用于提供导电接触层的材料、具有上述层的接触元件、用于提供接触元件的方法及上述材料的用途

摘要

一种用于提供导电接触层的材料，材料包含为Ag、Cu、Sn、Ni中的任意一种、其一种的第一金属盐或其一种或多种的合金的基体材料。材料还包含：在0.01at.%至10at.%的范围内的In；在0.01at.%至10at.%的范围内的Pd；在0.01at.%至10at.%的范围内的Sn，除非基体材料已经包含较高量的Sn。从这样的材料，可以提供与仅基体材料的涂层相比具有改进的耐腐蚀性和低的接触电阻的接触层（6）。还公开的是：包括衬底（4）和涂覆在其上的包含材料的接触层（6）的导电接触元件（2）、用于提供接触元件（2）的方法及材料作为接触层和靶材料的用途。

说明书

技术领域

本公开内容通常涉及导电接触层，且涉及用于提供这样的层的材料。

背景

导电接触元件，即适合于电连接装置的元件比如插入式连接器及滑动 或固定接触件的元件，通常包括导电的金属主体，且为了改进某些性能， 例如电性能和/或防护性能，导电接触层覆盖接触元件的至少接触区域。防 护可以是关于可与其中接触元件具有其应用的环境一起发生的磨损、腐蚀 或其它有害的化学反应。

金是通常适合作为接触层但昂贵的一种材料。潜在的金替代物是银。 然而，银并非如通常将期望的或需要的那样惰性，且因此，可能需要进一 步改进一些性能比如耐腐蚀性，尤其在包含Cl^-和/或H₂S的环境中，否则 Cl^-和/或H₂S趋向于与银反应且产生具有劣化的电性能的表面层。

在WO 2010/005382 A1中，在条状衬底的表面上提供由按重量计 1-10%的In和按重量计90-99%的Ag，尤其由按重量计5%的In和按重量 计95%的Ag组成的银-铟合金的传导性层。合金的电性能是好的，且不易 与环境空气中的硫反应。

EP1489193公开了由按重量计0.01-5.0%的In和Sn，尤其按重量计 0.5%的In和按重量计0.5%的Sn，与由银组成的剩下部分组成的基于银的 合金的溅射靶。

US6565983公开了具有用0.001μm至1mm厚的包含金属盐的减少摩 擦的层覆盖的接触表面的电接触元件，金属盐为金属卤化物或金属硫化 物。

US7670689公开了一种抗硫化作用的银基涂层，银基涂层包括由银基 体材料制成的一个主要的层和一个在10nm和1μm之间的氧化薄膜的堆。

T.R.Long，Platinum Metals Rev.，1976，20，46-47公开了，由多于20 wt.%的Pd组成的基于银的合金具有改进的耐腐蚀性。

发明概述

鉴于以上，本公开内容的目的是提出一种克服或至少减少现有技术中 的问题的解决方案，或是至少提出一种可选择的解决方案。更具体的目的 是提出一种能够提供包含导电金属基体材料的导电接触层的解决方案，其 中接触元件与由导电金属基体材料本身制成的接触元件相比具有改进的 耐腐蚀性。

已经发现，通过添加In和Sn（高至10at.%，即原子百分率），导电基 体材料尤其是银关于耐硫化（腐蚀变色）腐蚀性可以被改进，但耐盐雾腐 蚀性没有将期望的那么好。之前已经发现具有高的Pd含量（>20wt.%）的 基于银的材料改进了耐腐蚀性。然而，Pd的高的价格使得这样的材料在商 业上不那么使人感兴趣。因此，具有较少的Pd含量的材料可能是优选的， 但对于H₂S的耐腐蚀性不是那么足够。包含In+Sn和Pd两者的基于银的 材料的考察显示，来自In+Sn和Pd的耐腐蚀性作用可以相互起反作用， 例如与在使用In+Sn而没有Pd时相比，Pd可以不利地影响抗硫化作用。 因此，一个挑战是寻找具有In+Sn和Pd的材料，该材料能够充分改进对 于硫化作用和盐雾腐蚀两者的耐腐蚀性。此外，发现可以使用基于金属盐 比如银盐的材料作为基体材料本身或作为材料中的添加剂，代替基于金属 例如纯银的材料，从而能够增强耐腐蚀性以及降低材料的摩擦系数，同时 保持低的接触电阻。尽管考察已经集中于作为基体材料的金属的银，In+Sn 和Pd添加剂还可以与其它基体材料金属一起使用，通常与银、铜、锡、 镍或钴、其一种的第一金属盐或其合金一起使用。

