一种镀贵金属开关触点元件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了通过阻镀、施镀和蚀刻工艺制备一种贵金属开关触点元件。阻镀工艺由印刷无需曝光机的阻镀油墨实现。施镀工艺由贵金属的电镀或化学镀实现。蚀刻工艺通过使用含有弱有机酸、弱无机酸或酸性缓冲剂的蚀刻液实现，通过含硫化合物提高蚀刻的光亮度、防止测蚀，通过提高蚀刻深度来提高触点的耐尘性能和耐油污性能。本发明专利技术制得的开关触点具有电导通可靠性好、耐尘性和耐油污性优良、触点抖动时间短、使用寿命长、原材料成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了通过阻镀、施镀和蚀刻工艺制备一种贵金属开关触点元件。阻镀工艺由印刷无需曝光机的阻镀油墨实现。施镀工艺由贵金属的电镀或化学镀实现。蚀刻工艺通过使用含有弱有机酸、弱无机酸或酸性缓冲剂的蚀刻液实现，通过含硫化合物提高蚀刻的光亮度、防止测蚀，通过提高蚀刻深度来提高触点的耐尘性能和耐油污性能。本专利技术制得的开关触点具有电导通可靠性好、耐尘性和耐油污性优良、触点抖动时间短、使用寿命长、原材料成本低等优点。【专利说明】
本专利技术具体涉及一种用于电路的接通和断开的开关触点元件及其制备方法，属于 开关触点制造的
。
技术介绍
金、银等贵金属具有良好的导电性和化学稳定性，它们或它们的合金可以作为开 关触点上的接触材料，但其昂贵的价格，限制了它们的应用空间。贱金属如铁、钴、镍、铝、 铜、钛等以及包括不锈钢在内的合金，虽有在大气下有较好的化学稳定性，但作为触点材料 其导电性能通常不如贵金属理想，它们的导电率大部分比金、银低，化学稳定性比金、银等 贵金属差、耐电磨损性能一般也不及金、银等贵金属。同贵金属比较起来，贱金属通常价廉 易得，市场供应充沛，作为导电材料或触点材料使用，它们的成本比贵金属低得多。总之，单 独使用任何贵金属或贱金属时优缺点同时存在。 在以不锈钢等作为基材的触点上镀贵金属（特别是镀金）是提高触点性能的有 效方法。在镀金方法和提高触点镀金质量上，科技人员做了大量的努力。例如，中国专利 申请号为201310564337. 0的专利文献"微型继电器触点、簧片镀金工艺方法"公开了通 过特定的镀金液配方，提高镀金层的致密度和纯度，解决微型继电器接触电阻不稳定及 静态粘接的功能性问题。美国专利申请号为20140045352的专利文献"Connector with gold-palladium plated contacts",公开了通过调整在双金属合金中金和钮的浓度，控制 双金属合金的外观颜色的方法。日本特开2003-057111号公报，公开了通过在银基触点材 料上通过溅镀的方法镀一层IMffl厚的金，然后再通过电镀的方法镀一层IMffl厚的金，以消除 镀层中的针孔，提高触点的耐腐蚀能力，使得触点甚至在高腐蚀性气体的环境中保持良好 的可靠性。 申请号为201010557154. 2的专利文献"局部镀金板的制作工艺"及其相同申 请人同日申请的一系列专利文献，公开了通过选择性曝光使保护干膜遮挡非镀金区，从 而实现局部镀金的一种方法。该方法中必须使用碱溶性保护干膜和曝光机。申请号为 200910023466. 2的专利文献"一种簧片局部镀金前的散件覆膜方法"公开的单面镀金方法， 同样需要使用曝光机。美国专利4077852 "Selective gold plating"公开了使用铬酸盐 膜作为阻镀层在含铜的金属表面进行选择性镀金的工艺，以减少金的用量。铬酸盐膜作为 阻镀层的尺寸分辨率相当高，可用于电子和集成电路。该工艺中的铬酸盐膜由重铬酸钾进 行阴极沉积而得到。但使用铬酸盐作为阻镀层时，电镀金条件必须比常用镀金条件温和，如 必须采用较低的镀液温度和较低的电压或电流密度等。 本专利技术 申请人:的专利申请号为201310748955. 