Brevet FR2734283A1 — publié le 19961122

i La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un cadre de montage. De façon habituelle, des matières pour cadre de montage du type à plaque mince (généralement un alliage de cuivre ou de nickel) sont transformées en un cadre de monta- ge, par estampage ou gravure. Après formation du cadre, on effectue un revêtement par débordement avec un métal (par exemple du nickel) sur la structure résultante, puis un au- tre revêtement par débordement avec un alliage de palladium (Pd) ou de palladium-nickel ( Pd-Ni), pour obtenir un cadre de montage fini. Le procédé de revêtement par débordement peut en gros être un procédé de dépôt électrolytique ou unpro- cédé de dépôt non électrolytique, le procédé électrolyti- que étant le plus courant. Le procédé de dépôt électrolyti- que comporte la précipitation forcée d'ions métalliques positifs, qui sont dissous dans une solution, sur la sur- face de la matière du cadre de montage à revêtir, par charge négative du cadre. Les ions métalliques positifs qui reçoivent des électrons sont précipités sous forme de noyaux sur la surfa- ce du cadre. Ces noyaux sont précipités non uniformément, en fonction de la forme du cadre, de la densité de courant et de la distribution de concentration des ions métalliques positifs dissous dans la solution. Lorsqu'un noyau est engendré à une certaine position sur la surface du cadre, le métal se dépose autour du noyau à une vitesse de croissance plus grande que celle du noyau adjacent. Ce phénomène est mis en évidence lorsqu'on observe l'orientation de la ligne de cristallisation uniforme de la couche de revêtement, par analyse de diffraction de rayons X. Dans une telle structure de revêtement, des gaz ou des pores existent entre les noyaux de la couche de revê- tement et, par conséquent, des ions corrosifs, par exemple l'ion chlorure (Cl), peuvent facilement pénétrer dans la couche de revêtement à travers les pores. En pratique, si on procède à un test de pulvérisation de sel sur un cadre après revêtement, ce cadre étant constitué d'un alliage de type 42 (c'est-à-dire d'un alliage Ni-Fe contenant 42% de nickel), on peut observer une corrosion autour des par- ties poreuses sur toute la surface du cadre, en deux à trois heures. Cette corrosion érode la surface du cadre de montage et abaisse la conductivité électrique du ca- dre, ce qui nuit catastrophiquement à ses caractéristiques. De plus, puisque le palladium qui est une matière conduc- trice possède une réactivité élevée, une fracture par fra- gilisation est provoquée par les ions hydrogène provenant de la solution de revêtement, ce qui affaiblit la surface re- vêtue. Afin de résoudre le problème ci-dessus,un objet de la présente invention est de minimiser les pores par élimination des composants gazeux nuisibles, au moyen d'un traitement thermique et d'un réarrangement de la structure cristalline d'une couche de revêtement. Pour atteindre l'ob- jectif ci-dessus, l'invention comme défini ici procure un procédé de fabrication d'un cadre de montage comprenant un revêtement par débordement du cadre, pour former une couche de revêtement sur celui-ci, et un chauffage du cadre revêtu, pour réarranger la couche de revêtement. Conformément à un mode préféré de mise en oeuvre de la présente invention, on chauffe le cadre revêtu, à une température comprise entre 450 C et 800 C, pendant un temps compris entre 30 secondes et 160 secondes, sous une atmosphè- re de gaz contenant au moins un gaz choisi parmi azote, hy- drogène, argon et hélium. Outre les dispositions qui précèdent, l'inven- tion comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du com- plément de description ci-après qui se réfère à des exemples de mise en oeuvre. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces exemples et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Conformément à un mode de mise en oeuvre de la pré- sente invention, pour préparer un cadre de montage, une matière stratifiée en alliage de type 42 est de préférence estampée ou gravée comme dans le procédé connu. Ensuite, on effectue un revêtement par débordement sur le cadre, avec du palladium ou un alliage de palladium, pour faciliter la connexion électrique du cadre à une source d'énergie exté- rieure. Ensuite, on soumet le cadre revêtu à un traitement thermique. Ce traitement thermique est l'une des caracté- ristiques de la présente invention. En général, lorsqu'on chauffe un métal à une tempé- rature supérieure à une température prédéterminée, les po- res du métal disparaissent et une étape de rétablissement se produit. Ce phénomène est appelé "réarrangement des cris- taux". De façon analogue, le nombre de pores formés dans la couche de revêtement du cadre revêtu par débordement, comme décrit ici, est sensiblement réduit par le traitement thermi- que incluant le réarrangement. La température de réarrange- ment d'un métal est généralement de 0,3 à 0,6 fois lepoint de fusion du métal. Par exemple, le point de fusion du nickel est de 1455 C et sa température de réarrangement est compri- se entre 245 C et 764 C. Le traitement thermique utilisé ici comprend le chauffage du cadre revêtu dans un four de traitement thermi- que pendant un temps prédéterminé et à une température suf- fisante pour provoquer le réarrangement; le refroidisse- ment du cadre chauffé; et l'extraction du cadre du four après traitement thermique. La matière defabrication du ca- dre de montage, dans le présent mode de réalisation, est généralement enroulée sur une bobine pour faciliter la pro- duction en grande série. En outre, on introduit de préfé- rence le cadre dans le four à une vitesse d'avance constan- te et on règle la durée du traitement thermique par varia- tion