本发明通过所附的独立权利要求来限定。实施方式在从属权利要求中 及在以下描述和附图中来陈述。

因此，从以下描述中将明显的上述及其它目的和益处为：

根据通过一种用于提供导电接触层的材料来实现的第一方面，材料包 含为Ag、Cu、Sn、Ni、Co中的任意一种、其任意一种的第一金属盐或其 任意一种或多种的合金的基体材料，其中所述材料还包含：在0.01at.%至 10at.%的范围内的In；在0.01at.%至10at.%的范围内的Sn，除非基体材 料已经包含较高量的Sn；及在0.01at.%至10at.%的范围内的选自包括Au、 Ag、Pd、Pt、Rh、Ir、Ru、Os、Re或其任意组合的组的至少一种元素， 除非至少一种元素已经存在于基体材料中。

例如，如果基体材料为Sn，材料还可以包含在0.01at.%至10at.%的 范围内的In和例如在0.01at.%至10at.%的范围内的Pt。

从这样的材料，可以提供与仅有基体材料的涂层相比具有改进的耐腐 蚀性和低的接触电阻的接触层。在此，关于基体材料是指构成材料的至少 50at.%且为用于改进的耐腐蚀性的靶（target）的材料。

基体材料可以是Ag。在一个实施方式中，材料可以包含小于或约5 at.%的In、小于或约10at.%的Sn和小于或约5at.%的至少一种元素或元 素的组合。材料可以包含在70at.%至99.7at.%的范围内的基体材料，使得 材料中的所有成分的总和为100at.%。这是指对于包含例如10at.%的In、 10at.%的Sn和10at.%的Pt的接触层组合物，剩下部分70at.%将由所选 定的基体材料组成。

根据通过一种用于提供导电接触层的材料来实现的第二方面，材料包 含为Ag、Cu、Sn、Ni中的任意一种、其一种的第一金属盐或其一种或多 种的合金的基体材料，其中所述材料还包含：在0.01at.%至10at.%的范围 内的In、在0.01at.%至10at.%的范围内的Pd以及在0.01at.%至10at.%的 范围内的Sn，除非基体材料已经包含较高量的Sn。例如，如果基体材料 为Sn，材料还可以包含在0.01at.%至10at.%的范围内的In和在0.01at.% 至10at.%的范围内的Pd。

基体材料可以是Ag。在一个实施方式中，材料可以包含小于或约1.5 at.%的In、小于或约1.5at.%的Sn、小于或约3at.%的Pd。

材料还可以包含至少约0.01at.%的第二金属盐，优选地金属卤化物或 金属硫化物。通过第二金属盐的添加，可以进一步改进耐腐蚀性。第二金 属盐可以包含以下金属中的一种或多种：Ag、Sn和Cu。第二金属盐可以 是包括以下卤化物中的一种或多种的金属卤化物：碘化物、氯化物和溴化 物。

在一个实施方式中，Ag、Cu、Sn、Ni中的一种的第一金属盐是基 体材料且第一金属盐是碘化物和溴化物中的一种或多种。第一金属盐可以 是AgI或AgBr。

在一个实施方式中，材料还可以包含在0.01at.%至10at.%的范围内 的选自包括Au、Ag、Pt、Rh、Ir、Ru、Os、Re或其任意组合的组的至少 一种元素，除非至少一种元素已经存在于基体材料中。

