一種鍍貴金屬開關(guān)觸點(diǎn)元件及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了通過阻鍍、施鍍和蝕刻工藝制備一種貴金屬開關(guān)觸點(diǎn)元件。阻鍍工藝由印刷無需曝光機(jī)的阻鍍油墨實(shí)現(xiàn)。施鍍工藝由貴金屬的電鍍或化學(xué)鍍實(shí)現(xiàn)。蝕刻工藝通過使用含有弱有機(jī)酸、弱無機(jī)酸或酸性緩沖劑的蝕刻液實(shí)現(xiàn),通過含硫化合物提高蝕刻的光亮度、防止測(cè)蝕,通過提高蝕刻深度來提高觸點(diǎn)的耐塵性能和耐油污性能。本發(fā)明制得的開關(guān)觸點(diǎn)具有電導(dǎo)通可靠性好、耐塵性和耐油污性優(yōu)良、觸點(diǎn)抖動(dòng)時(shí)間短、使用壽命長、原材料成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種鍍貴金屬開關(guān)觸點(diǎn)元件及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明具體涉及一種用于電路的接通和斷開的開關(guān)觸點(diǎn)元件及其制備方法,屬于 開關(guān)觸點(diǎn)制造的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002] 金、銀等貴金屬具有良好的導(dǎo)電性和化學(xué)穩(wěn)定性,它們或它們的合金可以作為開 關(guān)觸點(diǎn)上的接觸材料,但其昂貴的價(jià)格,限制了它們的應(yīng)用空間。賤金屬如鐵、鈷、鎳、鋁、 銅、鈦等以及包括不銹鋼在內(nèi)的合金,雖有在大氣下有較好的化學(xué)穩(wěn)定性,但作為觸點(diǎn)材料 其導(dǎo)電性能通常不如貴金屬理想,它們的導(dǎo)電率大部分比金、銀低,化學(xué)穩(wěn)定性比金、銀等 貴金屬差、耐電磨損性能一般也不及金、銀等貴金屬。同貴金屬比較起來,賤金屬通常價(jià)廉 易得,市場(chǎng)供應(yīng)充沛,作為導(dǎo)電材料或觸點(diǎn)材料使用,它們的成本比貴金屬低得多??傊?,單 獨(dú)使用任何貴金屬或賤金屬時(shí)優(yōu)缺點(diǎn)同時(shí)存在。
[0003] 在以不銹鋼等作為基材的觸點(diǎn)上鍍貴金屬(特別是鍍金)是提高觸點(diǎn)性能的有 效方法。在鍍金方法和提高觸點(diǎn)鍍金質(zhì)量上,科技人員做了大量的努力。例如,中國專利 申請(qǐng)?zhí)枮?01310564337. 0的專利文獻(xiàn)"微型繼電器觸點(diǎn)、簧片鍍金工藝方法"公開了通 過特定的鍍金液配方,提高鍍金層的致密度和純度,解決微型繼電器接觸電阻不穩(wěn)定及 靜態(tài)粘接的功能性問題。美國專利申請(qǐng)?zhí)枮?0140045352的專利文獻(xiàn)"Connector with gold-palladium plated contacts",公開了通過調(diào)整在雙金屬合金中金和鈕的濃度,控制 雙金屬合金的外觀顏色的方法。日本特開2003-057111號(hào)公報(bào),公開了通過在銀基觸點(diǎn)材 料上通過濺鍍的方法鍍一層IMffl厚的金,然后再通過電鍍的方法鍍一層IMffl厚的金,以消除 鍍層中的針孔,提高觸點(diǎn)的耐腐蝕能力,使得觸點(diǎn)甚至在高腐蝕性氣體的環(huán)境中保持良好 的可靠性。
[0004] 申請(qǐng)?zhí)枮?01010557154. 2的專利文獻(xiàn)"局部鍍金板的制作工藝"及其相同申 請(qǐng)人同日申請(qǐng)的一系列專利文獻(xiàn),公開了通過選擇性曝光使保護(hù)干膜遮擋非鍍金區(qū),從 而實(shí)現(xiàn)局部鍍金的一種方法。該方法中必須使用堿溶性保護(hù)干膜和曝光機(jī)。申請(qǐng)?zhí)枮?200910023466. 2的專利文獻(xiàn)"一種簧片局部鍍金前的散件覆膜方法"公開的單面鍍金方法, 同樣需要使用曝光機(jī)。美國專利4077852 "Selective gold plating"公開了使用鉻酸鹽 膜作為阻鍍層在含銅的金屬表面進(jìn)行選擇性鍍金的工藝,以減少金的用量。鉻酸鹽膜作為 阻鍍層的尺寸分辨率相當(dāng)高,可用于電子和集成電路。該工藝中的鉻酸鹽膜由重鉻酸鉀進(jìn) 行陰極沉積而得到。但使用鉻酸鹽作為阻鍍層時(shí),電鍍金條件必須比常用鍍金條件溫和,如 必須采用較低的鍍液溫度和較低的電壓或電流密度等。
[0005] 本發(fā)明 申請(qǐng)人:的專利申請(qǐng)?zhí)枮?01310748955. 0的專利文獻(xiàn)"開關(guān)觸點(diǎn)元件及其 制備方法",公開了一種具有三層結(jié)構(gòu)的開關(guān)觸點(diǎn)元件:底層為橡膠、中間層為連續(xù)的賤金 屬薄片,上層為不連續(xù)的貴金屬鍍層或者為不連續(xù)的賤金屬鍍層和貴金屬鍍層的雙金屬復(fù) 合層。該結(jié)構(gòu)通過印刷局部阻鍍層和電鍍制得,作為開關(guān)觸點(diǎn)元件具有好的電流導(dǎo)通穩(wěn)定 性、耐塵性和耐油污性。但是,這種方法制備的開關(guān)觸點(diǎn),鍍層的厚度受到所印刷的阻鍍油 墨層的厚度的限制。印刷油墨很難印得很厚,最多通常只有十微米或十幾微米,因此,采用 這種方法,鍍層的厚度就不能超過十幾微米。鍍層的厚度不夠,就意味著觸點(diǎn)中凸出于底材 上的導(dǎo)電接觸面的高度不夠,作為觸點(diǎn)使用時(shí),觸點(diǎn)的抗塵性、抗油污性就受到影響。鍍層 厚度超過阻鍍油墨層的厚度時(shí),阻鍍油墨易被包覆在鍍層之中。包覆在鍍層中的阻鍍油墨 是電絕緣的,在觸點(diǎn)使用過程中,會(huì)溢到觸點(diǎn)的接觸面,從而增加觸點(diǎn)的接觸電阻甚至使觸 點(diǎn)失去電導(dǎo)通功能。另外,所印刷的阻鍍油墨在賤金屬基材上的接觸角,很難控制在90°, 也就是說,所印刷阻鍍油墨的邊緣很難垂直于賤金屬基材的表面,鍍層的邊緣因而很難垂 直于賤金屬基材。
