接觸不良常常導(dǎo)致信號時(shí)有時(shí)無,電性能時(shí)好時(shí)壞,這種現(xiàn)象在連接器使用中時(shí)有發(fā)生。原因有三:
a.由于彈性處理時(shí)欠時(shí)效,零件硬度未達(dá)到圖紙要求,所以在多次插拔后彈性逐漸松弛,接觸壓力明顯下降,從而導(dǎo)致接觸不良。
b.發(fā)現(xiàn)少數(shù)批次有部分產(chǎn)品中插孔、插針超差,未達(dá)到圖紙規(guī)定。例如,插針直徑比圖紙規(guī)定小了一點(diǎn)或插孔雖然已收口,但未達(dá)到圖紙規(guī)定,尺寸略大了一些。當(dāng)這種插針或插孔插合后,最容易產(chǎn)生接觸不良(雖有接觸力,但小于軍標(biāo)規(guī)定值)。
c.插針、插孔使用時(shí)間過長,已嚴(yán)重磨損,這也是常見的現(xiàn)象。
(3)銹蝕
目前我國加工射頻同軸連接器的材料,內(nèi)導(dǎo)體大都采用銅合金加工后鍍金或鍍銀,極少數(shù)也有鍍鎳,外導(dǎo)體大都是采用銅合金加工后鍍鎳或鉻。與國外產(chǎn)品相比,我國產(chǎn)品大多數(shù)鍍純金,而國外鍍金合金,所以國內(nèi)產(chǎn)品耐磨性差,鎳層有時(shí)發(fā)現(xiàn)起皮、剝落等,也容易引起氧化,特別是國內(nèi)部分工廠為降低成本而采用導(dǎo)體鍍銀,又沒有涂有效的防護(hù)氧化層,所以鍍銀表面極易氧化發(fā)黑,尤其在惡劣環(huán)境下使用,更加速了內(nèi)、外導(dǎo)體表面嚴(yán)重氧化,導(dǎo)致接觸電阻、插損激增,電接觸失效。
2.4電纜組件的失效
電纜組件通常是由電纜連接器與高頻電纜兩部分組成,因此前面所討論的射頻同軸連接器的失效模式與機(jī)理同樣完全適合于電纜組件。但電纜組件失效模式和機(jī)理又有別于一般的連接器,即電纜與電纜連接器尾端連接部產(chǎn)生失效也將導(dǎo)致整個(gè)電纜組件的失效。由于電纜連接尾部結(jié)構(gòu)不同,其失效模式與機(jī)理也不同。目前國內(nèi)、外常見的電纜組件有下面三種結(jié)構(gòu),即:
(1)螺母壓緊型:電纜連接器尾部與電纜屏蔽層采用螺母壓緊方式進(jìn)行連接
(2)焊接型:電纜連接器尾端與電纜屏蔽層采用焊接方式進(jìn)行連接
(3)壓接型:電纜連接器尾端與電纜屏蔽層采用專用壓接工具在強(qiáng)大的壓力作用下使金屬套筒產(chǎn)生較大的塑性變形和塑性流動(dòng)與連接器外導(dǎo)體進(jìn)行連接
綜上所述,我們根據(jù)十年來射頻同軸連接器及電纜組件研制、生產(chǎn)中常見的失效模式和機(jī)理進(jìn)行了較詳細(xì)的分析討論。必須強(qiáng)調(diào)指出的是這些失效模式往往不是孤立的,而是相互間有密切聯(lián)系的。
若插針與插孔不接觸或接觸不良,不僅導(dǎo)致開路或接觸電阻激增,同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致插入損耗激增和反射失效。所以實(shí)際上任何一種失效都有可能導(dǎo)致連接器和整個(gè)組件失效。
當(dāng)然,除了上述失效模式外,還出現(xiàn)零件漏工序或尺寸錯(cuò)差及產(chǎn)生誤裝、漏裝等一些偶然失效因子。例:不同電纜連接器有時(shí)內(nèi)導(dǎo)體尺寸、形狀完全相同,唯與電纜相配的孔徑尺寸略有不同,加工時(shí)把圖紙誤配,檢驗(yàn)時(shí)疏忽漏檢,直到裝配電纜時(shí)發(fā)現(xiàn)內(nèi)導(dǎo)體孔徑與電纜內(nèi)導(dǎo)體尺寸不配而無法裝配。這些特殊的、非常見的失效因子,在此不再詳細(xì)討論。
三.狠抓設(shè)計(jì)、加工等環(huán)節(jié),努力提高連接器的可靠性
