JPH03203135A - 電気接点の製造方法 - Google Patents
電気接点の製造方法Info
- Publication number
- JPH03203135A JPH03203135A JP33870689A JP33870689A JPH03203135A JP H03203135 A JPH03203135 A JP H03203135A JP 33870689 A JP33870689 A JP 33870689A JP 33870689 A JP33870689 A JP 33870689A JP H03203135 A JPH03203135 A JP H03203135A
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- silver
- thin film
- ion
- ion beam
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Manufacture Of Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
技術分野
この発明はリレー、スイッチ等に用いられる電気接点の
製造方法に関する。
製造方法に関する。
従来技術とその問題点
従来のパワー開閉用接点材料として、銀、銀合金および
銀一酸化物系の接点が使用されている。
銀一酸化物系の接点が使用されている。
接点材料として必要な条件は低接触抵抗２耐溶着性、耐
摩耗性、耐移転性等の電気的特性と目的に応じた形状に
加工可能な加工性である。電気的特性がいかに優れてい
ても加工困難なものは実用上は使えないことになる。こ
のため接点材料としては数限られたもののみが実用され
ているにすぎない。また、信頼性、寿命という観点から
見ると接点形状および周辺の放熱等の問題を含めた総合
的な設計が必要であるが、これらもすでにその限界にき
ている。
摩耗性、耐移転性等の電気的特性と目的に応じた形状に
加工可能な加工性である。電気的特性がいかに優れてい
ても加工困難なものは実用上は使えないことになる。こ
のため接点材料としては数限られたもののみが実用され
ているにすぎない。また、信頼性、寿命という観点から
見ると接点形状および周辺の放熱等の問題を含めた総合
的な設計が必要であるが、これらもすでにその限界にき
ている。
しかしながら一方では、この種の電気接点が使用される
機器類が半導体と共存して使用されているため、信頼性
、寿命向上の市場要求が高まっており、従来の接点材料
ではこの要求に応じることができない。
機器類が半導体と共存して使用されているため、信頼性
、寿命向上の市場要求が高まっており、従来の接点材料
ではこの要求に応じることができない。
この問題点を解決する方策として、接点材料の表面を改
質するために、蒸着またはスパッタ等によって接点材料
表面に薄膜を形成することが考えられるが、この方策も
また次のような問題をもっている。すなわち、薄膜形成
の蒸発物に制限はないものの、基本的に蒸発物の層が接
点材料表面に形成されるために、接点材料の電気的特性
が蒸発物の物性に大きく依存する。また薄膜層と母材の
密着性が十分でない。
質するために、蒸着またはスパッタ等によって接点材料
表面に薄膜を形成することが考えられるが、この方策も
また次のような問題をもっている。すなわち、薄膜形成
の蒸発物に制限はないものの、基本的に蒸発物の層が接
点材料表面に形成されるために、接点材料の電気的特性
が蒸発物の物性に大きく依存する。また薄膜層と母材の
密着性が十分でない。
発明の概要
発明の目的
この発明は、電気的特性に優れ、信頼性に高く、寿命の
長い電気接点を製造することが可能な新しい製造方法を
提供するものである。
長い電気接点を製造することが可能な新しい製造方法を
提供するものである。
発明の構成１作用および効果
この発明による電気接点の製造方法は、銀、銀合金およ
び銀一酸化物系のいずれかで構成された接点材料の表面
に薄膜成長とイオン注入を併用したイオン◆ビーム◆ミ
キシング処理を行なうことを特徴とする。
び銀一酸化物系のいずれかで構成された接点材料の表面
に薄膜成長とイオン注入を併用したイオン◆ビーム◆ミ
キシング処理を行なうことを特徴とする。
薄膜成長の蒸発物として銀よりも高融点の物質を用いる
ことが好ましい。
ことが好ましい。
また、薄膜成長の蒸発物として銀よりも高融点の物質お
よび接点材料母材と同系の物質を同時に用いることが好
ましい。
よび接点材料母材と同系の物質を同時に用いることが好
ましい。
この発明によれば接点材料の表面に薄膜成長とイオン注
入を併用化したイオン・ビーム・ミキシング処理により
電気接点を製造している。イオン・ビーム・ミキシング
は薄膜と接点材料母料を完全に混合するため、蒸着法、
スパッタ法では不可能な新しい混合層を形成することが
できる。またイオン注入性単独では得られない大きな注
入量と厚み（深さ）が得られる。薄膜成長工程を基本と
しているため蒸発物にイオン注入単独では困難な物質も
使用できる。このようにして、電気接点表面に今までに
ない新しい層を形成できるので。
入を併用化したイオン・ビーム・ミキシング処理により
電気接点を製造している。イオン・ビーム・ミキシング
は薄膜と接点材料母料を完全に混合するため、蒸着法、