[0006] 原發(fā)明的鍍層厚度被印刷油墨厚度所控制, 鋼、不銹鋼、銅或銅合金、鎳或鎳合金是常用于制備觸點(diǎn)的賤金屬材料。對(duì)這些金屬的 蝕刻,常使用含有較強(qiáng)的無機(jī)酸的蝕刻液,如:鹽酸+硝酸+三氯化鐵+己內(nèi)酰胺(用于不銹 鋼的蝕刻)(中國專利申請(qǐng)?zhí)?01010160309. 9)、硝酸+三氯化鐵+氯化鈉(用于鋼的蝕刻) (中國專利申請(qǐng)?zhí)?01310100019. 9)、氟硼酸或氟硅酸+甲基磺酸或氨基磺酸+水溶性亞鐵 鹽(用于錫的蝕刻,不腐蝕銅和鎳)(中國專利申請(qǐng)?zhí)?01310187160. 7)、硝酸或硫酸+過氧 化氫+特定的聚合物(中國專利申請(qǐng)?zhí)?00910023466. 2)、硝酸和/或硫酸+過氧化氫+銨 鹽+芳香胺+硝基化合物(中國專利申請(qǐng)?zhí)?01110110116. 7)、硝酸+硝酸鎳+碘酸+氨基 酸(美國專利4556449)硫酸+過氧化物+低分子量羧酸(用于蝕刻銅)(美國專利4462861)、 硫酸+硝酸+雙氧水(日本特開2004-52001號(hào)公報(bào))、氯化鐵+鹽酸+高分子化合物(日本 特開2000-336491號(hào)公報(bào))、磷酸+雙氧水(日本特開2006-294797號(hào)公報(bào))、過氯酸+硝酸 鈰銨(日本特開2004-59973號(hào)公報(bào))(以上專利文獻(xiàn)如未特別注明,蝕刻液均用于鎳或鎳合 金的蝕刻)。
[0007] 有專利文獻(xiàn)公開了含有機(jī)酸的蝕刻液的蝕刻液。申請(qǐng)?zhí)枮?01080059307. 9的專 利文獻(xiàn)"蝕刻液及使用其的半導(dǎo)體裝置的制造方法"所公開的蝕刻液含有過氧化氫、有機(jī) 酸(檸檬酸和蘋果酸)和少量有機(jī)膦酸,該蝕刻液能夠選擇性蝕刻銅而不蝕刻鎳。申請(qǐng)?zhí)枮?200610151609. 4的專利文獻(xiàn),公開了以過醋酸為主的蝕刻液,蝕刻液中還包括過醋酸穩(wěn)定 齊U、有機(jī)酸、無機(jī)酸和鹽類,其中鹽類是用來控制蝕刻液的PH值,可調(diào)變銅與鑰的相對(duì)蝕刻 率。盡管有這些專利文獻(xiàn)公開了多種多樣的蝕刻液,但還是有必要研發(fā)對(duì)鐵、鈷、鎳、銅及其 合金有良好的蝕刻效果,得到光亮的蝕刻的金屬表面,消除側(cè)蝕,同時(shí)對(duì)金、銀等貴金屬不 產(chǎn)生腐蝕的蝕刻液。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 發(fā)明目的:本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有觸點(diǎn)生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)的觸點(diǎn)在耐塵性和耐油污性 上的不足,提供了一種包含阻鍍、施鍍和蝕刻工藝的鍍貴金屬開關(guān)觸點(diǎn)元件的制備方法及 其制得的產(chǎn)品。
[0009] 技術(shù)方案:本發(fā)明中公開的鍍貴金屬開關(guān)觸點(diǎn)元件的制備方法有多種,但每種中 都包含印刷阻鍍層、鍍貴金屬和蝕刻三個(gè)工序,每種方法中的工序順序有差別。
[0010] 方法一: 1)印刷阻鍍層:以0. Ol-IOmm厚的賤金屬薄片作為底材,在底材上表面用可溶解于溶 齊U、酸性溶液或堿性溶液的油墨,在底材的上表面局部地印刷一層〇. 5-10 μ m厚的局部阻 鍍層,使得在底材上表面沒有阻鍍層的部位呈點(diǎn)狀、條紋狀或者網(wǎng)格狀分布或點(diǎn)、線的任意 組合式的分布;在底材的下表面涂覆0. 5-10 μ m厚的阻鍍層,使阻鍍層完全覆蓋下表面;底 材上表面的阻鍍層和底材下表面的阻鍍層,在化學(xué)組成上是相同的或不同的;阻鍍層是耐 水溶液的、耐酸性溶液的或耐堿性溶液的有機(jī)聚合物材料;或者在賤金屬薄片上整面地印 刷一層〇. 5-10 μ m厚的耐酸的或耐堿的感光油墨,用曝光機(jī)曝光,用水沖洗掉使得在底材 沒有局部阻鍍層的地方露出凸點(diǎn)狀、條紋狀或者網(wǎng)格狀的賤金屬底材。
[0011] 2)鍍貴金屬:在底材上表面沒有印刷阻鍍層的部位上,以電鍍或化學(xué)鍍的方法,鍍 一層0.05-5μπι厚的貴金屬鍍層;或者先鍍一層0. 1-20μπι厚的非貴金屬鍍層,接著再在非 貴金屬鍍層上面鍍一層〇. 05-5 μ m厚貴金屬鍍層; 3) 除去阻鍍層:采用可溶解阻鍍層的溶劑、堿性溶液或酸性溶液將底材上表面印刷的 局部阻鍍層通過溶解或剝離的方法去除;或采用堿液溶解、酸液溶解或溶劑溶解的方法,去 除作為在阻鍍層的固化的感光油墨; 4) 蝕刻:用蝕刻液選擇性腐蝕步驟3)中已經(jīng)去除阻鍍層的底材上表面,即腐蝕沒有鍍 貴金屬鍍層的那部分底材的上表面,蝕刻的深度為底材厚度的5%至95%,使貴金屬鍍層突 出于底材表面;所述的蝕刻液為:含過氧化氫、過氧化氫尿素或過氧乙酸的氯化銅蝕刻液, 或者含雙氧水、雙氧水尿素或過氧乙酸的三氯化鐵蝕刻液; 5) 與橡膠復(fù)合:除掉底材下表面的阻鍍層,然后將底材的下表面與橡膠貼合,進(jìn)行熱硫 化復(fù)合,制成厚度可至〇. 25-5mm的復(fù)合薄片; 6) 沖切:將復(fù)合薄片分割或沖切成橫截面面積0. 8-80mm2的小圓柱粒、棱柱?;蛘邫E 圓柱粒; 方法二:如方法一,但按照印刷阻鍍層、鍍貴金屬、除去阻鍍層(除去賤金屬薄片上表面 和下表面的阻鍍層)、與橡膠復(fù)合、蝕刻和沖切的工序; 方法二: 采用含有以下先后次序的工序也可以制備鍍貴金屬開關(guān)觸點(diǎn)元件,其電導(dǎo)通性能與方 法一制備的鍍貴金屬開關(guān)觸點(diǎn)元件相同或相近: 1) 與橡膠復(fù)合:以賤金屬薄片為底材,在其下表面上以熱硫化的方式復(fù)合一層橡膠,制 成厚度可至〇. 25-5mm的復(fù)合薄片; 2) 印刷阻鍍層:在賤金屬薄片為底材的上表面,以可溶解于溶劑、酸性溶液或堿性溶液 的油墨印刷一層0. 