李明德-射频连接器可靠性设计探讨
射频连接器可靠性设计探讨
李明德
提要：本文从可靠性的基本概念入手，阐述了射频连接器在可靠性指标方面的特殊性。进而从实施质量体系认证制度，强化设计控制；做好设计验证、优化设计、安保设计和冗余设计；继承传统，发扬企业优势；以曾现失效模式为鉴，避免失效现象重现等方面，阐明了可靠性设计的具体措施和内容，以达到提高射频连接器固有可靠性的目的。
关键词：射频连接器可靠性设计固有可靠性
1 引言
提到可靠性，不论对射频连接器设计者、制造者、还是对射频连接器使用者来说都是非常关注、非常重视的问题。产品的可靠性是产品质量的重要体现。产品可靠性的高低，体现了产品质量的好坏。高可靠，既是使用者殷切的希望，也是射频连接器设计者、制造者追求的目标。射频连接器的可靠性，与其设计选用的材料、生产工艺、生产过程、质量控制及其正确使用有关。但对射频连接器的固有可靠性而言，起决定性作用的是在连接器生产定型前的设计各阶段。即：方案论证、初样设计、初样验证、正样设计、设计确认（设计定型）、小批量试生产和生产定型等阶段。在这个研制全过程中，既是产品设计的全过程，也包含了可靠性验证和可靠性增长的过程，同时，也是进行了可靠性设计的全过程。
射频连接器可靠性设计的主要依据是：射频连接器研制任务书，合同或技术协议书，以及相关的产品标准、法规和技术条件。可靠性设计的指导思想是在以“预防为主”的方针指导下，在产品设计过程中，采取可靠性设计技术，既要使产品符合射频连接器相关标准、法规，满足用户要求，又要达到增强产品固有可靠性的目的。
2 射频连接器在可靠性指标方面的特殊性
关于可靠性这个概念，它的定义为：产品在规定的条件下完成规定任务的可能性（概率），叫做产品的可靠性。所谓规定的条件是指：规定的时间、产品所处的环境条件、维护条件、使用条件及其完成规定任务所规定的时间。完成规定任务的可能性往往用一个大体的百分比值来表示。这意味着，如果有大批同样产品，则大体上有多少百分比的产品能完成规定的任务。因而，产品的可靠性指标则定义为：在军用规范的额定条件下所获得的失效率的最大值。一般以每小时负n次方（10-n /小时）来表示。这种概念进一步深化，就是概率。
一般来说，产品的可靠性包括如下三大指标：第一，保险期。产品出厂时间越久，一般来说它完成规定任务的可能性就越低。所以，一定的可靠性是对一定的时期而言的，这个时期通常叫做产品的保险期；第二，有效性。当需要产品执行任务时，它在规定时间内能够执行任务的可能性，叫做产品的有效性。有效性决定于产品出故障的可能性的大小，发生故障所在部位及排除故障所需时间的长短，备份件是否足够。适当的维护，假如定期周密地进行检查、维修、更新，可以提高产品的有效性；第三，狭义可靠性。指产品在规定时间内完成规定任务的无故障工作的可能性。有的用无故障工作时间来表示，有的用MTBF（平均故障间隔）来表示。
以上是一般意义上理解的产品可靠性及其特点。对于射频连接器，不论是我国军用标准（GJB），还是我国的国家标准（GB/T）；不论是美国的军用标准（MIL），还是国际电工委员会标准（IEC），都没有规定射频连接器的可靠性指标，也没有规定具体的质量等级。MIL-HDBK-217E，1986年《电