这样的材料可以包含小于或约10at.%的至少一种元素或元素的组合， 使得Pd和至少一种元素或元素的组合的总和为小于或约10at.%。

在一个实施方式中，材料可以包含在70at.%至99.7at.%的范围内的基 体材料，使得材料中的所有成分的总和为100at.%。

根据通过一种提供导电接触层的材料来实现的第三方面，材料包含为 Ag、Cu、Sn、Ni、Co中的任意一种、其任意一种的第一金属盐或其任意 一种或多种的合金的基体材料，其中所述材料还包含：在0.01at.%至10 at.%的范围内的In、在0.01at.%至10at.%的范围内的Pd以及在0.01at.% 至10at.%的范围内的Sn，除非基体材料已经包含较高量的Sn。

基体材料可以是Ag。

在一个实施方式中，材料还可以包含在0.01at.%至10at.%的范围内 的选自包括Au、Ag、Pt、Rh、Ir、Ru、Os、Re或其任意组合的组的至少 一种元素，除非至少一种元素已经存在于基体材料中。

这样的材料可以包含小于或约10at.%的至少一种元素或元素的组合， 使得Pd和至少一种元素或元素的组合的总和为小于或约10at.%。

在一个实施方式中，材料可以包含在70at.%至99.7at.%的范围内的基 体材料，使得材料中的所有成分的总和为100at.%。

根据通过一种用于提供导电接触层的材料来实现的第四方面，材料包 含为Ag、Cu、Sn、Ni、Co中的任意一种、其任意一种的第一金属盐或其 任意一种或多种的合金的基体材料，其中所述材料还包含：在0.01at.%至 10at.%的范围内的In及在0.01at.%至10at.%的范围内的选自包括Au、Ag、 Pd、Pt、Rh、Ir、Ru、Os、Re或其任意组合的组的至少一种元素，除非至 少一种元素已经存在于基体材料中。

基体材料可以是Ag。在一个实施方式中，材料可以包含小于或约5 at.%的In和小于或约5at.%的至少一种元素或元素的组合。

在一个实施方式中，材料可以包含在80at.%至99.8at.%的范围内的基 体材料，使得材料中的所有成分的总和为100at.%。

根据通过一种用于提供导电接触层的材料来实现的第五方面，材料包 含为Ag、Cu、Sn、Ni、Co中的任意一种、其任意一种的第一金属盐或其 任意一种或多种的合金的基体材料，其中所述材料还包含：在0.01at.%至 10at.%的范围内的Sn，除非基体材料已经包含较高量的Sn及在0.01at.% 至10at.%的范围内的选自包括Au、Ag、Pd、Pt、Rh、Ir、Ru、Os或其任 意组合的组的至少一种元素，除非至少一种元素已经存在于基体材料中。

基体材料可以是Ag。材料可以包含小于或约10at.%的Sn和小于或约 5at.%的至少一种元素或元素的组合。

在一个实施方式中，材料包含在80at.%至99.8at.%的范围内的基体材 料，使得材料中的所有成分的总和为100at.%。

根据第六方面，前述及其它目的和益处通过包括衬底和涂覆在其上的 包含材料的接触层的导电接触元件来实现。在此及下文中，关于“材料” 是指前述的材料中的任意一种。

导电接触元件还可以包含沉积在接触层上的外部保护层，其中所述外 部保护层基本上由Si、O和C组成。

关于“基本上组成”是指（仅）由成分组成的层，达到在如技术人员 将认识到的实际情况下可实现的程度。

导电接触元件还可以包含沉积在接触层上的外部保护层，其中所述外 部保护层基本上由氧化铟和氧化锡组成。

这样的外部保护层保护接触层，使得其不受例如接触元件的储存期间 的褪色的损害，而没有接触电阻的任何显著减少。

根据第七方面，上述及其它目的和益处通过用于提供导电接触元件的 方法来实现，包括提供衬底和为衬底提供接触层的步骤，其中接触层包含 材料。

接触层可以通过蒸发，优选地通过物理气相沉积，且优选地从包含材 料的靶材料涂覆在衬底上。例如，所使用的物理气相沉积技术可以是直流 磁控溅射和高功率脉冲磁控溅射（HIPIMS）。其它可能的涂覆方法为电镀、 化学镀和等离子喷涂、滚压（rolling）等。