5-10 μ m厚的局部阻鍍層,使得在底材沒有局部阻鍍層的地方露出凸點(diǎn) 狀、條紋狀或者網(wǎng)格狀的賤金屬底材; 3) 鍍貴金屬:在底材上表面沒有局部阻鍍層的地方露出密布的凸點(diǎn)狀、條紋狀或者網(wǎng) 格狀的部分,鍍一層〇. 05-5 μ m厚的貴金屬鍍層;或者先鍍一層0. 1-20 μ m厚的非貴金屬鍍 層,接著再在非貴金屬鍍層上面鍍一層〇. 05-5 μ m厚的貴金屬鍍層; 4) 除去阻鍍層:將底材上表面印刷的局部阻鍍層去除:采用可溶解阻鍍層的溶劑、堿 性溶液或酸性溶液將局部阻鍍層溶解; 5) 蝕刻:用蝕刻液腐蝕步驟4)中已經(jīng)去除局部阻鍍層的那部分的底材上表面,即腐蝕 沒有鍍貴金屬鍍層的那部分底材的上表面,蝕刻的深度為底材厚度的10%至90%,使貴金屬 鍍層突出底材表面;所述的蝕刻液為:含過氧化氫、過氧化氫尿素或過氧乙酸的氯化銅蝕 刻液,或者含過氧化氫、過氧化氫尿素或過氧乙酸的三氯化鐵蝕刻液; 6)沖切:將有鍍層的復(fù)合薄片沖切成橫截面面積0. 8-80mm2的小圓柱粒、橢圓柱?;?者棱柱粒; 在這種方法中,賤金屬薄片的的下表面復(fù)合有一橡膠層,橡膠層對(duì)貴金屬的電鍍或化 學(xué)鍍有阻止作用,因此,賤金屬薄片的的下表面就不需要印刷阻鍍層了。
[0012] 方法四: 如方法三,但按照與橡膠復(fù)合、印刷阻鍍層、鍍貴金屬、除去阻鍍層、沖切和蝕刻的工序 進(jìn)行。
[0013] 在阻鍍工序中,阻鍍層是耐水溶液的但容易被有機(jī)溶劑溶解或剝離、耐酸性溶液 的但易于被堿性溶液溶解或剝離、或者耐堿性溶液但易于被酸性溶液溶解或剝離的有機(jī)聚 合物材料。阻鍍層與賤金屬底材之間應(yīng)有良好的附著力。如選用耐水溶液的阻鍍層,阻鍍 層就不應(yīng)該在水溶液(例如:電鍍金的鍍液或化學(xué)鍍鎳的鍍液)破裂、脫落或掉粉,但可以用 有機(jī)溶劑把耐水溶液的阻鍍層溶解掉或剝離掉。耐酸性溶液的但易于被堿性溶液溶解或剝 離的阻鍍層,同樣也應(yīng)在酸性溶液中保持良好的附著力,而用堿性溶液可以把阻鍍層溶解 掉或剝離掉。用市面上合適的阻鍍油墨或我們自制的阻鍍油墨,均可以在賤金屬表面印刷 出合適的阻鍍層。在阻鍍工序中,如采用酸性電鍍液電鍍貴金屬鍍層,就需采用耐酸的阻鍍 油墨或感光油墨。如采用堿性電鍍液電鍍貴金屬鍍層,就需采用耐堿的阻鍍油墨或感光油 墨。
[0014] 貴金屬的電鍍或化學(xué)鍍,特別是在賤金屬基材上的電鍍或化學(xué)鍍,包括鍍金或鍍 99. 9%以上的純金,包括電鍍金或化學(xué)鍍金的工藝,是成熟的工藝,可以供我們選用?;瘜W(xué)鍍 金工藝所得金層的厚度較小,厚度可達(dá)〇. 2Mm左右,采用電鍍金工藝可得到比較厚的鍍金 層,鍍金的厚度可達(dá)IMffl以上。根據(jù)對(duì)開關(guān)觸點(diǎn)元件的性能要求(如工作電流和開關(guān)次數(shù)), 可選擇不同的鍍金工藝和不同的鍍金厚度。
[0015] 蝕刻工序是上述所有方法中的關(guān)鍵工序。所述的蝕刻液中含有2-20%的氯化銅或 三氯化鐵,0. 5-10%過氧化氫、過氧化氫尿素或過氧乙酸。過氧化氫以過氧化氫濃度為30% 的雙氧水的形式加入到蝕刻液中。過氧乙酸以40%的水溶液的形式加入到蝕刻液中。過氧 化氫尿素直接以其固體的形式加入到蝕刻液中,或者將其用蒸餾水按2:1的比例稀釋后加 入到蝕刻液中。如果蝕刻液中過氧化物的濃度太低,不能得到適當(dāng)?shù)奈g刻速度;如果蝕刻液 中過氧化物的濃度太高,蝕刻液就變得較不穩(wěn)定,在蝕刻時(shí)反應(yīng)劇烈并有大量氣體產(chǎn)生。優(yōu) 選蝕刻液中過氧化氫、過氧化氫尿素或過氧乙酸為1. 5-7. 5%。
[0016] 過氧化氫尿素是過氧化氫和尿素的加合物,使用的安全性更高。過氧化氫尿素溶 于水后分解為過氧化氫和尿素。據(jù)專利文獻(xiàn)(特開平10-130870號(hào)公報(bào)),尿素能抑制蝕刻 液中NOx的產(chǎn)生。另據(jù)申請(qǐng)?zhí)枮?01210126971. 1的專利文獻(xiàn)"一種低酸型酸性蝕刻再生劑 及其酸性蝕刻母液",在低酸的蝕刻液中加入尿素,可降低副反應(yīng)發(fā)生、降低了物料消耗。我 們?cè)谖g刻實(shí)驗(yàn)中也沒發(fā)現(xiàn)尿素在蝕刻液中對(duì)蝕刻有不利的影響。
[0017] 通常過氧乙酸的氧化能力高于過氧化氫。在蝕刻液中使用過氧乙酸,可以使蝕刻 液在更低的溫度下進(jìn)行,也就是說,使用過氧乙酸制得了低溫蝕刻液,蝕刻液可以在〇-35°C 下使用而獲得良好的蝕刻速率和蝕刻效果。
[0018] 蝕刻過程是一種消耗氫離子的過程,以上弱酸性體系的存在,為蝕刻提供了氫離 子。在蝕刻液中使用弱酸性體系,可使得蝕刻過程平穩(wěn)。如果將本蝕刻液中的弱酸性體系 換成強(qiáng)酸,蝕刻過程將變得劇烈,金屬薄片在蝕刻液中,將驟然產(chǎn)生大量氣泡,甚至?xí)r蝕刻 反應(yīng)失控。反應(yīng)失控的表現(xiàn)是:金屬薄片的一部分被完全溶解掉,而另一部分只蝕刻了厚度 的一半,也就是說金屬薄片各部位的蝕刻速率不均勻。
[0019] 作為優(yōu)化:所述的蝕刻液的主要成分及配比為:每100克蝕刻液中含氯化銅或三 氯化鐵2-20克、過氧化氫、過氧化氫尿素或過氧乙酸1-20克、弱有機(jī)酸、弱無機(jī)酸、酸性的 無機(jī)鹽或含弱酸的pH緩沖劑1-25克或強(qiáng)酸0. 1-5克;用過氧乙酸配制蝕刻液時(shí),同時(shí)使用 或同時(shí)不使用弱有機(jī)酸、弱無機(jī)酸、酸性的無機(jī)鹽或含弱酸的pH緩沖劑; 所述的弱有機(jī)酸為甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、異戊酸、草酸、丙二酸、丁二 酸、戊二酸、已二酸、羥基乙酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、蘋果酸、乳酸、酒石酸、檸檬酸、葡萄糖 酸、馬來酸、苯甲酸、苯乙酸、鄰苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、乙酸酐、苯酚和硝基化的苯酚、水楊 酸、乙酰水楊酸、丙酮酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、亞磺酸、 氨基酸、膦酸中的至少一種;優(yōu)選檸檬酸和草酸; 所述的弱無機(jī)酸或酸性的無機(jī)鹽為硼酸、氫氟酸、次氯酸、亞硫酸、磷酸二氫鈉、三氯化 鋁、氯化銨、硫酸鋁、硫酸鐵中的至少一種; 所述的強(qiáng)酸是無機(jī)強(qiáng)酸鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氯酸、高氯酸、氫碘酸、氫溴酸中的至少 一種或有機(jī)強(qiáng)酸三氯乙酸、三氟乙酸、磺酸中的至少一種;強(qiáng)酸在所述的蝕刻液中濃度在 5%以下。
