电接触元件、压入销、衬套和引线框的制作方法

本发明涉及电接触元件。另外，本发明涉及压入到衬套中的压入销。此外，本发明涉及压入销所压入到的衬套。此外，本发明涉及引线框或冲压框架。

背景技术：

所谓的压入配合接触件是现有技术中已知的。在现有技术中，压入销插入到衬套或接触凹部或接触贯穿孔贯穿孔中。压入配合接触件通常涂覆有锡或锡合金，其中众所周知这种类型的涂层具有形成晶须的趋势。特别是在例如压力负载等负载的存在下这种类型的晶须生长被促进。

晶须的电流运载容量在ma范围内。虽然在较高电流的情况下晶须有可能烧穿，但即使在此烧穿发生之前流动的电流仍可能对组件造成损坏和/或造成组件内的故障。因此使用含铅的焊料以便避免此类型的晶须形成，或在电子应用的安全性尤其重要的情况下使用。然而这种类型的含铅材料有害于健康，使得应当尽可能不使用含铅焊料。关于老式交通工具的欧洲议会和理事会的指南2000/53/ec规定了在机动车辆中的材料和组件中禁止使用的物质和使用物质的限制。因此，禁止使用铅。与限制电气和电子装置中某些危险物质的使用相关的eu指南2002/95/ec(rohs1)在很大程度上对铅的使用设置了禁令。

技术实现要素：

本发明的目的是提供较不容易生长晶须的电接触元件。本发明的又一目的是提供压入到衬套中的压入销，其中此压入配合连接将具有晶须生长的最低可能趋势。此外，本发明的目的是提供压入销所压入到的衬套，其中此压入连接同样特征在于生长晶须的较小的趋势。另外，本发明的目的是进一步开发引线框或冲压框架，其方式为使得接触凹部和/或接触贯穿孔较不容易生长晶须。

此目的根据本发明借助于权利要求1的标的物相对于电接触元件而实现，借助于技术方案10的标的物相对于被压入衬套中的压入销而实现，借助于权利要求11的标的物相对于压入销所按压入的衬套而实现，以及借助于权利要求12的标的物相对于引线框或冲压框架而实现。

根据本发明的电接触元件或根据本发明的引线框或冲压框架的有利且适宜的实施例在从属的中公开。

根据本发明的电接触元件包括基座主体和至少在一些区段中覆盖所述基座主体的涂层，其中所述涂层包括内层和外层，其中所述内层所述基座主体，且所述外层所述内层且至少在一些区段中形成所述电接触元件的表面，其中所述内层由锡形成且所述外层由银形成，且所述外层具有50nm到5.0μm的厚度。

因此，所述电接触元件至少包括基座主体且在一些区段中包括额外涂层，其中所述涂层由至少两个涂层形成。所述基座主体也可由多个层形成。此外，所述内层可施加到镍层。换句话说，有可能对所述额外涂层提供镍的下层。

所述涂层包括至少一个内层和一外层，其中所述外层至少在一些区段中形成所述电接触元件的表面。换句话说，所述涂层的内层提供于所述基座主体与所述涂层的外层之间。所述内层由锡形成且所述外层由银形成，其中银的外层可具有75nm到2.5μm、特别是80nm到1.0μm、特别是90nm到500nm、特别是100nm到200nm的厚度。

相对于基座主体和锡的内层，银的外层是极薄的。锡是极软的金属。在所述电接触元件被压入或由另一电接触元件压缩时，极薄的银外层会与内层机械地混合或整个混合。已经以此方式压缩或接触的电接触元件具有显著较少的生长晶须的趋势。

甚至可能将薄的银外层与锡内层的所述涂层描述为仅具有生长晶须的轻微的趋势的涂层。换句话说，根据本发明的所述涂层即使在未压缩或未压入状态中也具有趋于生长相当少晶须的特性。这是由于氧化锡的形成。氧化锡的形成仅通过薄的银外层而促进。

所述内层优选地为纯锡，换句话说由具有最少可能杂质的锡形成。所述外层优选地由纯银形成，换句话说由具有最少可能杂质的银形成。

所述内层可具有0.5μm到10.0μm的厚度。

所述电接触元件包括用于与另一电接触元件进行电接触的接触区段。在压入销的情况下，有可能所述接触区段为外圆周表面的一部分。在电接触元件为导电衬套的情况下，所述接触区段可为圆形和/或椭圆形和/或多边形中空圆柱形区段的内圆周表面。