方法还包括用由基本上由Si、O和C组成的聚合物涂层或由基本上由 氧化铟和氧化锡组成的金属氧化物的PVD或CVD所产生的外部保护层涂 覆接触层的表面的步骤。

根据第八方面，上述及其它目的和益处通过材料作为导电接触元件的 接触层的用途来实现。

根据第九方面，上述及其它目的和益处通过材料作为用于通过蒸发， 优选地通过物理气相沉积进行沉积的靶材料的用途来实现。

附图简述

参考所附的示意图，通过以下阐述性且非限制性的详细描述，将更好 地理解本发明的以上及其它方面、目的和益处。

图1a-图1b显示导电接触元件的实施方式的示意性局部横截面图。

图2是示意性地显示在用于提供导电接触元件的方法中的步骤的框 图。

图3显示在使元件经历盐雾腐蚀测试之前和之后且在使元件暴露到腐 蚀变色环境之前和之后，来自导电接触元件的实施方式的评估的实验结 果。

在图中，甚至在参考编号指的是不同实施方式中的特征时，相同的参 考编号用于相同、相似或相应的特征。

详细描述

图1a显示包括衬底4a、4b和涂覆在其上的包含下文将详细讨论的材 料的接触层6的导电接触元件2的示意性局部横截面图。衬底4a可以是具 有电镀在其上的镍合金4b的铜合金或具有通过PVD涂覆在其上的镍合金 4b的不锈钢。同时，其它类型的衬底可能是其它材料的和/或包括仅一层 或多于两层的堆。通常，可以使用任何常规的导电接触元件衬底。很好地 认识到的是，电接触元件通常用于其中期望能够以可重复的方式产生和/ 或断开电连接的各种不同的应用中。可以使用本解决方案的应用包括即通 常的连接器、开关和断开器、电源连接器、智能卡连接器、电池接触应用、 移动电话的充电接触、消费电子产品中的接触、在工业应用、汽车应用、 防御和领空应用中的电接触元件及用于信号应用的电接触元件，且包括低 电压、中等电压和高电压应用。导电接触元件2可以用于代替任何常规的 电接触元件。材料包含为Ag、Cu、Sn、Ni、Co中的任意一种或其一种的 第一金属盐或其一种或多种的合金的基体材料，材料还包含从0.01高至 10at.%的In、从0.01高至10at.%的Sn（除非Sn以较高含量为基体材料 的一部分）及从0.01高至10at.%的Pd。因此，In、Sn和Pd中的每一种 的量为至少高于0，在此至少0.01at.%，尽管实际上有效量通常将是至少 0.1at.%。基体材料通常基本上构成材料的剩余部分，或至少至在实际情况 中可能的程度。然而，可以可能的是，不是基体材料、In、Sn和Pd中的 任意一种的一部分的若干量的额外的添加剂也存在于材料中，但不应对由 结合In、Sn和Pd的基体材料所提供的作用具有任何实质性的有害影响， 即与其中材料将基本上由基体材料、In、Sn和Pd组成的材料的情况相比， 对接触电阻和耐腐蚀性不具有任何实质性的有害影响。在任意情况下，基 体材料应构成材料的至少50at.%。材料的更详细说明的实施方式将在下文 中。

通常，接触层6由材料形成，且因此可以基本上由材料组成，但在一 些实施方式中，材料可以是部分，例如为由材料组成或包含材料的接触层 6的子区域（sub area）或子层（sub layer）。接触层6还可以包含不是材料 本身的一部分的额外的试样，例如试样可以部分地存在于接触层中，以提 供一些额外的性能或功能。这样的接触层6的一个较详细说明的实例将在 下文给出。