[0020] 所述的pH緩沖劑為含弱有機(jī)酸或弱無機(jī)酸的pH緩沖劑,優(yōu)選含檸檬酸、鄰苯二甲 酸或乙酸的pH緩沖劑,進(jìn)一步優(yōu)選檸檬酸-磷酸氫二鈉體系、檸檬酸-檸檬酸鈉體系、鄰 苯二甲酸-鹽酸體系或乙酸-乙酸鈉體系。使用這些化合物,可使得蝕刻液具有穩(wěn)定的 弱酸性,能夠得到適當(dāng)?shù)奈g刻速度。有機(jī)酸可以組合使用。這些酸性物質(zhì)的加入,有利于控 制蝕刻液的pH值,使蝕刻速率平穩(wěn)。
[0021] 作為優(yōu)化:所述的蝕刻液中,每100克蝕刻液含有0. 005-2克的硫脲類化合物或巰 基化合物;所述的硫脲類化合物優(yōu)選硫脲、苯基硫脲、二苯基硫脲、對(duì)甲苯基硫脲、鄰甲苯基 硫脲、?;螂濉被螂寤蚩s氨基硫脲;所述的巰基化合物優(yōu)選巰基乙酸或巰基乙酸鹽、 巰基丁二酸、2-巰基苯并噻唑、2-炔丙基巰基苯并咪唑、巰基噻二唑、二巰基噻二唑或巰基 三唑類化合物。在蝕刻液中加入這些化合物中的一種或多種,可使得被蝕刻出來的表面,具 有光亮的銀白色,同時(shí),這些化合物,可抑制測(cè)蝕。對(duì)側(cè)蝕的抑制,對(duì)制備所鍍貴金屬層不發(fā) 生塌陷的觸點(diǎn)元件很重要,可使得所鍍貴金屬全部作為觸點(diǎn)的接觸面、充分發(fā)揮貴金屬導(dǎo) 電性能優(yōu)良的作用。
[0022] 作為優(yōu)化:所述的蝕刻液中,每100克蝕刻液含有0-20克的絡(luò)合劑,絡(luò)合劑優(yōu)選酒 石酸鉀鈉、檸檬酸鈉、EDTA鈉鹽。在蝕刻液中加入絡(luò)合劑,不僅可以控制蝕刻速率,使蝕刻 保持平穩(wěn),而且對(duì)蝕刻所生成的表面的光亮度也有所幫助,在我們所用的幾種絡(luò)合劑中,以 檸檬酸鈉在提高蝕刻所生成的表面的光亮度的作用最為明顯。
[0023] 作為優(yōu)化:所述的蝕刻液中,同時(shí)含有過氧化氫、過氧化氫尿素和過氧乙酸,同時(shí) 含有弱有機(jī)酸、弱無機(jī)酸、酸性的無機(jī)鹽和含弱酸的PH緩沖劑,或者同時(shí)含有氯化銅和氯 化鐵。
[0024] 在蝕刻液中同時(shí)含有這些化合物,增加了蝕刻液對(duì)各種賤金屬和賤金屬合金蝕刻 的適應(yīng)性。只是要注意當(dāng)蝕刻液中的過氧乙酸含量較多時(shí),應(yīng)控制蝕刻溫度不高于35°C,以 防止劇烈的蝕刻反應(yīng)。
[0025] 除了上述成分,蝕刻液可含有甲醇或乙醇或表面活性劑,或者不含醇和表面活性 劑而只含有水。甲醇、乙醇或表面活性劑用于溶解水溶性較差的苯基硫脲或二苯基硫脲,以 便把溶解了的苯基硫脲或二苯基硫脲加入到蝕刻液中。關(guān)于水,優(yōu)選通過蒸餾、離子交換處 理、過濾處理、各種吸附處理等去除了金屬離子、有機(jī)雜質(zhì)、顆粒等的純水。
[0026] 蝕刻液最好現(xiàn)配現(xiàn)用,以防止蝕刻液中可能的過氧化物對(duì)有機(jī)酸的氧化作用。
[0027] 含過氧化氫或過氧化氫尿素的氯化銅蝕刻液,或者含雙氧水或雙氧水尿素的三氯 化鐵蝕刻液,是常溫蝕刻液,使用溫度在15-50°C之間,更優(yōu)選為20-30°C,蝕刻液溫度為 20°C以上時(shí),蝕刻速度不會(huì)變得過慢,生產(chǎn)效率不會(huì)顯著降低。蝕刻液的溫度為50°C以上 時(shí),蝕刻速度增大,但液體的穩(wěn)定性變差,反應(yīng)劇烈,難以得到穩(wěn)定的蝕刻速度和良好的蝕 刻后的金屬外觀。使用這兩種蝕刻液在20_30°C的溫度下對(duì)銅或銅合金、鋼或不銹鋼、鎳或 鎳合金進(jìn)行蝕刻,蝕刻速率可維持在〇. 25-5Mm/min之間。
[0028] 含過過氧乙酸的氯化銅蝕刻液或者含過氧乙酸的三氯化鐵蝕刻液,是低溫蝕刻 液,使用溫度在〇_35°C之間,更優(yōu)選為5-25°C。在O-KTC的溫度條件下,使用含過過氧乙酸 的氯化銅蝕刻液或者含過氧乙酸的三氯化鐵蝕刻液,也是可以蝕刻鋼或不銹鋼、銅或銅合 金、鎳或鎳合金等的,只是蝕刻速度比較慢,生產(chǎn)效率不高。蝕刻液的溫度在10-25°C時(shí),可 維持較高的和穩(wěn)定的蝕刻速率。用含過過氧乙酸的氯化銅蝕刻液,在蝕刻溫度為20°C左右 時(shí),蝕刻銅的蝕刻速率是l_5Mm/min,蝕刻SS304不銹鋼和N6純鎳的蝕刻速率是0. 5-3Mm/ min。用含過過氧乙酸的氯化鐵蝕刻液,在蝕刻溫度為20°C左右時(shí),蝕刻純銅的蝕刻速率是 l-6Mm/min,蝕刻SS304不銹鋼和純鎳的蝕刻速率是l-4Mm/min。當(dāng)蝕刻液溫度超過35°C時(shí), 這些金屬在蝕刻液中反應(yīng)劇烈,有大量氣泡生成,蝕刻過程不穩(wěn)定,也不易控制。因此,本發(fā) 明中的蝕刻液,適宜于在室溫條件下或較低溫度下使用,無需加熱,使用的安全性高。特別 是在冬天,也可通過選用或調(diào)整配方,不用加熱蝕刻液。
[0029] 作為優(yōu)化:所述的阻鍍層是耐水溶液的但容易被有機(jī)溶劑溶解或剝離、耐酸性溶 液的但易于被堿性溶液溶解或剝離、或者耐堿性溶液但易于被酸性溶液溶解或剝離的有機(jī) 聚合物材料。
