

7. Elektrischer Schwachstromkontakt nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupfer- Basis-Legierung aus 92 Gewichts-% Kupfer und 8 Gewichts-% Zinn besteht.

8. Elektrischer Schwachstromkontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Zwischenschicht aus Nickel oder Kupfer-Nickel zwischen Träger und Kontaktschicht.

Zeichnung