接触层6的厚度通常超过10nm，但较小的厚度也是可能的。然而， 优选地，厚度小于1μm，或约0.3μm。

在一些实施方式中，材料可以包含小于或约5at.%的In和/或5at.%的 Sn和/或5at.%的Pd，或甚至小于或约1.5at.%的In和/或小于或约1.5at.% 的Sn和/或小于约3at.%的Pd。例如，其中与全部材料相比较的Sn、In和 Pd的量在以下的表1中的A-M标记的范围之内的实施方式是可能的。

  Sn In Pd A ≤10at.% ≤10at.% ≤10at.% B ≤10at.% ≤5at.% ≤10at.% C ≤5at.% ≤10at.% ≤10at.% D ≤5at.% ≤5at.% ≤5at.% E ≤5at.% ≤5at.% ≤3at.% F ≤5at.% ≤5at.% ≤10at.% G ≤5at.% ≤5at.% ≤3at.% H ≤5at.% ≤1.5at.% ≤10at.% I ≤5at.% ≤1.5at.% ≤3at.% J ≤1.5at.% ≤5at.% ≤10at.% K ≤1.5at.% ≤5at.% ≤3at.% L ≤1.5at.% ≤1.5at.% ≤10at.% M ≤1.5at.% ≤1.5at.% ≤3at.%

表1-可能范围的实例

根据表1中的A-M的量是可能与为Ag、Cu、Sn、Ni、Co中的任意 一种、其一种的第一金属盐的任意基体材料一起使用的每一种量，但当基 体材料为Ag时，可以是特别感兴趣的。

保持In+Sn和Pd之间的关系可以是有利的，使得Pd的at.%小于至少 约两倍的In+Sn按at.%计的量，或甚至小于约1.5倍的In+Sn按at.%计的 量。

在一个更特定的实施方式中，衬底4a为已经PVD涂覆有包含至少72 at.%的Ni的镍合金的304等级不锈钢，该镍合金形成了其上已经用PVD 涂覆接触层6的衬底层4b。接触层由包含95.5at.%的Ag、1at.%的In、1at.% 的Sn以及2.5at.%的Pd的银合金形成。

注意到，衬底不必是导电的，且因此在一些实施方式中可以为不导电 的。

在其中基体材料包含Ag、Cu、Sn、Ni中的任意一种的第一金属盐的 实施方式中，第一金属盐优选地为碘化物和溴化物中的一种或多种，比如 AgI或AgBr。

在一个实施方式中，基体材料为在95.5at.%下的Ag和AgI（比例约 1:1），且材料还可以包含约1at.%的In、约1at.%的Sn和约2.5at.%的 Pd。

当基体材料包含不是Ag的其它材料即Cu和/或Sn和/或Ni和/或Co 时，In、Sn和Pd的量可以选自相应范围A-M的上部部分，即以相对较高 的量，以较好地补偿这些材料比Ag弱的惰性。

在一些实施方式中，材料还可以包含至少约0.01at.%，或实际上通常 至少约0.1at.%的第二金属盐，优选地金属卤化物或金属硫化物。优选地， 金属为银、锡和铜中的一种或多种，且优选地卤化物为碘化物、氯化物和 溴化物中的任意一种。

在一个实施方式中，基体材料为Ag，材料包含约1at.%的In、约1at. %的Sn和约2.5at.%的Pd，且还包含45%的AgI（碘化银），剩下部分基 本上由基体材料Ag组成。

在涉及盐雾暴露（所使用的测试与IEC 60068-2-11测试Ka很好地相 一致）和硫化氢暴露（所使用的测试与IEC 60068-2-60测试Ke很好地相 一致）的环境腐蚀测试中评估设置有不同组成的接触层6的导电接触元件 2。用于环境腐蚀测试的导电接触元件2相应于图1a所示的导电接触元件 2，其中衬底4a为涂覆有包含至少72at.%的Ni的0.3μm镍合金的304等 级不锈钢，该镍合金形成了在其上涂覆0.3μm接触层6的衬底4b。