[0030] 一種鍍貴金屬的開關(guān)觸點(diǎn)元件,用作開關(guān)的導(dǎo)電觸點(diǎn),能夠接通電路板上的開關(guān) 觸點(diǎn)并導(dǎo)通電路,為厚度0. 5-10_、橫截面面積0. 8-80_2的小圓柱粒、橢圓柱?;蚶庵?的形狀,具有多層的層狀結(jié)構(gòu): 底層為橡膠;中間層為連續(xù)的和上表面被局部蝕刻的賤金屬薄片層,上層為凸點(diǎn)狀、條 紋狀或網(wǎng)格狀的貴金屬鍍層,或凸點(diǎn)狀和條紋狀任意組合的貴金屬鍍層,或者為凸點(diǎn)狀、條 紋狀或網(wǎng)格狀的賤金屬鍍層和貴金屬鍍層的雙金屬鍍層,或凸點(diǎn)狀和條紋狀任意組合的賤 金屬鍍層和貴金屬鍍層的雙金屬鍍層;所述的賤金屬鍍層在賤金屬薄片層與貴金屬鍍層之 間;賤金屬薄片層上表面是在局部鍍有的貴金屬鍍層或賤金屬鍍層和貴金屬鍍層的雙金屬 鍍層的覆蓋下被蝕刻的; 所述的賤金屬薄片的材質(zhì)為鎂、鋁、鈦、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鈮、錫、鑰、鉭、鎢或者 是它們中任意一種金屬的合金;所述的賤金屬薄片是單一的金屬材質(zhì),或者是由不同的金 屬材質(zhì)的層狀復(fù)合形成的;所述的賤金屬薄片的材質(zhì)優(yōu)選為不銹鋼、鎳或鎳合金、銅或銅合 金,這些賤金屬在上述的蝕刻液中,蝕刻速率快,而金、銀、釕、銘、鈕、鋨、銥、鉬或以這些元 素為主的合金,基本上不被腐蝕; 所述的貴金屬鍍層的材質(zhì)為:金、銀、釕、銠、鈀、鋨、銥、鉬或者它們中任意一種金屬的 合金;所述的貴金屬鍍層的材質(zhì)優(yōu)選為銀或金; 所述的橡膠層的材質(zhì)是天然橡膠或合成橡膠;優(yōu)選三元乙丙橡膠和硅橡膠;三元乙丙 橡膠和硅橡膠的耐候性能優(yōu)良,在大氣中具有較長的使用壽命,同時(shí)其價(jià)格也較低,適合用 于開關(guān)觸點(diǎn)元件中; 所述的凸點(diǎn)是圓柱體、棱柱體、臺(tái)柱體或橫截面隨柱軸變化的柱體,其頂面直徑或外接 圓的直徑為0. l-2mm,相鄰的凸點(diǎn)之間的間距為0. 05-2mm ; 所述的條紋是曲線或直線,相互之間是平行的或不平行的,平行的相鄰的條紋之間的 間距為0. l-2mm ;條紋的寬度是可變的或固定的,寬度為0. 02-2mm ; 所述的網(wǎng)格的大小是可變的或固定的,網(wǎng)格之間的孔洞面積為〇. 〇5-5mm2,網(wǎng)格狀組成 網(wǎng)格的線條寬度為〇. 〇2_2mm ; 所述的柱體、條紋、網(wǎng)格的高度是貴金屬鍍層厚度、賤金屬鍍層厚度和賤金屬薄片蝕刻 深度之和,數(shù)值在0. 2 μ m-9. 5mm之間。
[0031] 作為優(yōu)化:所述橡膠是三元乙丙橡膠或硅橡膠,所述賤金屬薄片的材質(zhì)是不銹鋼、 鎳或鎳合金、銅或銅合金,所述的賤金屬鍍層的材質(zhì)為鎳或鎳合金、鈷或鈷合金;所述貴金 屬的材質(zhì)是純度大于99%的金。
[0032] 作為優(yōu)化:所述的賤金屬鍍層和貴金屬鍍層的雙金屬鍍層中賤金屬鍍層的厚度是 貴金屬鍍層厚度的1. 5-10倍,以達(dá)到省用貴金屬的目的,同時(shí)保證觸點(diǎn)元件具有良好的電 導(dǎo)通性能。
[0033] 作為優(yōu)化:所述的金的鍍層是由化學(xué)鍍或電鍍制備的。
[0034] 有益效果:本發(fā)明所公開的方法,具有蝕刻深度可控,不象申請(qǐng)?zhí)枮?201310748955. 0的專利文獻(xiàn)"開關(guān)觸點(diǎn)元件及其制備方法"那樣,鍍層的厚度受到阻鍍油墨 厚度的限制。通過本發(fā)明所公開的方法,由于貴金屬鍍層突起的高度是蝕刻深度和貴金屬 鍍層厚度之和,貴金屬鍍層突起的高度可在更寬的范圍內(nèi)取值,可使得貴金屬鍍層更加突 出于賤金屬基材的表面,從而使得由此種方法制備的開關(guān)觸點(diǎn)具有更佳的耐塵性和耐油污 性能、更穩(wěn)定的導(dǎo)電性能。本發(fā)明制得的開關(guān)觸點(diǎn)具有電導(dǎo)通可靠性好、耐塵性和耐油污性 優(yōu)良、觸點(diǎn)抖動(dòng)時(shí)間短、使用壽命長、原材料成本低等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明中所采用的阻鍍、施鍍和 蝕刻工藝可靠性強(qiáng),易于工業(yè)化生產(chǎn)。采用本發(fā)明所公開的方法制備的開關(guān)觸點(diǎn)元件,由于 可在很大范圍內(nèi)調(diào)整蝕刻深度,是的觸點(diǎn)元件的抗塵性和耐油污性更加優(yōu)良。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035] 圖1為本發(fā)明在鍍貴金屬前沒有鍍一賤金屬層的開關(guān)觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2為本發(fā)明在鍍貴金屬前鍍有一賤金屬層的開關(guān)觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0037] -種鍍貴金屬的開關(guān)觸點(diǎn)元件,用作開關(guān)的導(dǎo)電觸點(diǎn),能夠接通電路板上的開關(guān) 觸點(diǎn)并導(dǎo)通電路,為厚度〇. 5-10_、橫截面面積0. 8-80_2的小圓柱粒、橢圓柱?;蚶庵?的形狀,具有多層的層狀結(jié)構(gòu):底層為橡膠層I ;中間層為連續(xù)的和上表面被局部蝕刻的賤 金屬薄片層2,上層為凸點(diǎn)狀、條紋狀或網(wǎng)格狀的貴金屬鍍層4,或凸點(diǎn)狀和條紋狀任意組 合的貴金屬鍍層4,或者為凸點(diǎn)狀、條紋狀或網(wǎng)格狀的賤金屬鍍層3和貴金屬鍍層4的雙金 屬鍍層,或凸點(diǎn)狀和條紋狀任意組合的賤金屬鍍層3和貴金屬鍍層4的雙金屬鍍層;所述的 賤金屬鍍層3在賤金屬薄片層2與貴金屬鍍層4之間;賤金屬薄片層2上表面是在局部鍍 有的貴金屬鍍層4或賤金屬鍍層3和貴金屬鍍層4的雙金屬鍍層的覆蓋下被蝕刻的。
[0038] 實(shí)施例1 : 不銹鋼和硅橡膠復(fù)合:將0. IOmm厚的材質(zhì)為SUS304的不銹鋼片由堿性清洗劑除油,用 自來水清洗,用5%的稀鹽酸浸泡30秒,用去離子水清洗。冷風(fēng)吹干。將一種含有1%乙烯 基三特丁基過氧硅烷(VTPS)和0.5%過氧化二異丙苯(DCP)的甲基乙烯基硅橡膠和不銹鋼 片放在模腔表面涂有特氟龍的模具中,在175°C下讓不銹鋼片的一面與硅橡膠進(jìn)行熱硫化 粘合,硫化時(shí)間為8分鐘,形成I. Omm厚的不銹鋼和硅橡膠的層狀復(fù)合片材。甲基乙烯基硅 橡膠采用商品化的道康寧東麗公司生產(chǎn)的SE 4706U或信越公司生產(chǎn)的KE 961U或其它牌 號(hào)的甲基乙烯基硅橡膠,都是可行的。VTPS是一種含有過氧基的偶聯(lián)劑,它既可以使含乙烯 基的硅橡膠交聯(lián),同時(shí)也促進(jìn)含乙烯基的硅橡膠與金屬之間的粘合。
