[发明专利]电压入接触针

说明书

本发明描述了一种电接触针(6)，用于压入设置在电路载板(1)中并且具有带有金属化表面的周壁的孔(2)中，其中，接触针(6)主要由铜或铜合金构成，并且至少在压入孔(2)中的部分区域内被含锡层(10)包围。根据本发明设置有，含锡层(10)形成接触针(6)的表面，并且基本上仅含有锡和氧化锡，其中，氧化锡通过电解氧化形成，并且在该层的表面上氧化锡的浓度最高。

技术领域

本发明涉及一种电接触针，用于压入设置在电路载板上并且具有带有金属化表面的周壁的孔中，其中接触针主要由铜或铜合金构成，并且被含锡层包围。

背景技术

从EP2596157B1中已知这种接触针。使用软锡不仅用于提供电接触，还用于减少压入过程所需的力。然而，使用锡具有形成晶须的缺点。晶须是从含锡层中生长出来的单晶，然后可以导致电路短路。为了避免这种情况，使用锡铅合金而不是纯锡来涂覆接触针是已知技术。但是，由于铅的毒性，不应该再使用铅。因此，EP2596157B1提出不用纯锡而是用锡合金来涂覆接触针，锡合金包含很高的百分比，即30-72重量％，可以部分用铜或铋代替，其中合金层的厚度设计为在0.25μm至0.6μm之间。但是，合金的电解沉积比纯金属的电解沉积更为复杂。另外，银的价格昂贵，并且由此实现的锡晶须形成的减少是不足的。

该缺点也适用于EP2811051A1，该专利提出先用镍、铬、锰、铁或钴涂覆铜接触针，然后涂覆至多0.3μm的贵金属，最后涂覆至多0.2μm的锡或铟或它们的合金。

EP2195885B1公开了类似的建议。由此，为了减少锡晶须的形成，已知技术是首先将镍的扩散阻挡层施加至接触针，然后在其上沉积锡或沉积两层不同的金属(其中之一是锡)，然后彼此扩散。

从WO2016/083198A1中已知，首先将由铜或铜锡合金制成的电接触针涂覆镍，然后涂覆锡，并用厚度达5μm的银层保护锡层。由于大量使用银，因此此工艺很昂贵，并且与压入接触针通过涂覆锡来实现低压入力的要求相矛盾。

WO2011/056698A2公开了另一种复杂的工艺，WO2011/056698A2提出在铜基板上沉积锡和银的合金，以减少锡晶须的形成。

WO2009/117639A2公开了类似的工艺。由此已知的是，代替使用纯锡，而使用锡和银的合金以及可能的其他添加剂(例如，铋、硅、镁、铁、锰、钨或锑)以至多4μm的层厚度涂覆压入接触针。

WO2011/047953A1提出使用有机保护层涂覆镀锡的压入接触针，以防止锡氧化。

WO2012/049297A1公开了一种电压入接触针，其中完全省去锡的使用，而是代替地使用无锡的、并且额外通过有机保护层保护的铟合金来涂覆接触针。

发明内容

本发明的目的在于创造一种电压入接触针，其具有铜或铜合金的芯，并且被含锡层包围，并且如使用纯锡可以实现的一样，与已知的压入接触针相比可以更容易地制造，不需要使用贵金属，对氧化不敏感，可以以适度的力压入电路载板的孔中，并且当压入时具有低接触电阻。

该目的通过具有权利要求1中所述特征的电接触针来实现。本发明的有利改进是从属权利要求的主题。

根据本发明的压入接触针主要由铜或铜合金构成，并且至少在用于压入电路载板的孔中的区域内被含锡层包围，该含锡层在接触针压入的区域内形成接触针的表面，并且基本上仅含有锡和氧化锡，其中，氧化锡通过电解氧化形成，并且在该层的表面处氧化锡的浓度最高。

压入接触针的这种设计具有显著优点：

沉积在接触针上的锡不必含有任何合金成分。

由于锡不必含有任何合金成分，因此不需要复杂的沉积工艺。相反，锡可以从公知技术的电解浴中沉积，例如从含有甲烷磺酸锡(II)形式的锡的酸性电解浴中沉积。