0的专利文献"开关触点元件及其 制备方法"，公开了一种具有三层结构的开关触点元件：底层为橡胶、中间层为连续的贱金 属薄片，上层为不连续的贵金属镀层或者为不连续的贱金属镀层和贵金属镀层的双金属复 合层。该结构通过印刷局部阻镀层和电镀制得，作为开关触点元件具有好的电流导通稳定 性、耐尘性和耐油污性。但是，这种方法制备的开关触点，镀层的厚度受到所印刷的阻镀油 墨层的厚度的限制。印刷油墨很难印得很厚，最多通常只有十微米或十几微米，因此，采用 这种方法，镀层的厚度就不能超过十几微米。镀层的厚度不够，就意味着触点中凸出于底材 上的导电接触面的高度不够，作为触点使用时，触点的抗尘性、抗油污性就受到影响。镀层 厚度超过阻镀油墨层的厚度时，阻镀油墨易被包覆在镀层之中。包覆在镀层中的阻镀油墨 是电绝缘的，在触点使用过程中，会溢到触点的接触面，从而增加触点的接触电阻甚至使触 点失去电导通功能。另外，所印刷的阻镀油墨在贱金属基材上的接触角，很难控制在90°， 也就是说，所印刷阻镀油墨的边缘很难垂直于贱金属基材的表面，镀层的边缘因而很难垂 直于贱金属基材。 原专利技术的镀层厚度被印刷油墨厚度所控制， 钢、不锈钢、铜或铜合金、镍或镍合金是常用于制备触点的贱金属材料。对这些金属的 蚀刻，常使用含有较强的无机酸的蚀刻液，如：盐酸+硝酸+三氯化铁+己内酰胺(用于不锈 钢的蚀刻）（中国专利申请号201010160309. 9)、硝酸+三氯化铁+氯化钠(用于钢的蚀刻） (中国专利申请号201310100019. 9)、氟硼酸或氟硅酸+甲基磺酸或氨基磺酸+水溶性亚铁 盐(用于锡的蚀刻，不腐蚀铜和镍）（中国专利申请号201310187160. 7)、硝酸或硫酸+过氧 化氢+特定的聚合物（中国专利申请号200910023466. 2)、硝酸和/或硫酸+过氧化氢+铵 盐+芳香胺+硝基化合物（中国专利申请号201110110116. 7)、硝酸+硝酸镍+碘酸+氨基 酸(美国专利4556449)硫酸+过氧化物+低分子量羧酸(用于蚀刻铜)(美国专利4462861)、 硫酸+硝酸+双氧水（日本特开2004-52001号公报)、氯化铁+盐酸+高分子化合物（日本 特开2000-336491号公报)、磷酸+双氧水（日本特开2006-294797号公报)、过氯酸+硝酸 铈铵（日本特开2004-59973号公报）（以上专利文献如未特别注明，蚀刻液均用于镍或镍合 金的蚀刻)。 有专利文献公开了含有机酸的蚀刻液的蚀刻液。申请号为201080059307. 9的专 利文献"蚀刻液及使用其的半导体装置的制造方法"所公开的蚀刻液含有过氧化氢、有机 酸(柠檬酸和苹果酸）和少量有机膦酸，该蚀刻液能够选择性蚀刻铜而不蚀刻镍。申请号为 200610151609. 4的专利文献，公开了以过醋酸为主的蚀刻液，蚀刻液中还包括过醋酸稳定 齐U、有机酸、无机酸和盐类，其中盐类是用来控制蚀刻液的PH值，可调变铜与钥的相对蚀刻 率。尽管有这些专利文献公开了多种多样的蚀刻液，但还是有必要研发对铁、钴、镍、铜及其 合金有良好的蚀刻效果，得到光亮的蚀刻的金属表面，消除侧蚀，同时对金、银等贵金属不 产生腐蚀的蚀刻液。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术是为了解决现有触点生产技术生产的触点在耐尘性和耐油污性 上的不足，提供了一种包含阻镀、施镀和蚀刻工艺的镀贵金属开关触点元件的制备方法及 其制得的产品。 技术方案：本专利技术中公开的镀贵金属开关触点元件的制备方法有多种，但每种中 都包含印刷阻镀层、镀贵金属和蚀刻三个工序，每种方法中的工序顺序有差别。 方法一： 1)印刷阻镀层：以0. Ol-IOmm厚的贱金属薄片作为底材，在底材上表面用可溶解于溶 齐U、酸性溶液或碱性溶液的油墨，在底材的上表面局部地印刷一层〇. 