微異型複合接點帶的超薄電接觸層製備方法
2023-11-10 22:47:57
專利名稱：微異型複合接點帶的超薄電接觸層製備方法
技術領域：
本發明涉及一種微異型複合接點帶的超薄電接觸層製備方法。
實現微異型複合接點帶複合的主要工藝有電鍍、軋制、滾焊及氣相沉積等方法。
電鍍法主要是採用連續區域選擇性電鍍，將貴金屬覆蓋於基體的部分表面上，使電鍍層厚度達到微米級。缺點是1.鍍層存在孔隙，不緻密，長時間使用時影響電接觸性能；2.鍍層和基體的結合強度遠不如滾焊、軋制等其它方法；3.存在環境汙染問題；4.可選擇的鍍層金屬種類受到限制。
採用軋制方法時，第一次的加工率一般不低於50％，要求軋機具有相當高的軋制能力，因此設備投資較大。此外，若微異型複合接點帶的電接觸層與中間層的厚度差別很大時，複合及後續加工的工藝較複雜。雖然熱軋法對軋機的軋制能力沒有特別的要求，但是不可避免的帶來過渡熱擴散，對電接觸層性能極為不利。
滾焊是一種效率較高的複合工藝，可以複合出較長的帶材。
軋制和滾焊複合方法只能用於常規的複合，不能滿足厚度在3微米以下的電接觸層的製造。
氣相沉積方法主要有真空蒸鍍、濺射和離子鍍等。磁控濺射方法適合製備除底面外的局部或全部表面沉積超薄厚度電接觸層的微異型接點帶的製備。其特點是1.電接觸層更純淨；2.電接觸層厚度均勻；3.電接觸層與中間層結合更牢固；4.電接觸層成分可選範圍寬。
為了實現上述目的，本發明採取以下設計方案微異型複合接點帶的超薄電接觸層製備方法，其步驟如下1、首先將作為基體層的帶材與作為中間層的帶材用熱軋或滾焊的方法進行複合，形成基體層和中間層的兩層複合帶；2、將複合帶材矯形至成型前尺寸，矯形過程中結合中間退火，矯形完成後，進行硬度調整退火，退火在保護氣氛中進行；3、將經過硬度調整退火後的複合帶材，經超聲清洗後，按不同方式繞在磁控濺射設備的滾筒上，使之呈螺旋狀密排、搭接遮蔽或間隙排列；4、將繞絲的滾筒放入磁控濺射設備的真空室內，用磁控濺射設備製備微異型複合接點帶的電接觸層，電接觸層可以覆蓋除底面外的其它全部外表面或一部分外表面，沉積前用反濺裝置清潔中間層外表面；5、磁控濺射法製備的電接觸層可以通過熱處理降低內應力，改善其與中間層的結合；6、對於較厚的電接觸層，可以通過多次沉積的方法製備，工序間結合熱處理，以消除應力；7、將沉積好的複合帶材用精密軋機軋製成具有一定形狀的微異型複合接點帶。
所述的微異型複合接點帶的中間層數目為0-3。
所述的微異型複合接點帶的電接觸層材料為金、金合金、鉑、鉑合金、鈀、鈀合金中的一種材料。
所述的微異型複合接點帶的中間層為銀鎳、銀氧化物、鎳、銀及銀合金中的一種帶材。
所述的微異型複合接點帶的基體層為銅或銅合金。
所述的微異型複合接點帶電接觸層厚度在3微米以下，寬度為0.3-4毫米，長度不小於100米。
所述的微異型複合接點帶的中間層厚度為0.1-2毫米，寬度為0.3-4毫米，長度不小於100米。
所述的微異型複合接點帶的基體層厚度為0.1-2毫米，寬度為0.3-4毫米，長度不小於100米。
本發明的優點是微異型複合接點帶的電接觸層可以覆蓋除底面外的所有外表面，也可以覆蓋除底面外的部分外表面，大大節約了貴金屬；電接觸層純度高、成分均勻、厚度均勻，表面質量好，保證了電接觸層的質量穩定性；能獲得合金電接觸層；電接觸層與中間層結合牢固。
圖2為典型的三層微異型複合接點帶橫截面示意圖。
圖3為只在上表面有沉積層的複合帶材橫截面示意圖。
圖4為除底面外，其它表面都有沉積層的複合帶材橫截面示意圖。
圖5為只在上表面局部有沉積層的複合帶材橫截面示意圖。
圖6為微異型複合接點帶一種成品橫截面示意圖。
圖7為微異型複合接點帶另一種成品橫截面示意圖。