de la vitesse d'avance. Afin d'éviter l'oxydation de la couche de revête- ment du cadre pendant le traitement thermique, cette oxyda- tion tendant à se produire dans une atmosphère à plus haute température par liaison avec l'oxygène de l'air, on injecte de préférence de l'azote, de l'hydrogène, de l'argon et/ou de l'hélium dans le four de traitement thermique. Dans l'é- tape de refroidissement, on peut régler de façon appropriée le réfrigérant et la vitesse de refroidissement en fonc- tion de la résistance mécanique du cadre réarrangé. Afin de comparer le nombre de pores dans le cadre traité thermiquement (c'est-à-dire réarrangé) avec le nombre de pores dans le cadre non traité, on fabrique deux ensem- bles d'échantillons lA-1D et 2A-2D à partir d'une matière de base en alliage de type 42 de 0,203 mm d'épaisseur. En- suite, on procède à un traitement thermique de réarrangement et à un test au bain de sel, sur chaque échantillon. Pen- dant le test au bain de sel, on trempe chaque échantillon dans une solution aqueuse de sel à 5% en poids, à 20 C pen- dant 96 heures, puis on mesure le nombre de régions de cor- rosion apparaissant dans une partie revêtue de 15x25 mm2 de l'échantillon. On comprend que le nombre de régions de cor- rosion est directement proportionnel au nombre de pores. Après dégraissage et activation de façon usuelle, on prépare les échantillons par revêtement en débordement dans les conditions suivantes. Les échantillons lA-1D sont revêtus avec du nickel, à une épaisseur de revêtement de 1,5 gm environ, au moyen d'une solution de revêtement de nickel du commerce, par exemple le produit SOFNAL , puis ils sont revêtus avec du palladium à une épaisseur de revê- tement de 0,2 Wm environ au moyen d'une solution de palla- dium du commerce, par exemple le produit ALPADIN-100. En- suite, on procède à un recuit thermique des échantillons lB, 1C et 1D à des températures de 4500C (échantillon lB), de 600 C (échantillon 1C) et de 8000C (échantillon 1D), respec- tivement, chacun pendant 90 secondes. L'échantillon 1A est un exemple comparatif qui ne reçoit pas de traitement thermi- que. Les échantillons 2A-2D sont revêtus avec du nickel, à une épaisseur de revêtement de 1,5 gm environ, au moyen d'une solution de revêtement de nickel du commerce, par exemple le produit SOFNAL, puis ils sont revêtus avec un alliage de palladium (Pd-Au) à une épaisseur de revête- ment de 0,2 hm environ, au moyen d'une solution d'alliage de palladium du commerce, par exemple le produit PALLAGOLD Les échantillons 2B,2C et 2D sont ensuite thermiquement traités à des températures de 450 C (échantillon 2B), de 600 C (échantillon 2C) et de 800 C (échantillon 2D), res- pectivement, chacun pendant 90 secondes. L'échantillon 2A est un exemple comparatif ne recevant pas de traitement thermique. Le Tableau 1 et le Tableau 2 indiquent les va- leurs mesurées pour chacun des échantillons. TABLEAU 1 Echantillon N Température Nombre régions chauffage corrosion 1A 25 lB 450 C 4 1C 600 C 1 1D 800 C 7 TABLEAU 2 Echantillon N Température Nombre régions chauffage corrosion 2A 24 2B 450 C 3 2C 600 C 2 !2D 8000C 3 Le nombre de régions de corrosion est notablement réduit dans les échantillons traités thermiquement 1B-lD et 2B-2D, comparativement aux échantillons non traités 1A et 2A. Les tableaux ci-dessus montrent que la température de chauffage entre 450 C et 800 C et le temps de chauffage de 90 secondes sont préférables. De plus, le temps de chauf- fage peut de préférence être compris entre 30 secondes et secondes. Conformément à la présente invention, le réarran- gement par traitement thermique du cadre de montage revêtu par débordement supprime effectivement la multiplicité de po- res formés dans la couche de revêtement du cadre, ce qui réduit beaucoup le nombre de régions de corrosion. Les compo- sants gazeux qui nuisent à la résistance à la corrosion, tels que l'hydrogène, provenant de la solution de revêtement pendant le revêtement, sont également éliminés. En outre, la conductivité électrique du cadre de montage est amélio- rée du fait que la résistance à la corrosion est augmentée. De plus, la caractéristique d'allongement du cadre est amé- liorée par le traitement thermique, ce qui minimise l'appa- rition de fissures dans la région de flexion du cadre. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'in- vention ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en oeuvre et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire tou- tes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du techni- cien en la matière sans s'écarter du cadre ni de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication d'un cadre de mon- tage, comprenant l'étape de revêtement par débordement du cadre pour former une couche de revêtement sur celui-ci, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape de chauf- fage dudit cadre revêtu, à une temperature prédéterminée pour le réarrangement de ladite couche de revêtement. 2.- Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que ladite température prédéterminée est com- prise entre 450 C et 800 C. 3.- Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que ladite étape de chauffage comprend le chauf- fage du cadre revêtu sous une atmosphère de gaz contenant au moins un gaz choisi parmi azote, hydrogène, argon et hélium. 4.- Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que ladite étape de chauffage comprend le chauf- fage du cadre revêtu, pendant un temps prédétermine. 5.- Procédé suivant la revendication 4, carac- térisé en ce que ledit temps prédéterminé est compris en- tre 30 secondes et 160 secondes. 6.- Procédé suivant la revendication 4, carac- térisé en ceque ledit temps prédéterminé est de 90 secon- des environ.