[0039] 印刷阻鍍油墨:在此復(fù)合片材的不銹鋼表面,用阻鍍油墨印刷一條條0. 25mm寬的 直線,兩條相鄰直線之間的間隔是0.25mm。直線狀油墨的厚度為2. 0-20. OMm。自制的或市 面上的耐酸性蝕刻的對(duì)不銹鋼有良好附著力的阻鍍油墨均可選用。市面上的可選用的阻鍍 油墨有:抗蝕刻電鍍油墨(如臺(tái)灣川裕生產(chǎn)的的PR2000SA抗蝕刻電鍍油墨)、紫外光固化的 耐酸油墨(如昆山田菱精細(xì)化工生產(chǎn)的THS-19耐酸油墨)等。本實(shí)施例中分別選用了自制 的耐酸的但可堿溶的阻鍍油墨和川裕的PR2000SA抗蝕刻電鍍油墨。
[0040] 鍍金:鍍金之前先將上述印好了阻鍍油墨的復(fù)合片材清洗干凈??捎弥行曰蛩嵝?清洗液、乙醇或異丙醇等有機(jī)溶劑對(duì)復(fù)合片材進(jìn)行清洗。用化學(xué)鍍或電鍍的方法,在上述 印好了阻鍍油墨的復(fù)合片材中不銹鋼的表面,鍍上一層〇. 2Mffl后的鍍金層(結(jié)果將得到如 圖1所述的開關(guān)觸點(diǎn)),或者先鍍上一層〇. I-IOMffl厚的純鎳層或鎳合金層,然后再鍍上一層 0. 2Mm后的鍍金層(結(jié)果將得到如圖2所述的開關(guān)觸點(diǎn))。鍍金層只生成在不銹鋼未印有阻 鍍油墨的部位上。在化學(xué)鍍金或電鍍金的工藝中,均采用酸性化學(xué)鍍金液或酸性電鍍金液。
[0041] 除去阻鍍油墨:將上述鍍金后的復(fù)合片材,用5%的氫氧化鈉溶液清洗,除掉復(fù)合 片材中不銹鋼表面上的阻鍍油墨,得到在不銹鋼表面鍍有條紋狀鍍金層的復(fù)合片材。
[0042] 蝕刻:將上述鍍金的沒有阻鍍油墨的復(fù)合片材,浸漬在下述蝕刻液中,使復(fù)合片材 中裸露的不銹鋼受到選擇性蝕刻,復(fù)合片材中有鍍金層的部位,由于受到鍍金層的保護(hù)而 不被蝕刻。蝕刻在室溫下進(jìn)行。蝕刻液溫度控制在20-28°C,控制蝕刻時(shí)間(約2-15分鐘, 依蝕刻液溫度而定),使不銹鋼被蝕刻的厚度至0. 050-0. 075mm時(shí),取出復(fù)合片材,用自來水 沖洗,然后用去離子水沖洗。所使用的蝕刻液的配方是:每IOOg蝕刻液中,含三氯化鐵8g, 雙氧水尿素4g,檸檬酸8g,檸檬酸鈉5g,氨基硫脲0. lg,其余為水。該蝕刻液不腐蝕鎳基材 上的鍍金層,側(cè)蝕少。所得的蝕刻表面比較光亮,呈銀白色。
[0043] 沖切:將上述蝕刻了的片材,沖切得到直徑為2-10mm的小圓片。這種小圓片可以 作為觸點(diǎn),和其它橡膠進(jìn)行熱硫化粘合和熱硫化沖洗,制備含有觸點(diǎn)的橡膠按鍵。這種觸 點(diǎn),具有良好的耐塵性能和耐油污性能、良好的抗抖動(dòng)性能和良好的使用壽命,同時(shí)貴金屬 用量少,制作成本低。
[0044] 實(shí)施例2 : 將實(shí)施例1中的不銹鋼片材,將其一面印刷上如實(shí)施例1所示的阻鍍油墨,將其另一 面全部用相同組成的和相同厚度的阻鍍油墨覆蓋。然后,如實(shí)施例1進(jìn)行鍍金。用5%的氫 氧化鈉溶液沖洗掉不銹鋼片上有鍍金的一面上的阻鍍油墨,然后如實(shí)施例1進(jìn)行蝕刻。之 后,用5%的氫氧化鈉溶液沖洗掉不銹鋼片的另一面上的阻鍍油墨。將鍍金后的不銹鋼片中 沒有鍍金的一面和硅橡膠進(jìn)行熱硫化粘合和熱硫化成型,形成不銹鋼表面有鍍金的不銹鋼 和硅橡膠的層狀復(fù)合片材。將此復(fù)合片材沖切,得到直徑2-10mm的小圓片。這種小圓片作 為觸點(diǎn),其性能和實(shí)施例1所得的觸點(diǎn)的性能基本上一樣。
[0045] 實(shí)施例3 : 所有步驟如實(shí)施例1,除了把鍍金該為鍍銀。鍍銀層由電鍍或化學(xué)鍍方法制備。銀鍍層 的厚度為2. 為了防止銀鍍層變色,對(duì)鍍銀層可進(jìn)行鍍后處理,如浸亮、化學(xué)和電化學(xué)鈍 化、涂覆電鍍銀抗氧化劑或保護(hù)劑等。
[0046] 實(shí)施例4 : 如實(shí)施例3,鍍銀完畢后,再用化學(xué)鍍或電鍍的方法,鍍上0. IMm的金。然后如實(shí)施例1 進(jìn)行除去阻鍍油墨、蝕刻、沖切等工藝。
[0047] 實(shí)施例5 : 以0. Imm厚的鎳含量大于99. 5%的鎳片為基材,如實(shí)施例1,與娃橡膠作熱硫化復(fù)合, 制成約Imm厚的層狀復(fù)合片材。然后,印刷耐酸的的局部阻鍍層,露出均勻分布的小圓形的 基材,小圓的直徑是〇. 25mm,相鄰小圓的圓心間的距離是0. 75mm。用酸性的電鍍液,在層狀 復(fù)合片材的鎳基材上露出小圓形的地方鍍上IMm厚的純度大于99. 5%的金。用5%的氫氧 化鈉溶液除掉阻鍍層。然后進(jìn)行沖切和蝕刻,或者進(jìn)行蝕刻和沖切,即可制得直徑為2-10mm 的小圓形的開關(guān)觸點(diǎn)元件。
[0048] 實(shí)施中,所用的蝕刻液含有過氧乙酸:每IOOg蝕刻液中,含氯化銅7. 5g,20%的過 氧乙酸12g,草酸8g,EDTA二鈉8g,2-巰基苯并噻唑0. lg,其余為水。蝕刻溫度18°C,時(shí)間 為5分鐘。所得的在基材上的蝕刻深度約為30Mm。該蝕刻液不腐蝕鎳基材上的鍍金層,側(cè) 蝕少。所得的蝕刻表面呈光亮的銀白色。
[0049] 實(shí)施例1至實(shí)施例5制得的開關(guān)觸點(diǎn)元件,都含有橡膠層。橡膠層的存在,使得這 些開關(guān)觸點(diǎn)元件易于與其它橡膠做熱硫化粘結(jié)和熱硫化成型,從而制備出有有貴金屬鍍層 的觸點(diǎn)的橡膠按鍵。這種有貴金屬鍍層的觸點(diǎn),具有電導(dǎo)通可靠性好、耐塵性和耐油污性優(yōu) 良、觸點(diǎn)抖動(dòng)時(shí)間短、耐電磨損性能好、使用壽命長、原材料成本低等優(yōu)點(diǎn)。