盐雾暴露测试涉及在48小时期间内，使室温下置于密闭容器内的导 电接触元件2每天经历盐雾喷射（在水中的5%（w/w）NaCl）5-10次。 之后，在去离子水中冲洗导电接触元件2。在硫化氢暴露测试中，导电接 触元件2固定在高出50ml Na₂S（22.8g/l）溶液的表面10-100mm的烧杯 中，持续24小时。烧杯位于在室温下的密闭容器中。

在盐雾暴露后，检验导电接触元件2的电性能和所述元件2的接触层 6的耐腐蚀性。

在暴露到硫化氢后，检验接触层6的耐腐蚀变色性（tarnish resistance）， 即其抗硫化作用。腐蚀变色导致导电接触元件2的增加的接触电阻。一些 接触层6组合物在暴露到硫化氢后展示不明显的浅黄色褪色，然而褪色没 有不利地影响导电接触元件2的电性能。

设置有纯Ag（100at.%）的接触层6的导电接触元件2在暴露到盐雾 和硫化氢两者后经历腐蚀。通过将Pd添加到接触层6中，Ag-Pd（90-10 at.%）实现比纯Ag接触层6好得多的耐盐雾腐蚀性和稍微改进的抗硫化 作用。如通常已知的，在Ag组合物中的甚至较高水平的Pd还可导致改进 的抗硫化作用。

通过将In和Sn添加到基体材料中，对于Sn高至10at.%且对于In低 于5at.%，设置有包含作为基体材料的Ag的接触层6的导电接触元件2 的耐腐蚀性关于腐蚀变色而言是增强的。然而，对于这样的接触层6组合 物，没有改进耐盐雾腐蚀性。

甚至对于非常低浓度的Pd和In（0.5at.%的Pd和1at.%的In），设置 有Ag-Pd-In的接触层6组合物的导电接触元件2在暴露到盐雾后没有展示 可检测到的腐蚀，且在暴露到硫化氢后展示不明显的浅黄色褪色，然而， 褪色没有不利地影响导电接触元件2的电性能。对于低至非常低浓度的Pd 和Sn（0.5at.%的Pd，1at.%的Sn）的Ag-Pd-Sn的接触层6组合物，也得 到了相同的结果。

对于包含Ag、Pd、In和Sn的接触层6组合物，In+Sn和Pd的耐腐蚀 性作用可以相互起反作用。与如果仅使用In+Sn相比，Pd可以不利地影响 耐腐蚀变色性。具有0.01at.%的Pd含量和在以上指定的区间内的In/Sn水 平的Ag-Pd-In-Sn的接触层6组合物导致与纯Ag的接触层6相比的改进的 耐腐蚀变色性，但没有导致显著改进的耐盐雾腐蚀性。具有在Ag-Pd-In-Sn 组合物中的0.5at.%的增加的Pd水平，在盐雾或硫化氢暴露后，不存在腐 蚀迹象。因此，这样的接触层6展示比纯Ag好得多的耐盐雾腐蚀性和耐 硫化氢腐蚀性和与Ag-In-Sn相比的改进的耐盐雾腐蚀性。在0.01at.%和5 at.%的范围内的Pd，Ag-Pd-In-Sn组合物导致比纯Ag好的耐硫化氢腐蚀性 和耐盐雾腐蚀性。在0.1at.%至5at.%的范围内的Pd含量导致与纯Ag的 接触层6组合物相比的改进的耐硫化氢腐蚀性和耐盐雾腐蚀性，和与 Ag-In-Sn组合物相比的改进的耐盐雾腐蚀性。通过改变Ag-Pd-In-Sn组合 物中的Sn和In的含量，发现在0.01至10at.%的范围内的Sn水平和在0.01 至5at.%的范围内的In水平导致与纯Ag相比的改进的耐腐蚀性。

