技术摘要：
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  全部
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。
技术实现要素：
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。 3 CN 111587516 A 说　明　书 2/4 页 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。 即使不添加任何合金元素，电解氧化锡层通过互补效应也阻碍了锡晶须从该层向 外生长：首先，氧化锡不能作为锡晶须生长的起点。另一方面，任何未氧化的锡都位于该层 的下部区域，因此从下部区域发出的锡晶须在从该层表面露出并且形成干扰之前，必须穿 过上面的材料。第三，在涂覆表面集中的氧化锡形成阻挡锡晶须生长的屏障。 出人意料的是，已经表明，锡层的电解氧化没有丢失纯锡层的优点，即，使接触针 更容易地压入印刷电路板的孔中。压入本发明的接触针所需的力与在相同接触针的锡层电 解氧化之前压入接触针所需的力基本没有区别。 尽管氧化锡的电导率至多具有半导体的电导率的值，但是当将本发明的压入接触 针压入电路载板中的孔中时，由于氧化锡层通过压入过程磨损而实现了低接触电阻，由此 导致在接触针与电路载板中的孔的壁之间形成所需的金属接触，并且在接触针与电路载板 中的孔的壁之间发生冷焊。 含锡层的厚度可以保持较小。从与未涂覆的接触针相比含锡层仍能充分减少压入 接触针所需力的需求中得出层厚度的下限。同时，氧化锡层应足够厚，以确保任何锡晶须生 长出来的风险较低。含锡层的厚度应优选为至少0.2μm，特别是0.5μm。另外，含锡层的厚度 应优选为1μm至3μm，特别是1.5μm至2.5μm。层厚度约为2μm时取得了良好的结果。 出人意料的是，已经表明，即使大部分锡转化为氧化锡也未消除接触针作为压入 接触针的适用性。优选地，通过电解氧化将50mol％至80mol％的锡转化成氧化锡。 在制造本发明的接触针时，优选将锡层电解氧化至该层在表面上仅具有氧化锡并 且优选致密的程度。至少将一半的锡转化为氧化锡即可轻松实现此程度。 电接触针所涂覆的锡应优选具有工业纯度。然后，在未使用状态下，本发明的接触 针在含锡层中除常见的或与制造有关的杂质外，仅含有锡和氧。 形成锡晶须的主要原因可能是，铜从主要构成接触针的铜或铜合金扩散到含锡层 中，并且在此形成锡和铜的金属间化合物，该金属间化合物可能是含锡层中晶须生长的触 发因素。因此，优选在含锡层与主要构成接触针的铜或铜合金之间设置优选由镍或银构成 的扩散抑制中间层。通过在主要由铜或铜合金构成的压入接触针上的扩散抑制中间层上方 的电解氧化锡层的组合，可以完全防止锡晶须从电解氧化锡层的生长。 扩散抑制中间层的厚度不必大于4μm。中间层厚度为1.5μm至2.5μm时获得良好的 结果。中间层厚度优选为2μm或更小。 具有4重量％至8重量％的锡，特别是具有6重量％的锡的二元铜合金特别适合作 为可以主要构成本发明的接触针的铜合金。 锡的电解氧化优选以使氧化锡主要以SnO-II-氧化物(SnO)的形式存在的方式进 4 CN 111587516 A 说　明　书 3/4 页 行。为此，建议在碱性浴中进行电解氧化，在碱性浴中将接触针作为阳极连接。应以至少在 含氧化锡层的表面上和表面附近SnO多于SnO2的方式进行电解氧化。优选地，在含氧化锡层 的表面上仅存在SnO。 附图说明 在下文中，参照附图描述本发明的实施方式的示例。 图1是在垂直于电路载板的表面的截面中的具有压入接触针截面的电路载板的细 节的示意性表示，其中一次在压入接触针压入之前，以及一次在压入接触针压入电路载板 的孔之后，以及 图2以放大的方式示意性地示出根据本发明的压入接触针上的可能的分层结构。