子设备可靠性预计手册》中也说：“有些元器件是按老的规范制造，既无可靠性指标，未规定质量等级。这些一般只有两个质量等级，即：军用（高档）或民用（低档）。”射频连接器就属于这种元件。关于射频连接器的可靠性指标问题，在二十世纪九十年代，在我国行业内曾有人进行专门研究，最终仍无法确定可靠性指标。至今为止，对射频连接器不仅没有规定可靠性指标，也不规定通常意义上标志产品可靠性的三大指标，即：保险期、有效性和无故障工作时间。
关于射频连接器的质量等级，虽然在我国射频连接器的有关标准中，没有规定质量等级，但是在我国指导性文件：GJB/Z 299A-91《电子设备可靠性预计手册》中，给出了元器件（包括射频连接器）质量等级的概念。定义为：元器件装机使用前，按产品执行标准或供需双方的技术协议，在制造、检验及筛选过程中其质量的控制等级。并根据执行标准的不同，确定了射频连接器的质量等级及其质量系数πQ值。满足计算连接器的工作失效率模型λp值的需要。以便对电子设备可靠性进行预计。
对于射频同轴连接器，虽然没有规定可靠性指标，也不规定通常意义上标志产品可靠性的三大指标：保险期、有效性和无故障工作时间。但是，不等于对射频连接器没有可靠性要求，更不能以未规定相关的可靠性指标为由，放松或降低对射频连接器可靠性的要求，以及进行可靠性设计的要求。由原材料制成元器件，元器件构成组件，组件再组成日益复杂的尖端系统，所有的电子产品从材料到工作系统的各阶段都存在可靠性问题。因此在研制和设计的每一阶段，应该把查明可靠性工程所发生的影响作为一条纪律，以便在工程上对不可靠性的问题给予特别关注。因此，在新品研制、产品改进和改型时，均应有可靠性要求，在性能、功能设计时，应同步进行可靠性设计。这些也是用户特别关注的问题。所有电子产品是这样，射频连接器也是如此。
对于射频连接器，一般都规定应符合的电气性能、机械性能和耐环境性能。其可靠性要求也体现在这些性能要求上。按有关标准规定，这些性能是：
电气性能和指标。例如：特性阻抗，频率范围，电压驻波比（VSWR）,插入损耗，接触电阻，绝缘电阻，耐电压，射频泄漏和无源交调（PIM）指标等；
机械性能和指标。例如：标准规保持力，插拔寿命，电缆夹紧装置对电缆抗拉伸、弯曲和旋转的能力，连接机构抗拉强度，耐力矩，中心接触件的固定性，耐振动，抗冲击等；
耐环境性能和指标。例如：温度范围，高温、低温，温度循环或温度冲击，长期潮热，盐雾，低气压，密封等。
3 射频连接器可靠性设计
可靠性设计是产品整个设计过程中的一个重要组成部分。它与整个设计过程同步进行，贯穿于产品整个设计的各个阶段。它是提高产品固有可靠性的根本保证。
可靠性设计的内容包括对产品的可靠性进行技术设计（产品固有可靠性设计），可靠性预测和使用维修可靠性设计等。可靠性技术设计是在设计上采取措施，以保证产品性能指标得以实现。它包括选用适当的原材料、工艺、结构设计、热设计、抗电磁干扰、低交调（PIM）设计、防振动、冲击、防潮和密封等措施，以及维修使用的条件要求等。当现实的条件不能满足要求的可靠性时，在设计上如何采取可靠性补救措施等。
如何才能搞好可靠性设计，这与企业的质量管理认证体系，设计控制等的运行有效性有关，与产品设计技术人员的技术素质、设计水平和经验积累的多少有关，与企业的产品生产条件，可靠性验证条件有关。综合有关因素，搞好射频连接器可靠性设计工作，主要应考虑以下四个方面的内容。
3.1有效实施质量体系认证制度，强化设计控制，是搞好可靠性设计的基本保证
产品的可靠性是产品质量的一项重要标志。从某种意义上讲，产品可靠性的高低客观地反映了产品质量的好坏。长期以来，为提高产品的质量和可靠性，尤其是军用产品的可靠性，不仅在可靠