在上述区间内，对于具有不是Pd或与Pd结合的其它贵金属的 Ag-In-Sn合金，在环境测试中得到类似的结果。对于包含Ag-Ru-Pd-In-Sn （97.5-0.25-0.25-1-1at.%）、Ag-Pt-In-Sn（97.5-0.5-1-1at.%）和Ag-Au-In-Sn （97.5-0.5-1-1）的接触层6组合物，任一项环境测试中均不存在腐蚀迹象。 所有三个接触层6组合物展示比Ag-In-Sn或纯Ag的接触层6高得多的耐 腐蚀性。这些结果表明，与如果使用纯Ag或Ag-In-Sn组合物相比，在 Ag-In-Sn组合物中添加任意贵金属包括Au、Ag、Pd、Pt、Rh、Ir、Ru、 Os、Re或贵金属的组合可增强接触层6的耐腐蚀性。

如上文所讨论的，包含Ag-Pd-In的接触层6组合物导致与纯Ag相比 的改进的耐腐蚀性。因此，以上关于在Ag-In-Sn组合物中使用任意贵金属 包括Au、Ag、Pd、Pt、Rh、Ir、Ru、Os、Re或贵金属的组合的确定指示 应该还可以适用于Ag-In组合物。对于Ag-Sn的接触层组合物，适用相同 的推理。

认为可能的是，包含不是Ag的其它基体材料例如Cu、Sn、Ni、Co 或基体材料的组合的接触层6组合物还将产生具有与仅具有基体材料本身 的接触层6的导电接触元件2相比的改进的耐腐蚀性的导电接触元件2。 通过形成两种或更多种金属的合金，显著改进具有持久的或改进的接触电 阻的基体材料的耐腐蚀性是可能的。例如，本领域已知的是，由于如与单 独的Cu和Ni相比的增强的耐腐蚀性，已经发现Cu和Ni的合金在船舶应 用中的广泛使用。

图1b显示包括衬底4a、4b和涂覆在其上的接触层6的导电接触元件 2的示意性局部横截面图。所示结构的这些部分相应于图1a的结构，且相 应的部分可以是如关于图1a在上文讨论的相同或相似的部分。此外，图 1b包括沉积在接触层6上的外部保护层8。外部保护层8可以是由主要由 Si、O和C组成的聚合物涂层或主要由氧化铟和氧化锡组成的金属氧化物 的PVD或CVD产生的，参见例如M.Grischke,A.Hieke,F.Morgenweck,H. Dimigen,Diamonds and Related Materials,1998,7,454-458。聚合物涂层厚 度可以小于20nm。金属氧化物层的涂层厚度可以小于100nm。

通过聚合物层的沉积，可以形成保护层8，使得其包括由沉积产生的 包括Si、O、C、F的外部（顶部）部分，和/或在用下面的形成至少部分 保护层8的接触层6沉积的过程中可以存在反应。

通常，接触层例如Au层是用电镀来沉积的。根据本公开内容的材料 也可以被电镀，但有利地用蒸发技术尤其是物理气相沉积（PVD）来沉积。 形成这的益处包括涂覆难以电镀的材料例如不锈钢和铝的可能性，该益处 允许更好地控制层的组成和厚度，且可以更环境友好地进行沉积。在保护 涂层8由聚合物层的沉积产生时，使用具有单独的室的PVD涂覆设备是 有利的，其中具有在一个室中涂覆的接触层6的接触元件4被移至用于涂 覆保护层8的后一个室。本申请人的PVD设备和 可以有利地被使用且适合于大量生产，大量生产一直是 相比于电镀的蒸发技术的缺点。

除了如上文所提及的涂覆技术以外，接触层可以单独形成且然后附接 例如通过焊接到接触元件上。可使用其它常规的技术，例如将一片材料例 如由材料制成的线滚压（rolling down）至衬底4的表面中或至起始材料的 在之前的步骤中已经提供在衬底之上的已经存在的接触层中。