至少在电接触元件的接触区段中提供具有内层和外层的所述涂层。也可能所述涂层完全覆盖电接触元件的基座主体。

电接触元件的基座主体可由铜或基于铜的合金、权利要求由青铜、权利要求由铜镍硅合金形成。根据本发明，第一锡层于由基于铜的合金形成的基座主体，其中此锡内层上提供外部极薄的银层。另外，有可能在基于铜的合金与第一锡层之间提供镍层。基座主体自身可由一种材料或由多个层形成。因此可能的是基座主体包括镍层，优选地所述涂层的内层。

所述内层和/或外层优选地使用电化方法沉积于基座主体上。

根据本发明的电接触元件可实施为压入销或压入配合接触件或导电衬套。

根据一同等的方面，本发明涉及一种压入销，其压入到衬套中，其中所述压入销包括基座主体和至少在一些区段中覆盖基座主体的涂层，其中所述涂层包括内层和外层，且所述内层基座主体且所述外层所述内层，其中所述内层由锡形成且所述外层由银形成，其中由于被压入到所述衬套中，所述外层和所述内层至少在一些区段中彼此混合。

由于内层和外层的锡和银粒子的此类型的机械混合或机械互混，所述压入销与衬套之间形成电连接，且此电连接具有减少的生长晶须的趋势。内层和外层的锡和银粒子的机械混合或机械互混是由于在压入销被压入到衬套中时压入销的表面上的主要压力负载而发生。由于银外层是极薄的且锡内层是极软的，因此可借助于施加压力而实现机械混合或机械互混。另外，可设想对所述涂层提供镍的。与镍的结合，有可能压入销的基座主体包括所述涂层的镍层。

根据又一协调方面，本发明涉及一种衬套，压入销被压入其中，其中所述衬套包括基座主体和至少在一些区段中覆盖所述基座主体的涂层，其中所述涂层包括内层和外层，且所述内层基座主体且所述外层所述内层，其中所述内层由锡形成且所述外层由银形成，其中由于所述压入销被压入，所述外层和所述内层至少在一些区段中彼此混合。

根据本发明的衬套包括对压入销被压入的中空腔室区段进行的内圆周表面。银的外层因此至少在一些区段中形成衬套的表面，其中由于压入销被压入，所述外层和内层彼此混合或互混。因此，内层的锡材料和外层的银材料彼此混合。内层和外层的锡和银粒子的机械混合或机械互混是由于在压入销被压入到衬套中时衬套的表面上的主要压力负载而发生。与此结合还适用的是，可借助于施加压力而执行由于极薄的银外层和软的锡内层所致的机械混合或机械互混。另外，可设想提供镍的。与镍的相结合，可能的是衬套的基座主体包括所述涂层的镍层。

在又一协调方面中，本发明涉及一种引线框或冲压框架，其包括具有内圆周表面的至少一个接触凹部或接触贯穿孔，所述内圆周表面对所述接触凹部或接触贯穿孔进行限定，且所述引线框或冲压框架还包括至少在一些区段中覆盖所述内圆周表面的涂层，其中所述涂层包括内层和外层，其中所述内层所述内圆周表面，且所述外层所述内层且至少在一些区段中形成接触区域，其中所述内层由锡形成且所述外层由银形成，且所述外层具有50nm到5.0μm、特别是75nm到2.5μm、特别是80nm到1.0μm、特别是90nm到500nm、特别是100nm到200nm的厚度。

所述涂层的内层优选地由纯锡形成和/或所述涂层的外层由纯银形成。纯锡是包括最少可能杂质的锡材料。纯银是具有最少可能杂质的银材料。另外，有可能在镍的下部层方面在第一锡层下方提供镍层。与镍的下部层结合，有可能接触凹部或接触贯穿孔包括镍层，所述涂层、具体来说所述涂层的内层施加于所述镍层。

所述内层可具有0.5到10.0μm的厚度。

有可能将例如压入销和/或螺钉和/或压入配合接触件和/或导线和/或焊料点等电接触元件并入到经涂覆的接触凹部和/或经涂覆的接触贯穿孔中，其中所述涂层包括内层和外层。与根据本发明的引线框和/或根据本发明的冲压框架结合，实现了已经与根据本发明的电接触元件和/或压入销所压入的根据本发明的衬套结合所公开的优点相似的优点。

下文借助示范性实施例且参考附图连同另外细节来进一步解释本发明。

附图说明

在附图中：

图1图示了实施为压入销的根据本发明的电接触元件；

图2图示了实施为导电衬套的根据本发明的电接触元件；以及

图3图示了根据本发明的引线框。

下文使用相同参考标号用于相似部分和相似功能的部分。

具体实施方式

图1图示了实施为压入销的电接触元件10'。电接触元件10'包括基座主体11，其具有以两个臂15的形式实施的压入区段13，所述两个臂借助于中间空间14分隔开。压入区段13以柔性方式实施。

