用于沉积分散体银层和具有分散体银层的接触表面的银电解质制造技术

本发明专利技术涉及一种用于将银层沉积在基材上的银电解质，包含银氰化钾，含量至少为10g/L的氰化钾，至少一种具有0.2至10g/L含量的晶粒细化剂，至少一种具有1至10g/L含量的分散剂，至少一种具有1至150g/L含量的固体成分，其中所述固体成分的颗粒具有10nm至100μm的平均粒度(d

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于沉积分散体银层和具有分散体银层的接触表面的银电解质


[0001]本专利技术涉及一种用于在基材上沉积银层的银电解质，一种用于在基材以及接触表面上沉积分散体银层的方法，其中在基材上布置有电化学沉积的分散体银层。此外，本专利技术还涉及所述接触表面在插接连接中的电接触中的用途以及银电解质用于借助于架镀和/或滚镀来涂覆基材的用途。

技术介绍

[0002]银是一种非常通用的材料。由于其延展性和柔软性，它可以以各种方式进行加工。银在所有金属中具有最好的导热和导电性。这使得银成为用于电气和电子工业的感兴趣的材料，尤其用于表面、尤其接触表面的涂覆。作为用于传输高电流的接口，使用插头和插接接触件，所述插头和插接接触件具有尽可能小的接触电阻，因此银涂层经常在接触元件中使用，所述接触元件装入这种插接连接器中并且在插接状态下负责电接触。
[0003]银电解质用于基材的银涂覆和用于制造接触表面。在此，各种含银的溶液和分散体称为银电解质，其用于电化学地、尤其电镀地给表面镀银。银电解质溶液在此可以包含各种另外的添加剂，例如晶粒细化剂、分散剂、光泽剂或固体成分。
[0004]对于在电气和电子领域中的用途，尤其是在插头和插接接触件中，电导率、接触电阻和摩擦系数是尤其重要的。尤其在电子迁移率增加方面，要考虑对银层、尤其是电镀沉积的银层的升高的需求。
[0005]如果两个银涂层的表面彼此上下往复运动，则为此需要高的力，因为插接力和拉力起作用。在此显示出与银表面接触的缺点，因为银表面具有相对高的摩擦系数，该摩擦系数尤其在插接接触的情况下导致高的插接力和拉力。由于高的摩擦系数，银表面会磨损，由此严重限制了可能的插接周期的数量。此外，存在银表面倾向于冷焊的问题。然而，两个银涂覆的表面的系统的接触电阻是有利的。
[0006]在DE 10346206 A1中描述了一种用于电接触的接触表面。细分散的石墨颗粒沉积在所示的银层(其借助电镀方法来制造)中。通过在银层中装入石墨，实现了摩擦的减少，由此实现了更低的插接力、改善的防腐蚀保护以及由于提高的磨损保护而延长的接触件寿命。同时确保了良好的电接触。
[0007]DE 10 2008 030 988 B4描述了构件的电化学涂层，其中该层具有金属组织，并且在此层中装入碳纳米管和干润滑剂一起。通过碳纳米管的引入，层的导电性和导热性提高，并且通过与另外的干润滑剂的混合，层可以在其磨损表现方面针对不同的用途目的被优化。
[0008]DE 2543082 A1公开了一种用于制造银涂层的银电解质，其还含有石墨、光泽添加剂和润湿剂。石墨在沉积期间必须通过泵送循环包含电解质的浴来保持处于悬浮。
[0009]现有技术描述了银电解质，其另外包含光泽剂或其它改善沉积的物质，例如黄原酸盐、氨基甲酸酯或门灰粉油。电解质溶液同样显示出需要机械干预以保持固体成分处于
悬浮。现有技术中还描述了包含各种固体成分的电解质，以获得沉积表面的性质，该性质由于花费高昂的添加剂系统而失去。
[0010]用于在表面上沉积银的已知银电解质的缺点在于，其不能将待分散的物质足够均匀地分散在电解质中，这一方面导致固体成分在沉积的层中不均匀的分布，另一方面导致部分地完全不进行沉积。同样，一些电解质还不适合于均匀地分散各种类型的固体成分，使得在沉积期间需要泵送循环或搅拌，这对所获得的表面的均匀性具有负面影响。为了克服这些缺点，通常使用花费高昂的添加剂系统，其可能对沉积的表面产生不利影响，并且此外导致成本增加。
[0011]已知的电解质不能合适地充分分散另外的颗粒，尤其是干润滑剂，从而获得其中同时引入其它物质如对所产生的分散层负面地影响的添加剂的表面。由此尤其引起了已知表面的不均匀性。
[0012]此外，不利的是，迄今为止通常必须使用固体成分的组合，例如碳纳米管和干润滑剂，以实现合适的表面性质并弥补添加剂系统的缺点。这同样导致另外物质负面地影响均匀性，此外还进一步提高了成本。此外，应该改善沉积的添加剂使得工艺控制和工艺监控更加花费高昂且复杂。
[0013]已知的电解质的另一缺点是，必须选择高的沉积温度，以确保足够的沉积。