性研究和可靠性培训方面有关部门做了大量的工作，同时，也在质量和可靠性管理方面取得了卓有成效的具体措施。从开展“七专”工作模式，全面质量管理模式，到上个世纪八、九十年代，随着世界范围内开展推广的质量体系认证工作，在我国也相继实施质量体系认证制度。在军品生产科研单位，强制性要求必须实施质量体系认证制度。
质量体系认证制度将所有影响产品质量、可靠性的因素，包括技术管理和人员方面都采取了有效的方法进行控制。它涵盖了开展的可靠性管理、可靠性设计和可靠性验证等方面的诸多内容。因而具有减少、消除，特别是预防产品缺陷的机制。这与进行可靠性设计，贯彻以“预防为主”的方针相互吻合。一言一蔽之，质量体系具有持续、稳定地满足质量要求和产品可靠性的能力。国际、国内实施质量体系认证制度的实践，也证明了这些观念。
产品的可靠性，与其结构设计，选用的材料、生产工艺、生产过程、质量控制及其正确使用有关。但对产品的固有可靠性起决定作用的是在生产定型前的各阶段。这些也是贯彻质量体系中设计控制部分的主要环节。供方通过设计把需方（顾客）和其它相关要求转化为对采购、制造、检验和服务等技术规范和文件，体现了产品质量的适用性。设计控制就是要从设计策划开始，到设计确认的全过程实施控制和验证。通过制定并执行产品设计控制和验证的文件化程序，使设计工作有计划按程序地进行，以确保产品的适用性能和可靠性，满足顾客和有关要求。可靠性设计融入其中，同步进行。
采用射频连接器产品设计定型前的一般设计程序如图1。
图1 产品设计定型前的一般设计程序框图
在产品设计过程中，充分考虑用户使用和工艺条件，认真进行设计评审和设计验证工作，这是集思广益，优化设计，预防缺陷，确保产品质量和可靠性的重要过程。通过强化设计控制，按设计程序有计划进行，这样为可靠性设计的完善和实施提供了基本保证。
3.2设计验证，优化设计，安保设计，冗余设计是可靠性设计的重要方法
在设计过程中，以及同步进行的可靠性设计中，尤其是在方案论证和设计评审中，常用的主要方法有：设计验证，优化设计，安保设计和冗余设计等。用这些设计理念，对设计方案、图样、结构设计，选材或样品进行分析对比和评价论证，从而进行设计改进，实现可靠性增长，以满足产品可靠性要求。
设计验证
设计验证是在产品设计过程中不可缺少的首要环节，也是进行可靠性设计的常用手段。它是通过验算和实验的方法来验证设计方案的结构、或选用的材料，采用的工艺规范是否正确可靠，是否满足设计要求和可靠性要求。经验不可少，实践检验更是不能丢。设计验证是发现缺陷，预防失效
不可少的措施。
设计验证包括验算和实验两种方法，对配合尺寸，公差的选取，应进行尺寸链验算；对阻抗设计，补偿设计，往往采用经验公式进行验算；对耐电压，绝缘强度和受力结构的抗拉强度等常常既采用电学和力学的相关公式进行验算，有条件时还进行试验的方法进行验证；对电压驻波比（VSWR）、插入损耗和无源交调（PIM）性能通常采用测试的方法进行验证。验算和实验的方法多种多样，针对不同阶段和不同的需要采取不同的验算和试验方法。试验方法有机械性能试验、电气性能试验和环境试验等。
值得注意的又是常被忽视的是，对承受拉应力、剪应力和扭转应力的结构或材料，应采用材料力学的强度理论和有关公式进行强度校核和试验，保证承受的最大应力，应在材料的许用应力范围之内，并应具有一定的安全系数。
优化设计