スパッタ法では不可能な新しい混合層を形成することが
できる。またイオン注入性単独では得られない大きな注
入量と厚み（深さ）が得られる。薄膜成長工程を基本と
しているため蒸発物にイオン注入単独では困難な物質も
使用できる。このようにして、電気接点表面に今までに
ない新しい層を形成できるので。
電気特性に優れ、信頼性が高く、寿命の長い電気接点の
実現が期待できる。さらに、目的とする接点形状を作成
した後に上記の処理を行なうため。
実現が期待できる。さらに、目的とする接点形状を作成
した後に上記の処理を行なうため。
加工が困難な物質の注入も可能となる。
実施例の説明
イオン・ビーム・ミキシングとは注入量および改質層の
厚みを大きくする目的で用いることができる。イオン・
ビーム・ミキシングにおいて薄膜成長とイオン注入を併
用すると薄膜と材料母材を完全に混合し、新しい混合層
または合金層を形成することができる。
厚みを大きくする目的で用いることができる。イオン・
ビーム・ミキシングにおいて薄膜成長とイオン注入を併
用すると薄膜と材料母材を完全に混合し、新しい混合層
または合金層を形成することができる。
第１図にイオン・ビーム・ミキシング装置の原理図を示
す。基板ホルダ１にイオン・ビーム・ミキシング処理が
施される材料（電気接点母材）を取り付ける。イオン源
２からはＮ、Ａｒ、Ｎｅ。
す。基板ホルダ１にイオン・ビーム・ミキシング処理が
施される材料（電気接点母材）を取り付ける。イオン源
２からはＮ、Ａｒ、Ｎｅ。
０、Ｈ等のイオンが図中の矢印方向に放出され。
蒸発源３からは薄膜形成用の物質（蒸発物）が供給され
る。イオン・ビームはホルダエに保持された材料表面を
スパッタリングによりクリーニングを行なうとともに１
蒸発源３からの金属蒸気をノック・オンにより材料表面
の原子層に打込む働きをするものである。第１図におい
て、符号４゜５はシャッタ５６はガス容器、７はフィラ
メント電源、８はアーク電源、９は引出電源、 １０は
減速電源、 １１は膜厚モニタをそれぞれ示す。
る。イオン・ビームはホルダエに保持された材料表面を
スパッタリングによりクリーニングを行なうとともに１
蒸発源３からの金属蒸気をノック・オンにより材料表面
の原子層に打込む働きをするものである。第１図におい
て、符号４゜５はシャッタ５６はガス容器、７はフィラ
メント電源、８はアーク電源、９は引出電源、 １０は
減速電源、 １１は膜厚モニタをそれぞれ示す。
薄膜成長の蒸発物としては銀よりも高融点の物質を用い
る。たとえば、Ｔｉ、ｚｒ、Ｈｆ’、ＶＮｂ、Ｗ、Ｒｅ
、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｉｂ、Ｉｒ、Ｐｔ等である。また薄膜
成長の蒸発物として、上記の高融点の物質および接点材
料母材と同系の物質を別々の蒸発源から発生させてイオ
ン・ビーム・ミキシング処理を行なってもよい。
る。たとえば、Ｔｉ、ｚｒ、Ｈｆ’、ＶＮｂ、Ｗ、Ｒｅ
、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｉｂ、Ｉｒ、Ｐｔ等である。また薄膜
成長の蒸発物として、上記の高融点の物質および接点材
料母材と同系の物質を別々の蒸発源から発生させてイオ
ン・ビーム・ミキシング処理を行なってもよい。
（実施例１）
銀−酸化カドニウムの銀一酸化物系接点材料にＩｒを蒸
発源とし、Ａｒでイオン注入した。このとき得られる深
さ方向の元素分布を第２図に示す。比較として、イオン
注入単独で行なった場合の深さ方向の元素分布を第３図
に示す。
発源とし、Ａｒでイオン注入した。このとき得られる深
さ方向の元素分布を第２図に示す。比較として、イオン
注入単独で行なった場合の深さ方向の元素分布を第３図
に示す。
エネルギ： ６（ｌＫｅＶ
注入量：ｌＸ１０’イオン／ ｃｊ’
Ａｒ＋のビーム強度：８００μＡ
注入時の平均真空度：５〜８ Ｘ １Ｏ−６Ｔｏｒｒ（
実施例２） 銀−酸化力ドニウムの銀一酸化物系接点材料にＩｒとＡ
ｇ−Ｃｄを別々の蒸発源から蒸発させ。
実施例２） 銀−酸化力ドニウムの銀一酸化物系接点材料にＩｒとＡ
ｇ−Ｃｄを別々の蒸発源から蒸発させ。
０でイオン注入した。このとき得られる深さ方向の元素
分布を第４図に示す。
分布を第４図に示す。
〔０＋のイオン注入条件〕
エネルギ： ５５ＫｅＶ
注入量： ２ Ｘ １０１フイオン／ ｃｄＯ＋のビー
ム強度ニア００μＡ 注入時の平均真空度：５〜８ Ｘ １Ｏ−６Ｔｏｒｒこ
の場合、酸素でイオン注入するとＡｇ −Ｃｄが酸素と
反応してＡｇ−Ｃｄ０ の形態でイオン・ビーム・ミキ
シングされる。
ム強度ニア００μＡ 注入時の平均真空度：５〜８ Ｘ １Ｏ−６Ｔｏｒｒこ
の場合、酸素でイオン注入するとＡｇ −Ｃｄが酸素と
反応してＡｇ−Ｃｄ０ の形態でイオン・ビーム・ミキ
シングされる。
ここでＡｇ−Ｃｄは合金として蒸発させてもよいし、Ａ
ｇとＣｄを別々の蒸発源から蒸発させてイオン◆ビーム
時ミキシングを行なってもよい。
ｇとＣｄを別々の蒸発源から蒸発させてイオン◆ビーム
時ミキシングを行なってもよい。
また、銀−酸化カドニウムの接点材料にＩｒとＡｇ−Ｃ
ｄを蒸発源として用い、イオン源としてＮｅ、Ａｒでイ
オン・ビーム・ミキシング処理を行なって作られた接点
材料を酸化雰囲気中で７００℃、１５分間処理しても実