[0050] 對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做 出若干改變、改進(jìn)和潤飾,比如,將蝕刻液中的三氯化鐵換成其它可溶性的三價(jià)鐵鹽,將蝕 刻液中的氯化銅換成其它可溶性的二價(jià)銅鹽,將鍍貴金屬開關(guān)觸點(diǎn)元件中的橡膠換成熱塑 性彈性體、聚氨酯或塑料等。這些改變、改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種鍍貴金屬開關(guān)觸點(diǎn)元件的制備方法,其特征在于:制備方法中至少包含印刷阻 鍍層、鍍貴金屬和蝕刻三個(gè)工序: 1) 印刷阻鍍層:以0. Ol-IOmm厚的賤金屬薄片作為底材,在底材上表面用可溶解于溶 齊U、酸性溶液或堿性溶液的油墨,在底材的上表面局部地印刷一層〇. 5-10 μ m厚的局部阻 鍍層,使得在底材上表面沒有阻鍍層的部位呈點(diǎn)狀、條紋狀或者網(wǎng)格狀分布或點(diǎn)、線的任意 組合式的分布;在底材的下表面涂覆〇. 5-10 μ m厚的阻鍍層,使阻鍍層完全覆蓋下表面;底 材上表面的阻鍍層和底材下表面的阻鍍層,在化學(xué)組成上是相同的或不同的;阻鍍層是耐 水溶液的、耐酸性溶液的或耐堿性溶液的有機(jī)聚合物材料;或者在賤金屬薄片上整面地印 刷一層0. 25-10 μ m厚的耐酸的或耐堿的感光油墨,用曝光機(jī)曝光,用水沖洗掉未固化的感 光油墨,使得在底材上露出凸點(diǎn)狀、條紋狀或者網(wǎng)格狀的賤金屬底材; 2) 鍍貴金屬:在底材上表面沒有印刷阻鍍層的部位上,以電鍍或化學(xué)鍍的方法,鍍一層 0. 05-5 μ m厚的貴金屬鍍層;或者先鍍一層0. 1-20 μ m厚的非貴金屬鍍層,接著再在非貴金 屬鍍層上面鍍一層0. 05-5 μ m厚貴金屬鍍層; 3) 除去阻鍍層:采用可溶解阻鍍層的溶劑、堿性溶液或酸性溶液將底材上表面印刷的 局部阻鍍層通過溶解或剝離的方法去除;或采用堿液溶解、酸液溶解或溶劑溶解的方法,去 除作為在阻鍍層的固化的感光油墨; 4) 蝕刻:用蝕刻液選擇性腐蝕步驟3)中已經(jīng)去除阻鍍層的底材上表面,即腐蝕沒有鍍 貴金屬鍍層的那部分底材的上表面,蝕刻的深度為底材厚度的5%至95%,使貴金屬鍍層突 出于底材表面;所述的蝕刻液為:含過氧化氫、過氧化氫尿素或過氧乙酸的氯化銅蝕刻液, 或者含雙氧水、雙氧水尿素或過氧乙酸的三氯化鐵蝕刻液; 5) 與橡膠復(fù)合:除掉底材下表面的阻鍍層,然后將底材的下表面與橡膠貼合,進(jìn)行熱硫 化復(fù)合,制成厚度可至〇. 25-5mm的復(fù)合薄片; 6) 沖切:將復(fù)合薄片分割或沖切成橫截面面積0. 8-80mm2的小圓柱粒、棱柱?;蛘邫E 圓柱粒; 或者,按照印刷阻鍍層、鍍貴金屬、除去阻鍍層(除去賤金屬底材上、下表面的阻鍍層)、 與橡膠復(fù)合、蝕刻和沖切的工序; 或者,含有以下先后次序的工序: 1) 與橡膠復(fù)合:以賤金屬薄片為底材,在其下表面上以熱硫化的方式復(fù)合一層橡膠,制 成厚度可至〇. 25-5mm的復(fù)合薄片; 2) 印刷阻鍍層:在賤金屬薄片為底材的上表面,以可溶解于溶劑、酸性溶液或堿性溶液 的油墨印刷一層0. 5-10 μ m厚的局部阻鍍層,使得在底材沒有局部阻鍍層的地方露出凸點(diǎn) 狀、條紋狀或者網(wǎng)格狀的賤金屬底材; 3) 鍍貴金屬:在底材上表面沒有局部阻鍍層的地方露出密布的凸點(diǎn)狀、條紋狀或者網(wǎng) 格狀的部分,鍍一層〇. 05-5 μ m厚的貴金屬鍍層;或者先鍍一層0. 1-20 μ m厚的非貴金屬鍍 層,接著再在非貴金屬鍍層上面鍍一層〇. 05-5 μ m厚的貴金屬鍍層; 4) 除去阻鍍層:將底材上表面印刷的局部阻鍍層去除:采用可溶解阻鍍層的溶劑、堿 性溶液或酸性溶液將局部阻鍍層溶解; 5) 蝕刻:用蝕刻液腐蝕步驟4)中已經(jīng)去除局部阻鍍層的那部分的底材上表面,即腐蝕 沒有鍍貴金屬鍍層的那部分底材的上表面,蝕刻的深度為底材厚度的10%至90%,使貴金屬 鍍層突出底材表面;所述的蝕刻液為:含過氧化氫、過氧化氫尿素或過氧乙酸的氯化銅蝕 刻液,或者含過氧化氫、過氧化氫尿素或過氧乙酸的三氯化鐵蝕刻液; 6)沖切:將有鍍層的復(fù)合薄片沖切成橫截面面積0.8-80mm2的小圓柱粒、橢圓柱?;?者棱柱粒; 或者,按照與橡膠復(fù)合、印刷阻鍍層、鍍貴金屬、除去阻鍍層、沖切和蝕刻的工序進(jìn)行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍貴金屬開關(guān)觸點(diǎn)元件的制備方法,其特征在于:所述的蝕 刻液的主要成分及配比為:每100克蝕刻液中含氯化銅或三氯化鐵2-20克、過氧化氫、過 氧化氫尿素或過氧乙酸1-20克、弱有機(jī)酸、弱無機(jī)酸、酸性的無機(jī)鹽、含弱酸的pH緩沖劑 1-25克或強(qiáng)酸0. 1-5克;用過氧乙酸配制蝕刻液時(shí),同時(shí)使用或同時(shí)不使用弱有機(jī)酸、弱無 機(jī)酸、酸性的無機(jī)鹽或含弱酸的pH緩沖劑; 所述的弱有機(jī)酸為甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、異戊酸、草酸、丙二酸、丁二 酸、戊二酸、已二酸、羥基乙酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、蘋果酸、乳酸、酒石酸、檸檬酸、葡萄糖 酸、馬來酸、苯甲酸、苯乙酸、鄰苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、乙酸酐、苯酚和硝基化的苯酚、水楊 酸、乙酰水楊酸、丙酮酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、亞磺酸、 氨基酸、膦酸中的至少一種;優(yōu)選檸檬酸和草酸; 所述的弱無機(jī)酸或酸性的無機(jī)鹽為硼酸、氫氟酸、次氯酸、亞硫酸、磷酸二氫鈉、三氯化 鋁、氯化銨、硫酸鋁、硫酸鐵中的至少一種; 所述的強(qiáng)酸是無機(jī)強(qiáng)酸鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氯酸、高氯酸、氫碘酸、氫溴酸中的至少 一種或有機(jī)強(qiáng)酸三氯乙酸、三氟乙酸、磺酸中的至少一種;強(qiáng)酸在所述的蝕刻液中濃度在 5%以下; 所述的PH緩沖劑為含弱有機(jī)酸或弱無機(jī)酸的pH緩沖劑,優(yōu)選含檸檬酸、鄰苯二甲酸或 乙酸的pH緩沖劑,進(jìn)一步優(yōu)選檸檬酸-磷酸氫二鈉體系、檸檬酸-檸檬酸鈉體系、鄰苯二 甲酸-鹽酸體系或乙酸-乙酸鈉體系。