射频连接器的优化设计，目前通常应用的有以下模式：一是利用现代的模拟仿真优化设计软件，进行优化设计，作为初设计，制做样品，然后对样品测试验证，对其性能缺陷，利用时域分析法（对转接器利用时域分析法很难确定缺陷部位）或阻抗圆图分析法，确定缺陷原因和部位，进行改进验证，直至达到目的；二是凭借设计经验，优化设计方案，制做样品，然后进行测试验证，根据经验，不断改进，验证，直至达到设计目的；最后是利用现代手段和设计经验相结合进行优化设计。
对射频连接器的设计来说，优化设计更多地体现在结构设计和设计评审中。它是针对不同的设计方案，不同的结构，不同的工艺技术和使用的不同材料，应用优化设计理论和方法，通过分析对比，试验验证，筛选出并确定最佳的设计方案、结构、工艺和材料。实现产品的性能指标和可靠性要求。
例如，对于针孔插配结构，连接器的磨损和损坏主要由四种情况引起：反复连接；过扭矩连接；在配合期间不同轴和在插配的时候旋转。这四种情况的三种是技术问题。连接器的磨损特性和耐滥用能力主要地取决于设计，而阴性接触件弹性插孔的设计极大地影响这些特性。常用的弹性插孔的结构主要有以下三种形式：
a.两槽式：
b.四槽式：
c.刷形结构：
图2 弹性插孔的结构型式
耐磨损接触件需要具有非常低的接触压力和大的接触面积。四槽式接触件易受未对准的损坏机遇比两槽式要小，两槽式最易受磨损。而刷形结构最不易受磨损。在电气性能方面，两槽式（例SMA）
与四槽式（例2.92mm）插孔开槽对特性阻抗的影响对比如表1。
表1 两槽式（SMA ）与四槽式（2.92mm ）开槽对特性阻抗的影响对比
插孔结构 槽数N 槽宽W 外径d △Z
两槽式（SMA ） 2 0.20 1.27
△Z =1.25·N ·(W/d)2％=0.06% 四槽式（2.92mm ） 4 0.10 1.27
△Z =1.25·N ·(W/d)2％=0.03% 由对比表可见四槽结构比两槽式因开槽引起的阻抗公差降低了50％。在低交调（PIM ）性能方面，实践证明，刷形结构优于四槽和两槽式结构。
又如，对于端接7/8″皱纹导体物理发泡介质射频同轴电缆来说，近年来在国内外射频连接器
市场上，流传的自扩口式压接外导体结构如图3所示（列举四种）
，内导体的接触结构如图4所示（列举四种）。
A B
C D
图3端接7/8″皱纹导体物理发泡射频电缆自扩口式压接外导体结构
A ．螺纹式
B ．弹性簧片式
C ．弹性簧片式
D ．弹性插针式
图4端接7/8″皱纹导体物理发泡射频电缆内导体的接触结构
外壳外壳后外壳线夹后外壳(带线夹)外壳线夹后外壳外壳线夹后外壳
对于用于移动通信领域的射频连接器端接皱纹导体的射频电缆内外导体的接触结构设计的要求是，既要保证整体或组件的VSWR、插入损耗和低PIM性能，又要求接触可靠性高，尽可能避免潜在的失效性。为接触端面提供足够的接触压力，并且装配方便快捷。对于图3和图4中示出的外导体和内导体的接触结构，哪些是性能好，可靠性高，装配方便快捷的最佳结构，具体分析如下：从以上四种自扩口式压接外导体的电缆夹紧装置的结构来看，虽然采用的都是自扩口式压接电缆外导体的接触结构，都是旋转后外壳，通过外壳和后外壳相连接的螺纹，带动线夹端部的接触头，推压电缆的外导体，使电缆外导体端部的内表面与外壳上凸出的斜面形成电接触。在电气性能VSWR、插入损耗和PIM指标上都能满足设计要求。但是，四种结构作用在线夹上的受力点不同。在图3中，A图线夹与后外壳一体为一个零件，旋转后外壳，扭转力矩通过较长的线夹开槽部分，传递到接触头部位，压紧电缆外导体；B图通过哈付式线夹的下端受力，再把力传递到线夹的接触头部位，压紧电缆外导体；C图受力情况与B图类同，两者不同的是C图上增加了一个固定线夹的结构，可防止线夹脱落，线夹结构也不同；D图是通过后外壳上的内凸台直接把力施加在线夹的接触头部位，压紧电缆外导体。