施例２と同様の効果が得られる。
ｄを蒸発源として用い、イオン源としてＮｅ、Ａｒでイ
オン・ビーム・ミキシング処理を行なって作られた接点
材料を酸化雰囲気中で７００℃、１５分間処理しても実
施例２と同様の効果が得られる。
第１図はイオンやビーム◆ミキシング装置の構成の概要
を示す構成図である。 第２図は実施例１において得られる深さ方向の元素分布
を示すグラフ、第３図は比較例であり。 イオン注入単独の場合の深さ方向の元素分布を示すグラ
フである。 第４図は実施例２において得られる深さ方向の元素分布
を示すグラフである。 以 上
を示す構成図である。 第２図は実施例１において得られる深さ方向の元素分布
を示すグラフ、第３図は比較例であり。 イオン注入単独の場合の深さ方向の元素分布を示すグラ
フである。 第４図は実施例２において得られる深さ方向の元素分布
を示すグラフである。 以 上
Claims (3)
- （１） 銀、銀合金および銀一酸化物系のいずれかで構
成された接点材料の表面に薄膜成長とイオン注入を併用
したイオン・ビーム・ミキシング処理を行なう電気接点
の製造方法。 - （２） 薄膜成長の蒸発物として銀よりも高融点の物質
を用いることを特徴とする請求項（１）に記載の電気接
点の製造方法。 - （３） 薄膜成長の蒸発物として銀よりも高融点の物質
および接点材料母材と同系の物質を同時に用いることを
特徴とする請求項（１）に記載の電気接点の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33870689A JPH03203135A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 電気接点の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33870689A JPH03203135A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 電気接点の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03203135A true JPH03203135A (ja) | 1991-09-04 |
Family
ID=18320703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33870689A Pending JPH03203135A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 電気接点の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03203135A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996031635A1 (en) * | 1995-04-06 | 1996-10-10 | Southwest Research Institute | Diffusion barrier for protective coatings |
| US6143141A (en) * | 1997-09-12 | 2000-11-07 | Southwest Research Institute | Method of forming a diffusion barrier for overlay coatings |
| CN110541150A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-12-06 | 沈阳科友真空技术有限公司 | 一种干簧管继电器触点用多层膜结构及其制备方法 |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP33870689A patent/JPH03203135A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996031635A1 (en) * | 1995-04-06 | 1996-10-10 | Southwest Research Institute | Diffusion barrier for protective coatings |
| US6143141A (en) * | 1997-09-12 | 2000-11-07 | Southwest Research Institute | Method of forming a diffusion barrier for overlay coatings |
| CN110541150A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-12-06 | 沈阳科友真空技术有限公司 | 一种干簧管继电器触点用多层膜结构及其制备方法 |
| CN110541150B (zh) * | 2019-08-22 | 2024-05-03 | 沈阳科友真空技术有限公司 | 一种干簧管继电器触点用多层膜结构及其制备方法 |
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