图2是示意性地显示在用于制造导电接触元件的方法中的步骤的框 图。在步骤102a中提供衬底，衬底可以为在前面所讨论的衬底中的一种。 步骤102可以包括衬底比如在预先生产的衬底4a上的如前述讨论中的层 4b的涂层例如通过PVD，但还可以包括提供完全预先生产的衬底，例如 衬底可以是由基体金属（base metal）或金属合金制成的接触元件。接着， 在步骤104中，用接触层6涂覆衬底4a、4b，其中接触层包括如在前面所 讨论的材料。如已经提及的，步骤104优选地通过蒸发，优选地通过物理 气相沉积（PVD），且优选地从包含材料的靶材料进行。然而，还可以使 用多个靶比如用于材料的每一种成分的靶。在下文的一些进一步的详述 中，讨论如何提供包含材料的靶材料。在最后的任选的步骤106中，用 Si-O-C层涂覆接触层6，也优选地通过PVD，使得结果为通常具有低于约 20nm的厚度的外部保护层8。这样的保护层在上文讨论。

本公开内容的材料可以以不同的方式预先生产，以便进一步用作用于 使用PVD来沉积接触层的涂覆材料，即可以以靶材料的形式来提供且用 作靶材料。在一个实施方式中，成分材料是合金化的，即熔化且在液态下 混合且然后冷却。在另外的实施方式中，成分中的一种或多种以被烧结的 粉末的形式来提供，包括冷或热的等压压制（CIPing或HIPing）的粉末。 然后，在约200-400℃下热处理压制的粉末，持续1-4小时。在另外的实施 方式中，包含材料的靶材料由为纯金属或部分材料的合金的起始材料制 成，例如将基体材料用作起始材料，然后通过在起始材料所处的烘箱、真 空室或化学浴中扩散来提供其余的成分。

图3显示来自在环境测试之前和之后的导电接触元件2的一个实施方 式的评估的实验结果。在每一组中，左边的柱表示沉积的结果，中间的柱 表示在盐雾暴露（IEC 60068-2-11测试Ka）后的结果且右边的柱表示在混 合气体暴露（IEC 60068-2-60测试Ke）后的结果。评估的导电接触元件与 图1a相一致，其中衬底4a为已经用包含至少72at.%Ni的0.3μm镍合金 涂覆的304等级不锈钢，该镍合金形成了其上已经用PVD涂覆0.3μm接 触层6的衬底层4b。接触层由包含95.5at.%的Ag、1at.%的In、1at.%的 Sn和2.5at.%的Pd的Ag合金形成。盐雾暴露涉及在48小时的期间内， 使导电接触元件2在35℃和90-95%相对湿度（RH）下经历盐雾。混合 气体暴露涉及使导电接触元件经历混合气体（H₂S 0,1ppm+SO₂ 0,5ppm， 在25℃、75%RH下），持续2至96小时。

可以看做复合材料的本公开内容中的材料是指i.a.包括构成元素的混 合物，即基于金属的材料或金属混合物，例如但不必一定是在合金中，且 不要求混合的成分的完全均匀的分布。例如，当材料以在前面讨论的接触 层6的形式提供时，构成元素中的一些例如Sn和In可以以较高的浓度存 在于层的表面部分中。还可能的是，具有在由材料制成的整个接触层中的 组成的其它变化，例如在浓度上的其它变化，比如梯度，且层可以包括多 层的结构，例如包括用另外的构成材料的层层压的一些构成材料的原子薄 层。

用在本公开内容中的化学元素的缩写都是已知的，每一个明确地相应 于化学元素：Ag（银），Au（金），Ni（镍），Sn（锡），In（铟）、Pd（铅）， Cu（铜），Si（硅），C（碳），O（氧），F（氟），Na（钠），Cl（氯），Br （溴），I（碘），S（硫），H（氢），钴（Co）。

在图中且在前述文字中的任何阐述和描述将被认为是示例性且非限 制性的。本发明不限于所公开的实施方式。

本发明通过权利要求来限定，且在实施所要求保护的本发明时，例如 通过学习附图、公开内容及权利要求，本领域的技术人员可以理解且实现 关于所公开的实施方式的变化。在权利要求中的词汇“包含（comprising）” 的使用不排除其他元素或步骤，且冠词“一（a）”或“一（an）”的使用不 排除复数。在不同的从属权利要求中出现的特征本身不排除这些特征的组 合。在权利要求中的任意参考符号是用于增强可理解性，且不应被解释成 限制权利要求的范围。