基座主体11在一些区段中由涂层12覆盖，其中所述涂层12包括内层21和外层22。内层21施加于基座主体11且外层22施加于内层21。所述涂层12的外层22至少在一些区段中形成电接触元件10'的表面16的表面或部分。所述涂层12相对于基座主体11的所图示厚度比率仅为了阐释目的而提供且不被视为按比例的。

内层21由纯锡形成，且外层22由银形成。外层22具有100nm到200nm的厚度。所述涂层12在图示的实例中仅在压入区段13区中示出。作为一个替代方案，也可能所述涂层12完全覆盖基座主体11。压入区段13被用作接触区段，用于与另一电接触元件进行电接触，其中在当前情况下所述另一电接触元件优选地是衬套或接触凹部或接触贯穿孔。

此外，压入区段13可包括镍的下层，使得在所述涂层12下方、具体来说内层21下方提供镍层。基座主体11因此可在压入区段13中包括镍层(未图示)，且内层21施加于所述镍层。

在压入销10'压入时，所得主要压力负载造成薄外层22和软内层21至少在一些区段中彼此混合。外层22的银粒子因此被压入内层21中。借助于电接触元件10'的根据本发明的实施例防止了晶须的形成。

基座主体11优选地由铜或由基于铜的合金形成。在电接触元件10'的不具备涂层12的区段中，表面16是借助于基座主体11及其材料而形成。

内层21和外层22是使用电化方法而施加，优选地在电化条带生产系统中施加，其中举例来说通过多个连续单元而抽出基本上为条带形的一个冲压框架，其中压入销保持于它们尚未完全冲压出的状态。

图2为导电衬套的根据本发明的电接触元件10”。电接触元件10”包括具有中空圆柱形形状的基座主体11。同样内圆周表面17和外圆周表面18。举例来说，将压入销插入到中空腔室19中是可能的。基座主体11在内圆周表面17上完全地或在其全圆周范围上由涂层12覆盖，其中所述涂层12包括内层21和外层22，其中内层21施加于基座主体11，特定来说施加于基座主体11的内圆周表面17，且外层22施加于内层21。外层22至少在一些区段中形成电接触元件10”的表面16的一部分。外圆周表面18同样实施为电接触元件10”的表面16的一部分。另外，可以想象对所述涂层12提供镍的下层。为此目的，基座主体11可包括所述涂层12施加于的镍层。

内层21由纯锡形成且外层由银形成，其中外层22具有50nm到5.0μm的厚度。为了与另一电接触元件(例如压入销等)进行电接触，电接触元件10”包括接触区段20。在本情况下，所述接触区段完全是所述涂层12或电接触元件10”的最外层，所述最外层是面向中空腔室19的方向上的层。接触区段20由所述涂层12完全覆盖。在压入销被压入时，银的薄外层22和锡的软内层21由于随后主要压力载荷而至少在一些区段中彼此混合。来自外层22的银粒子因此被压入内层21中。借助于电接触元件10”的根据本发明的实施例防止了晶须的形成。

图3图示了根据本发明配备的引线框30。所述引线框包括接触凹部31和接触贯穿孔32。接触凹部31和接触贯穿孔32两者由内圆周表面17定界或形成。内圆周表面17在每一情况下具有涂层12，其中涂层12包括内层21和外层22。内层21施加于内圆周表面17且外层22施加于内层21。

在未涂覆的状态中，接触贯穿孔32和接触凹部31的内圆周表面17是借助于引线框材料而形成。在已经涂覆之后，涂层12的外层22形成接触凹部31的实际最外层和接触贯穿孔32的实际最外层，其中所述最外层始终应理解为在接触区域33方面形成外表面的那些层。因此根据图3在每一情况下是通过所述涂层12的最外层22形成接触区域33。

在接触凹部31的情况下，另外可能提供的是，接触凹部31的基座34同样是具有内层21和外层22的涂层12。内层21由纯锡形成且外层22由银形成。

此时应提及，上文与根据图1到图3的实施例结合描述的所有元件和组件当个别地或以任何组合(具体来说在附图中图示的细节)来考虑时被认为对于本发明的是重要的。

参考标号列表

10',10"电接触元件

11基座主体

12涂层

13压入区段

14中间空间

15臂

16表面

17内圆周表面

18外圆周表面

19中空腔室

20接触区段

21内层

22外层

30引线框

31接触凹部

32接触贯穿孔

33接触区域

34基座