技术实现思路

[0014]因此，本专利技术的目的是提供银电解质，其能够良好地分散固体成分，并且同时允许省去花费高昂的添加剂系统以实现均匀沉积。本专利技术的另一目在于，提供表面、尤其是接触表面，其具有提高的耐磨性和良好的导电性。本专利技术的目的还在于，提供一种用于制造具有改进的耐久性的经涂覆的表面、尤其是接触表面的沉积方法。
[0015]耐久性在此意味着随着可能的插接周期的升高所需的插接力降低、冷焊(也就是说软的银层由于微振动的焊接)的降低以及在尽可能长的时间区间上保持尽可能有利的接触电阻。
[0016]本专利技术的目的通过根据权利要求1的银电解质来实现。根据本专利技术的银电解质的优选实施方式在从属权利要求中给出，其可以选择性地彼此组合。
[0017]本专利技术还提供了一种根据权利要求8的用于在基材上沉积分散体银层的方法。根据本专利技术的方法的优选实施方式在从属权利要求中给出，所述优选实施方式能够可选地彼此组合。
[0018]本专利技术还包括根据下述权利要求12的接触表面。根据本专利技术的接触表面的优选实施方式在从属权利要求中给出，这些从属权利要求能够可选地彼此组合。
[0019]本专利技术还涉及本专利技术的接触表面用于插接连接中的电接触的用途和本专利技术的分散体银电解质用于借助于架应用和/或滚应用来涂覆基材的用途。
[0020]用于将银层沉积在基材上的银电解质根据本专利技术包含，
[0021]a)银氰化钾，
[0022]b)含量至少为10g/L的氰化钾，
[0023]c)至少一种具有0.2至10g/L含量的晶粒细化剂；
[0024]d)至少一种具有1至10g/L含量的分散剂；
[0025]e)至少一种具有1至150g/L含量的固体成分，
[0026]其中所述固体成分的颗粒具有10nm至100μm的平均粒度(d
50
)。
[0027]令人惊奇地，已经发现，通过所示组成中的银电解质，各种固体成分可以均匀分散以获得具有分散体银层的表面，所述表面具有提高的耐久性和良好的导电性。本专利技术的电解质的特征在于，可以用其产生极其不同的分散体银层。这些层的特征在于，根据所引入的固体成分的类型和量，在改善的摩擦值或提高的硬度的情况下其良好的接触电阻。基于这些层的磨损或摩擦的耐久性超过简单的银层。此外，本专利技术的电解质特别好地适合于使用固体成分作为待分散的物质的用途。此外，通过本专利技术的电解质获得具有良好导电性的银层，从而可以省去另外物质例如碳纳米管的添加。此外，本专利技术的电解质既可以在低电流密度下使用也可以在高电流密度下使用。因此，电解质可用于各种用途，并且可用于例如滚镀和架镀。电解质适于许多类型的电化学沉积。
[0028]在根据本专利技术的电解质中，固体成分均匀地分散。通过特别均匀的分散确保了在沉积的银层中固体成分的均匀的引入。此外，通过使用根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于将银层沉积在基材上的银电解质，包含a)银氰化钾，b)含量至少为10g/L的氰化钾，c)至少一种具有0.2至10g/L含量的晶粒细化剂；d)至少一种具有1至10g/L含量的分散剂；e)至少一种具有1至150g/L含量的固体成分，其中所述固体成分的颗粒具有10nm至100μm的平均粒度(d
50
)。2.根据权利要求1所述的银电解质，其中所述至少一种晶粒细化剂选自萘磺酸、萘磺酸衍生物或其混合物。3.根据前述权利要求中任一项所述的银电解质，其中所述至少一种分散剂包含具有可以是未取代的或选择性取代C
1-C
20
烷基的烷基硫酸钠。4.根据前述权利要求中任一项所述的银电解质，其中所述至少一种固体成分的颗粒具有1μm至20μm的平均粒度(d
50
)。5.根据前述权利要求中任一项所述的银电解质，其中至少一种固体成分选自a.石墨、氟化石墨、氧化石墨、金刚石、Al2O3包覆的石墨或其混合物，优选石墨、氟化石墨、氧化石墨、Al2O3包覆的石墨或其混合物，更优选石墨、氧化石墨或其混合物，并且还更优选石墨；或者b.MoS2、WS2、SnS2、NbS2、TaS2、六方氮化硼、银硒化铌、TiN、Si3N4、TiB2、WC、TaC、B4C、Al2O3、ZrO2、立方BN、MoSe2、WSe2、TaSe2、NbSe2、SiC、Al2O3包覆的MoS2和Al2O3包覆的WS2或其混合物，优选由MoS2、WS2、六方氮化硼或其混合物，更优选由MoS2、WS2或其混合物组成；或者c.MoS2、WS2、SnS2、NbS2、TaS2、石墨、氟化石墨、氧化石墨、六方氮化硼、银硒化铌、TiN、Si3N4、TiB2、WC、TaC、B4C、Al2O3、ZrO2、立方BN、金刚石、MoSe2、WSe2、TaSe2、NbSe2、SiC、Al2O3包覆的石墨、Al2O3包覆的MoS2和Al2O3包覆的WS2或其混合物，优选由MoS2、WS2、石墨、氧化石墨、六方氮化硼或其混合物，更优选由石墨、氧化石墨、MoS2、WS2或其混合物，且还更优选由石墨组成。6.用于在基材上沉积分散体银层的方法，包括以下步骤，a)提供根据权利要求1至5中任一项所述的银电解质，b)将基材引入到所述银电解质中，和c)实施沉积。7.根据权利要求6所述的方法，其中步骤c)中的温度为15℃至25℃，和...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：马克斯，
类型：发明
国别省市：