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时间:2018-11-18
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1、1电子连接器可靠性及其測試方法2一、产品的可靠性“可靠性”译自英文“Reliability”,日本人将之译为“信赖性”,指在给定条件下、规定期间中,一个产品执行某种功能的可能性。开始发展于第二次世界大战期间,发展历程如下:1,真空管时代二战期间,美军作战的战斗机使用的通信设备中半数以上无法使用,经过详细调查发现几乎都为真空管不良引起。但对真空管进行品质全面检查时,从进料、生产、出货整个过程都完全达到图面要求的规格水准。此时才发现产品还需要考虑坚固耐用,并将其导入设计规范和图面中,开始以制造不易故障的产品为目标。2,阿波罗计划将可靠性技术导入阿波罗计划中,使原本落后于前苏联的太空计划,因阿波罗登
2、月成功而后来居上、一举成名。3一、产品的可靠性3,1965年IEC(国际电气标准委员会)设立《可靠性技术》委员会。1975年正式发表《可靠性和可维护性》规范(Reliability&Maintainability)4,可靠性技术引入日本约在1960年前后,最成功的例子是日本新干线。到目前为止,新干线已累积运行近10亿公里,足可环绕地球25,000圈以上,从未发生重大事故。可靠性包括三个方面的要素1,给定的条件,亦即使用条件或环境条件2,规定的期间,亦即产品寿命3,要求的性能,性能或故障的定义4二、产品品质与可靠性产品品质技术特性产品特性功能方面实用方面尺寸配合使用特性(性能)坚固耐用维修容易可
3、靠性可维护性狭义品质广义可靠性Q、C、DQ:Quality;C:Cost;D:Delivery5三、电子连接器的可靠性1,简介连接器的可靠性考虑如下几种因素:A、产品设计和产品制造的材料B、操作环境C、功能要求应用的环境,特别是温度、湿度、腐蚀性,决定了哪些自身的失效机理会发生作用,而连接器功能的要求,决定了怎样的失效程度是允许的。2,可靠性评估的程序连接器可靠性评估程序包括如下内容:A、决定应用的可接受的标准,包括端子电阻和其它的失效模式。按照应用的重要性确认发生作用的失效机理并分类。B、开发测试程序处理预测的应用中的失效机理,排列并分等级。C、定下加速因子(规定X天暴露的A试验相当于Y年
4、的B项应用),如有可能,做特别的测试。D、根据从鉴定程序得来的数据,作适当的数据分析和数据统计处理。E、评估可靠性以上的步骤依赖于工程上的判断。连接器的制造商和用户应该对鉴定程序的内容和方法一致同意认可。6三、电子连接器的可靠性3,连接器的定义从功能上定义:电子连接器:在一个电子系统中的两个子系统之间提供一个可分离的连接,而又不会对系统的性能产生不可接受的影响。可分离性是我们要使用连接器的理由,方便对一个系统的子系统或零件的维修、升级。同时,这种连接对系统的性能不能产生任何不可接受的影响。例如信号的吸收、衰减、电力的损耗。可分离和不可接受的的限度的要求,决定于连接器的具体应用要求。
5、从结构上定义:连接器有四个结构性的元素,它们是:A、端子(间)的接触界面B、端子的表面处理C、端子的簧片D、连接器的壳体请参考图1-1。7三、电子连接器的可靠性连接器的结构端子(间)的接触界面端子的表面处理端子的簧片连接器的壳体图18三、电子连接器的可靠性A、端子(间)的接触界面端子间的接触界面决定了端子的电阻、连接器的寿命(性能不失效的情况下插拨次数)和失效的发生。端子间的接触界面有两种形式:可分离性接触------连接器的每次插入时形成的联接永久性接触------连接器固定在子系统上的点,这些点是当作永久连接的。B、端子的表面处理端子的表面处理有两个主要功能:a、保护端子簧片的
6、基材不生锈b、优化端子间的接触界面端子的表面处理主要分为两大类:a、贵金属表面处理我们所讲的贵金属即惰性金属。主要有金(Au)、钯(Pd)及其合金。b、非贵金属的表面处理锡是最常用的非贵金属表面处理,因为它的表面氧化层很容易在连接器插入过程中被破坏掉。9三、电子连接器的可靠性C、端子的簧片端子簧片提供如下三个功能:a、传输电力或信号b、提供端子正向力来建立和维持可分离的端子接触界面c、提供永久性端子接触界面的连接点D、连接器壳体(HOUSING)连接器壳体提供如下四项功能:a、端子间的电气绝缘b、固定端子的几何位置,利于插入和尺寸稳定c、为端子提供机械保护和支撑d、将端子从应用环境中隔
7、离开来,减少对腐蚀的敏感10三、电子连接器的可靠性4,连接器的电阻R总体电阻=R(永久性接触)+R(体电阻)+R(接触电阻)公式1如图2所示的连接器,通过测量两个PCB板的引线可以测量连接器的整体电阻。电阻范围大约为2~20微欧姆。电阻包含三个方面:a、永久性接触界面的电阻的范围为几个至几十个微欧;b、体电阻是端子弹簧片的电阻,图2指的是公型弹簧片和母型弹簧片的电阻,取决于弹簧片的材料、几何形状,
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