在Ag/CuNi20複合帶材的Ag表面沉積電接觸層材料前，要進行反濺射清洗，去處表面惰性膜層，形成活性金屬面。靶材8為AuAg10材料，根據待沉積電接觸層厚度，決定沉積參數。如果電接觸層太后，沉積過程中需進行中間去應力退火。將沉積好的AuAg10/Ag/CuNi20複合帶材用精密軋機軋製成型，橫截面如圖6、圖7所示。
本發明製備的微異型複合接點帶的電接觸層成份可以通過選用不同的靶材獲得，從而可以製備金或金合金、鉑或鉑合金、鈀或鈀合金成份電接觸層的微異型複合接點帶。
權利要求
1.一種微異型複合接點帶的超薄電接觸層製備方法，其步驟如下(1)首先將作為基體層的帶材與作為中間層的帶材用熱軋或滾焊的方法進行複合，形成基體層和中間層的兩層複合帶；(2)將複合帶材矯形至成型前尺寸，矯形過程中結合中間退火，矯形完成後，進行硬度調整退火，退火在保護氣氛中進行；(3)將經過硬度調整退火後的複合帶材，經超聲清洗後，按不同方式繞在磁控濺射設備的滾筒上，使之呈螺旋狀密排、搭接遮蔽或間隙排列；(4)將繞絲的滾筒放入磁控濺射設備的真空室內，用磁控濺射設備製備微異型複合接點帶的電接觸層，電接觸層可以覆蓋除底面外的其它全部外表面或一部分外表面，沉積前用反濺裝置清潔中間層外表面；(5)磁控濺射法製備的電接觸層可以通過熱處理降低內應力，改善其與中間層的結合；(6)對於較厚的電接觸層，可以通過多次沉積的方法製備，工序間結合熱處理，以消除應力；(7)將沉積好的複合帶材用精密軋機軋製成具有一定形狀的微異型複合接點帶。
2.根據權力要求1所述的微異型複合接點帶的超薄電接觸層製備方法，其特徵在於所述的微異型複合接點帶的中間層數目為0-3。
3.根據權力要求1所述的微異型複合接點帶的超薄電接觸層製備方法，其特徵在於所述的微異型複合接點帶的電接觸層材料為金及金合金、鉑及鉑合金、鈀及鈀合金等。
4.根據權力要求1所述的微異型複合接點帶的超薄電接觸層製備方法，其特徵在於所述的微異型複合接點帶的中間層為銀鎳、銀氧化物、鎳、銀及銀合金等。
5.根據權力要求1所述的微異型複合接點帶的超薄電接觸層製備方法，其特徵在於所述的微異型複合接點帶的基體層為銅及銅合金。
6.根據權力要求1所述的微異型複合接點帶的超薄電接觸層製備方法，其特徵在於所述的微異型複合接點帶電接觸層厚度在3微米以下，寬度為0.3-4毫米，長度不小於100米。
7.根據權力要求1所述的微異型複合接點帶的超薄電接觸層製備方法，其特徵在於所述的微異型複合接點帶的中間層厚度為0.1-2毫米，寬度為0.3-4毫米，長度不小於100米。
8.根據權力要求1所述的微異型複合接點帶的超薄電接觸層製備方法，其特徵在於所述的微異型複合接點帶的基體層厚度為0.1-2毫米，寬度為0.3-4毫米，長度不小於100米。
全文摘要
本發明公開了一種微異型複合接點帶的超薄電接觸層製備方法,該方法將表面淨化後的帶材按不同方式繞在滾筒上,使之成螺旋狀密排、搭接或間隙排列,然後將滾筒置於磁控濺射裝置的真空室內,並使滾筒旋轉,利用磁控濺射技術,在帶材的表面上沉積形成厚度穩定、成分均勻的電接觸層,不需被沉積的地方可以利用帶材螺旋密排或搭接遮蔽起來。本發明的優點是:微異型複合接點帶的電接觸層可以覆蓋除底面外的所有外表面,也可以覆蓋除底面外的部分外表面,大大節約了貴金屬；電接觸層純度高、成分均勻、厚度均勻,表面質量好,保證了電接觸層的質量穩定性；能獲得合金電接觸層；電接觸層與中間層結合牢固。
文檔編號H01H11/04GK1423292SQ01134998
公開日2003年6月11日 申請日期2001年12月3日 優先權日2001年12月3日
發明者江軒, 呂保國, 範金鐸, 張曉輝, 何毅, 李宏, 劉鳳龍, 劉力, 餘前春, 閻琳, 李勇軍, 孔峰 申請人:有研億金新材料股份有限公司