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍貴金屬開關(guān)觸點(diǎn)元件的制備方法,其特征在于:所述的蝕 刻液中,每100克蝕刻液含有〇. 005-2克的硫脲類化合物或巰基化合物;所述的硫脲類化合 物優(yōu)選硫脲、苯基硫脲、二苯基硫脲、對(duì)甲苯基硫脲、鄰甲苯基硫脲、?;螂?、氨基硫脲或 縮氨基硫脲;所述的巰基化合物優(yōu)選巰基乙酸或巰基乙酸鹽、巰基丁二酸、2-巰基苯并噻 唑、2-炔丙基巰基苯并咪唑、巰基噻二唑、二巰基噻二唑或巰基三唑類化合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍貴金屬開關(guān)觸點(diǎn)元件的制備方法,其特征在于:所述的蝕 刻液中,每100克蝕刻液含有0-20克的絡(luò)合劑,絡(luò)合劑優(yōu)選酒石酸鉀鈉、檸檬酸鈉、EDTA鈉 鹽、葡萄糖酸鈉。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍貴金屬開關(guān)觸點(diǎn)元件的制備方法,其特征在于:所述的蝕 刻液中,同時(shí)含有過氧化氫、過氧化氫尿素和過氧乙酸,同時(shí)含有弱有機(jī)酸、弱無機(jī)酸、酸性 的無機(jī)鹽和含弱酸的PH緩沖劑,或者同時(shí)含有氯化銅和氯化鐵。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍貴金屬開關(guān)觸點(diǎn)元件的制備方法,其特征在于:所述的阻 鍍層是耐水溶液的但容易被有機(jī)溶劑溶解或剝離、耐酸性溶液的但易于被堿性溶液溶解或 剝離、或者耐堿性溶液但易于被酸性溶液溶解或剝離的有機(jī)聚合物材料。
7. -種鍍貴金屬的開關(guān)觸點(diǎn)元件,用作開關(guān)的導(dǎo)電觸點(diǎn),能夠接通電路板上的開關(guān)觸 點(diǎn)并導(dǎo)通電路,為厚度〇. 5-10_、橫截面面積0. 8-80_2的小圓柱粒、橢圓柱?;蚶庵5?形狀,具有多層的層狀結(jié)構(gòu),其特征在于: 底層為橡膠;中間層為連續(xù)的和上表面被局部蝕刻的賤金屬薄片層,上層為凸點(diǎn)狀、條 紋狀或網(wǎng)格狀的貴金屬鍍層,或凸點(diǎn)狀和條紋狀任意組合的貴金屬鍍層,或者為凸點(diǎn)狀、條 紋狀或網(wǎng)格狀的賤金屬鍍層和貴金屬鍍層的雙金屬鍍層;所述的賤金屬鍍層在賤金屬薄片 層與貴金屬鍍層之間;賤金屬薄片層上表面是在局部鍍有的貴金屬鍍層或賤金屬鍍層和貴 金屬鍍層的雙金屬鍍層的覆蓋下被蝕刻的; 所述的賤金屬薄片的材質(zhì)為鎂、鋁、鈦、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鈮、錫、鑰、鉭、鎢或者 是它們中任意一種金屬的合金;所述的賤金屬薄片是單一的金屬材質(zhì),或者是由不同的金 屬材質(zhì)的層狀復(fù)合形成的;所述的賤金屬薄片的材質(zhì)優(yōu)選為不銹鋼、鎳或鎳合金、銅或銅合 金; 所述的賤金屬鍍層的材質(zhì)是鈦、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鑰、鎢或者它們中任意一種金屬的合 金,優(yōu)選鎳或鎳合金、鈷或鈷合金; 所述的貴金屬鍍層的材質(zhì)為:金、銀、釕、銠、鈀、鋨、銥、鉬或者它們中任意一種金屬的 合金;所述的貴金屬鍍層的材質(zhì)優(yōu)選為銀或金; 所述的橡膠層的材質(zhì)是天然橡膠或合成橡膠;優(yōu)選三元乙丙橡膠和硅橡膠; 所述的凸點(diǎn)是圓柱體、棱柱體、臺(tái)柱體或橫截面隨柱軸變化的柱體,其頂面直徑或外接 圓的直徑為0. l-2mm,相鄰的凸點(diǎn)之間的間距為0. 05-2mm ; 所述的條紋是曲線或直線,相互之間是平行的或不平行的,平行的相鄰的條紋之間的 間距為0. l-2mm ;條紋的寬度是可變的或固定的,寬度為0. 02-2mm ; 所述的網(wǎng)格的大小是可變的或固定的,網(wǎng)格之間的孔洞面積為〇. 〇5-5mm2,網(wǎng)格狀組成 網(wǎng)格的線條寬度為〇. 〇2_2mm ; 所述的柱體、條紋、網(wǎng)格的高度是貴金屬鍍層厚度、賤金屬鍍層厚度和賤金屬薄片蝕刻 深度之和,數(shù)值在0. 2 μ m-9. 5mm之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的開關(guān)觸點(diǎn)元件,其特征在于:所述橡膠是三元乙丙橡膠或硅 橡膠,所述賤金屬薄片的材質(zhì)是不銹鋼、鎳或鎳合金、銅或銅合金,所述的賤金屬鍍層的材 質(zhì)為鎳或鎳合金、鈷或鈷合金;所述貴金屬的材質(zhì)是純度大于99%的金。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的開關(guān)觸點(diǎn)元件,其特征在于:所述的賤金屬鍍層和貴金屬鍍 層的雙金屬鍍層中賤金屬鍍層的厚度是貴金屬鍍層厚度的1. 5-10倍。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7和8所述的開關(guān)觸點(diǎn)元件,其特征在于:所述的金的鍍層是由化學(xué) 鍍或電鍍制備的。
【文檔編號(hào)】H01H11/04GK104217878SQ201410467116
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月15日
【發(fā)明者】韓輝升, 張紅梅, 丁陽, 東志豪, 黃誠 申請(qǐng)人:南通萬德科技有限公司