图3中，A图所示结构，由于施力点到接触头部位太长，接触表面因受力往往摩擦力较大，即形成的阻力较大，使得线夹的开槽部分，在扭力矩的作用下，很容易扭曲变形，甚至使线夹的弹性片断裂，形成失效。这在产品实际使用中，已有失效先例，证明是一种不可靠结构。B图所示的结构，线夹呈哈付式，显然不会扭曲断裂失效，但在安装过程中，必须先把线夹固定在电缆上，再装配上后外壳。安装过程中，线夹容易脱落，致使不能一次到位，后来虽然在线夹上套上橡胶圈，但安装施工仍有不便，施工队不愿使用这种结构；C图所示结构，虽然解决了线夹容易脱落的问题，但受力状况存在着潜在的线夹扭曲变形的问题；D图所示结构后外壳上的内凸台把力直接施加在接触头上，既对接触表面提供了足够的接触压力，线夹其它部位不受力，因而不会产生失效。线夹受后外壳制约，装配时不会脱落，且安装方便快捷。可见D图所示结构是比较可靠的最佳结构。目前市场上广为流传使用，也证明了这一点。
图4给出了连接器的内导体与电缆的管状内导体连接的四种不同的接触结构。A图是一种管螺纹式结构。装配前，必须先在电缆管状内导体上加工出内螺纹，才能实施装配。装配时，还必须把装配杆穿在连接器内导体上的工艺孔中，旋转连接器的内导体，才能旋进电缆内导体，并旋紧。装配中，对电缆内导体内的螺纹深度和精度要求较高。因而这种接触结构要求操作者应具备较高的装配技术，装配比较复杂、缓慢；再有，管状内导体的铜管内径没有统一要求，厂家不同，铜管内径尺寸差别较大，因而同一尺寸螺纹，难以适应不同厂家的电缆，因而螺纹式结构适配性较差。所以这种接触结构虽然比较可靠，在市场上仍在使用，但目前不太流行。图B和图C的接触结构都是弹簧片式结构，是把独立的弹性簧片铆接在连接器内导体的端头。两种结构不同的是，B种结构是把每个弹簧片轴向扭转一定的角度，使切割截面向外，C种结构是把每个弹簧片的端部向心打弯，鼓包向外。如图4中C图。插入管状内导体后，B种结构靠轴向弹簧片截面与管状内导体内表面接触，相对的一面与连接器内导体外表面接触形成电通道，而C种结构靠弹簧片的鼓包表面与电缆内导体的管内表面接触，弹簧片端部与连接器内导体外表面接触形成电通道。从接触性能来看，C种结构可能略优于B种结构，但对电缆的适配性都优于螺纹式。D图是弹性插针式结构，弹性接触部位与内导体是一个整件，通常用弹性材料（铍青铜或磷青铜）制成。装配前需进行涨口。这种结构与B、C两种结构对比，可能在材料成本上略高于B、C两种。但在接触性能上，D种一件式结构要优于B、C的两件式结构，尤其是在大功率传输上，D种结构更优于B、C两种。但在对电缆的适配性，D种劣于B、C两种。通过以上分析可见，当电缆选定后，D种结构的优点多于B、C两种。
综合以上对外导体和内导体的接触结构分析，端接7/8″皱纹导体物理发泡介质射频电缆的电
缆夹紧装置的结构设计，外导体的接触结构应选用图3中的D种。内导体的接触结构应选用图4中的D种，必要时，也可选用A种或B、C种。
安保设计