眾所周知,高質(zhì)量、高可靠的電子產(chǎn)品,不僅是設(shè)計(jì)出來的,而且是制造出來的。正如MIL-STD-785B指出,可靠性工程任務(wù)的焦點(diǎn)應(yīng)當(dāng)集中在對可靠性設(shè)計(jì)的缺陷、薄弱環(huán)節(jié)及工藝缺陷的預(yù)防、檢測和糾正上。所以,只有狠抓設(shè)計(jì)、加工、使用等各個(gè)環(huán)節(jié),才能不斷提高產(chǎn)品的可靠性。
3.1精心設(shè)計(jì)奠定了產(chǎn)品的可靠性
設(shè)計(jì)是可靠性的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)除保證連接器的電性能外,還應(yīng)該同時(shí)考慮產(chǎn)品的可靠性,因?yàn)樵O(shè)計(jì)的缺陷對連接器的可靠性常常是帶有批次性的,只有及時(shí)改進(jìn)設(shè)計(jì)缺陷,產(chǎn)品可靠性才能得到不斷提高。例:有一次在設(shè)計(jì)壓接電纜連接器時(shí),由于缺乏經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)的壓接套筒與接頭尾部間隙偏大,因而產(chǎn)生壓接不足,抗拉力低,電纜組件使用了一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)拉脫現(xiàn)象,這時(shí)立即分析原因,暫停裝配,及時(shí)調(diào)整間隙,重新設(shè)計(jì)、加工了新套筒。改進(jìn)后的套筒再未發(fā)生拉脫現(xiàn)象,從而提高電纜組件的可靠性。因此,一個(gè)好設(shè)計(jì)人員,應(yīng)善于及時(shí)研究和解決可靠性設(shè)計(jì)缺陷和薄弱環(huán)節(jié),把不可靠因素消滅在萌芽狀態(tài)。
3.2精心加工保證了產(chǎn)品的可靠性
誠然,設(shè)計(jì)是可靠性的基礎(chǔ),那么精心加工同樣是非常重要的環(huán)節(jié),因?yàn)槿绻庸げ划?dāng),即使有了一個(gè)好的設(shè)計(jì)圖,同樣得不到高性能、高可靠的產(chǎn)品。
例如:幾年前曾經(jīng)加工過一小批SMA電纜連接器的插針,圖紙規(guī)定的尺寸為φ0.930-0.02結(jié)果誤加工成φ0.9800.02,檢驗(yàn)時(shí)又漏檢,個(gè)別用戶裝成電纜組件后與被連的SMA插座聯(lián)接后把插針弄壞了找來,最后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)插針尺寸加大了。這樣的差錯(cuò)雖偶有出現(xiàn),但說明加工中加強(qiáng)對工藝缺陷的預(yù)防、檢測是何等的重要。對防止失效、提高連接器可靠性有著重要的意義。
3.3正確使用才能保持產(chǎn)品的可靠性
任何一個(gè)產(chǎn)品都有一個(gè)規(guī)定的壽命或額定的承載能力,即使一個(gè)可靠性高的產(chǎn)品,由于沒有正確使用或超過其額定的承載能力,同樣可變成“不可靠”。例如,部分用戶在連接連接器時(shí),沒有用力矩扳手,而采用通常的固定扳手聯(lián)接,稍不注意力矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了額定破壞力矩值,致使連接器損壞,有些雖然未完全破壞,但是參考面產(chǎn)生嚴(yán)重變形而導(dǎo)致電性能大大下降。還有個(gè)別用戶在超過電壓額定值條件下使用,導(dǎo)致連接器介質(zhì)擊穿而失效。類似這樣的例子還有許多,在此不一一例舉。由此可以看到,即使是一個(gè)好產(chǎn)品,只有正確使用,才能避免人為失誤,保持產(chǎn)品的高可靠性。
作者:李軍 長嶺科技有限責(zé)任公司37分廠