5-10 μ m厚的局部阻 镀层，使得在底材上表面没有阻镀层的部位呈点状、条纹状或者网格状分布或点、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镀贵金属开关触点元件的制备方法，其特征在于：制备方法中至少包含印刷阻镀层、镀贵金属和蚀刻三个工序：1）印刷阻镀层：以0.01‑10mm厚的贱金属薄片作为底材，在底材上表面用可溶解于溶剂、酸性溶液或碱性溶液的油墨，在底材的上表面局部地印刷一层0.5‑10μm厚的局部阻镀层，使得在底材上表面没有阻镀层的部位呈点状、条纹状或者网格状分布或点、线的任意组合式的分布；在底材的下表面涂覆0.5‑10μm厚的阻镀层，使阻镀层完全覆盖下表面；底材上表面的阻镀层和底材下表面的阻镀层，在化学组成上是相同的或不同的；阻镀层是耐水溶液的、耐酸性溶液的或耐碱性溶液的有机聚合物材料；或者在贱金属薄片上整面地印刷一层0.25‑10μm厚的耐酸的或耐碱的感光油墨，用曝光机曝光，用水冲洗掉未固化的感光油墨，使得在底材上露出凸点状、条纹状或者网格状的贱金属底材；2）镀贵金属：在底材上表面没有印刷阻镀层的部位上，以电镀或化学镀的方法，镀一层0.05‑5μm厚的贵金属镀层；或者先镀一层0.1‑20μm厚的非贵金属镀层，接着再在非贵金属镀层上面镀一层0.05‑5μm厚贵金属镀层；3）除去阻镀层：采用可溶解阻镀层的溶剂、碱性溶液或酸性溶液将底材上表面印刷的局部阻镀层通过溶解或剥离的方法去除；或采用碱液溶解、酸液溶解或溶剂溶解的方法，去除作为在阻镀层的固化的感光油墨；4）蚀刻：用蚀刻液选择性腐蚀步骤3）中已经去除阻镀层的底材上表面，即腐蚀没有镀贵金属镀层的那部分底材的上表面，蚀刻的深度为底材厚度的5%至95%，使贵金属镀层突出于底材表面；所述的蚀刻液为：含过氧化氢、过氧化氢尿素或过氧乙酸的氯化铜蚀刻液，或者含双氧水、双氧水尿素或过氧乙酸的三氯化铁蚀刻液；5）与橡胶复合：除掉底材下表面的阻镀层，然后将底材的下表面与橡胶贴合，进行热硫化复合，制成厚度可至 0.25‑5mm的复合薄片；6）冲切：将复合薄片分割或冲切成横截面面积 0.8‑80mm2的小圆柱粒、棱柱粒或者椭圆柱粒；或者，按照印刷阻镀层、镀贵金属、除去阻镀层（除去贱金属底材上、下表面的阻镀层）、与橡胶复合、蚀刻和冲切的工序；或者，含有以下先后次序的工序：1）与橡胶复合：以贱金属薄片为底材，在其下表面上以热硫化的方式复合一层橡胶，制成厚度可至 0.25‑5mm 的复合薄片；2）印刷阻镀层：在贱金属薄片为底材的上表面，以可溶解于溶剂、酸性溶液或碱性溶液的油墨印刷一层0.5‑10μm 厚的局部阻镀层，使得在底材没有局部阻镀层的地方露出凸点状、条纹状或者网格状的贱金属底材； 3）镀贵金属：在底材上表面没有局部阻镀层的地方露出密布的凸点状、条纹状或者网格状的部分，镀一层0.05‑5μm厚的贵金属镀层；或者先镀一层0.1‑20μm厚的非贵金属镀层，接着再在非贵金属镀层上面镀一层0.05‑5μm厚的贵金属镀层；4）除去阻镀层：将底材上表面印刷的局部阻镀层去除：采用可溶解阻镀层的溶剂、碱性溶液或酸性溶液将局部阻镀层溶解；5）蚀刻：用蚀刻液腐蚀步骤4）中已经去除局部阻镀层的那部分的底材上表面，即腐蚀没有镀贵金属镀层的那部分底材的上表面，蚀刻的深度为底材厚度的10%至90%，使贵金属镀层突出底材表面；所述的蚀刻液为：含过氧化氢、过氧化氢尿素或过氧乙酸的氯化铜蚀刻液，或者含过氧化氢、过氧化氢尿素或过氧乙酸的三氯化铁蚀刻液；6）冲切：将有镀层的复合薄片冲切成横截面面积 0.8‑80mm2的小圆柱粒、椭圆柱粒或者棱柱粒；或者，按照与橡胶复合、印刷阻镀层、镀贵金属、除去阻镀层、冲切和蚀刻的工序进行。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩辉升，张红梅，丁阳，东志豪，黄诚，
申请(专利权)人：南通万德科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32