DE2222309C2 - Schutzschicht zur Passivierung von Silber - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzschicht zur Passivierung von Silber.

Gegen das Anlaufen von Silber während der Lagerund Montagezeit sind sehr dünne galvanische Vergoldungen, sogenannte Hauchvergoldungen, als Schutzschicht bekannt und werden in großem Um- ao fang verwendet. Der Nachteil dieser bekannten Hauchvergoldung ist, daß die Goldschicht wegen ihrer sehr geringen Dicke mehr oder weniger porös ist. Bei Einwirkung von Schwefel aus der Atmosphäre bildet sich an den Poren Silbcrsulfid, das dann verhältnismäßig leicht auf der Goldoberfläche wandert und sich über größere Flächen ausbreitet. Diese Wanderung von Silbersulfid auf Goldoberfiächen ist seit Jahren bekannt (vgl. Aufsätze: Egan und A. Mendizza, J. Electmehem. Soc, 107 [I960], S. 353; A. Keil: »Über spezielle chemische Reaktionen an Edelmetall-Oberflächen«. Metall, 15.Jahre. [1961], S. 655 bis 657).

Bei den damals durchgeführten Untersuchungen wurde auch festgestellt, daß ähnliche Wandcrungscrscheinungen auf Oberflächen von Platinmetallen nicht stattfinden. Die naheliegende Maßnahme, an Stelle von Gold zur Passivierung von Silber dünne Überzüge von Platinmetallen, insbesondere Rhodium zu verwenden, ist aber in vielen Fällen nicht durchführbar oder nicht zweckmäßig. Platinmetalle haben nämlich andere Nachteile, insbesondere ist die katalytische Polymerisierung organischer Dämpfe an der Oberfläche von Platinmetallen zu erwähnen (s. Aufsatz »Werkstoff-Effekte an Schwachstromkontakten«. Zeitschrift Eleklro-Well, Heft B (1964), S. 7 bis 9 und 30 bis 32 — DODUCO-Information, Register-Nr. 1).

Außerdem sind solche Schichten im allgemeinen hart und spröde und gehen daher beim Einnietcn von Kontaktnieten oder bei der geringsten Verformung der Silberteile leicht zu Bruch. Schließlich behindern Platinmetalle -uif der Oberfläche von Silber auch das Weichlöten, da sie vom Lot schlecht benetzt werden.

Bei einer Uberflächenscr-utzschicht gemäß der vorliegenden Erfindung sind diese Nachteile dadurch vermieden, daß auf der zunächst in üblicher Weise angebrachten dünnen Goldschicht (Hauchvergoldung) mit der üblichen Schichtdicke von etwa 0,1 bis 1 »m zusätzlich eine extrem dünne (weniger als 0,1 um) Schicht aus einem oder mehreren Platinmetallen, insbesondere aus Rhodium, aufgebracht wird. Überraschenderweise hat sich nämlich ergeben, daß die Wanderung von Silbersulfid auf der Goldoberfläche bereits durch extrem dünne, noch stark porige und durchscheinende Schichten eines Piatinmetalles praktisch vollständig unterdrückt wird. Durch die erfindungsgemäße Schutzschicht aus Gold mit darüber abgeschiedenen Spuren von Platinmetaüen werden die Vorteile der Hauchvergoldung erst voll wirksam, da eine Ausbreitung an Poren gebildeten Silbersulfids nicht mehr stattfindet. Andererseits werden die oben beschriebener. Nachteile von Passivierungsschichten aus Platinmetallen wegen der außerordentlich dünnen Auflage vermieden. Für die Wirkung ist es unerheblich, nach welchen Verfahren die zusätzliche Schicht eines Platinmetalles aufgebracht wird, möglich wäre galvanische Abscheidung, Aufdampfen im Hochvakuum, Abscheidung durch Zersetzung von Platinverbindungen oder beliebige andere Verfahren.

Verhältnismäßig dicke (0,3 bis 10 um) Fhodiumschichten auf Goldunterlage sind bekannt (Krusenstjern, Edelmetallgalvanotechnik, 1970, S. 305), doch dienen diese Schichten der Lösung einer anderen Aufgabe, nämlich dem mechanischen Schutz der Goldschicht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäß weniger als 0.1 iim dicke Rhodiumschicht völlig ungeeignet.

Auf. fiihrungsbeispiel

Eine Silberoberfläche wird in einem technischen Goldbad galvan'sch mit einer etwa 0,2 um dicken Goldschicht versehen und danach zusätzlich mit einer nicht deckenden Rhodiumschicht. Stromdichte und Zeit werden so eingestellt, daß die Rhodiumschicht etwa 0,03 um dick wird. Durch diese dünne Schicht scheint die Goldfarbe der ursprünglichen Hauchvergoldung noch durch. Bei der anschließenden Vergleichskorrosionsprüfung in einer Atmosphäre mit 80"',, relativer Feuchte und 100 ppm H.S bei 23° C und 30 Stunden Einwirkungszeit zeigte sich, daß eine Goldschicht ohne Rhodium mit vielen braunen Flekken überzogen war, die Probe mit der extrem dünnen Rhodiumschicht war dagegen nahezu vollständig unanL'egrilfen. Außer einigen sehr kleinen braunen AgjS-Punkten war die Fläche unverändert. Eine derartige Fläche 'äßt sich auch ohne entscheidende Veränderung der Schutzwirkung in geringem Umfang deformieren und ist auch lötbar.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schutzschicht zur Passivierung von Silber, die eine dünne Goldschicht einer Dicke zwischen 0,1 bis 1 (im aufweist, gekennzeichnet durch eine zusätzlich aufgebrachte Schicht von weniger als 0,1 μπι Dicke aus einem oder mehreren PIatinmetallen, insbesondere aus Rhodium.