安保设计是指产品设计过程中，充分考虑并采取措施，使设计出的产品在生产和使用过程中，安全可靠，不伤人；选用的材料和辅助材料无毒，符合环保要求；设计的产品，在机械性能、电气性能和耐环境性能上具有一定的性能指标余量，即具有一定的安全系数或说保险系数。致使产品在应用过程中，偶遇超标时，也不会导致产品失效。
例如，设计的产品无锐边尖角，无多余物。使用中安全不伤人，不会因多余物而产生其它事故；选用的材料和辅助材料，符合ROHS指令，军用产品符合军标要求，电子信息产品选用材料符合我国电子行业标准SJ/T11363-2006“电子信息产品中有毒有害物质的限量要求”。其具体要求如表2。
表2 SJ/T11363-2006中关于有毒有害物质的限量要求单位为质量分数单元类别组成单元定义限量要求
EIP-A 构成电子信息产品的各均匀材料在该类组成单元中，铅、汞、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚(十溴二苯醚除外)的含量不应超过0.1％，镉含量不应超0.01％。
EIP-B 电子信息产品中各部件的金属镀层在该类组成单元中，铅、汞、镉、六价铬等有害物质不得有意添加。
EIP-C 电子信息产品中现有条件不能进一步拆
分的小型零部件或材料。一般指规格小
于或等于4mm3的产品。
在该类组成单元中，铅、汞、六价铬、
多溴联苯、多溴二苯醚(十溴二苯醚除
外)的含量不应超过0.1％，镉的含量不
应超过0.01％。
在确定产品的额定电流，额定电压和额定功率时，通常按以下相互关系来确定。假设击穿电压为V D,则试验电压V P≤（2/3）V D；额定电压U N=（1/S）V P；工作电压U B≤U N；持续电流I D=（2/3）I R；额定电流I N=（1/2）I D；接通电流I S≤I N；额定功率P N=aU N I N。
由大量技术上的因素确定得出系数a≈0.1～0.2。视寿命长短而异。对强电流设备和危及人身安全的电压，安全系数S=3，S最多可降到1。这无疑是降低了可靠性；取系数a的上限值也与此类似。
根据这些重要的确定，即可设计出足够安全的接触元件。
在确定产品的VSWR，插入损耗，连接机构的抗拉强度，电缆夹紧装置耐电缆的拉伸、扭转和弯曲等的能力时，以及其它的耐环境性能时，同样也应采取留有余地的做法，使产品具有一定的安全可靠性。
冗余设计
为了提高产品的适用性，设计产品时，在产品（部件）中增加一些能代替其作用的结构，使产品在应用中或发生某种故障时，能利用备用结构保证产品正确地执行其功能。冗余是个贮备或备用问题。
对于射频同轴连接器地可靠性设计，冗余设计更多地体现在一些零件的结构设计上，例如：对于带有螺纹的零件，为了保证螺纹连接可靠，往往需要在螺纹连接的两个零件的外表面上，设置旋紧螺纹的结构，如滚花、铣扁、铣六方和打孔等，如图5所示。
A ．连接螺母
B ．尾套
图5 连接螺母和尾套上的旋紧螺纹结构
在图5A 图所示的连接螺母上，既滚直纹或网纹适合于用手旋紧，又铣了六方适合于用扳手工具旋紧。采用六方结构，可在各个方位使用扳手。克服了铣两扁只能在一个方位旋紧或松开螺纹的不足，为旋紧或松开螺纹提供了多种选择；在尾套的旋紧或松开螺纹的结构设计上，既打了几个孔适合于使用钩子扳手，又铣了六方，适合于用一般的工具扳手，也为旋紧或松开螺纹提供了多种选择，方便了使用。
在设计射频连接器的密封结构时，有时也采用了冗余技术。例如，在电缆夹紧装置需要密封防水时，往往在夹紧装置内部采用“O ”形环密封结构，而在装配完毕后，在外表面上再加一层热缩套管或者绕上几层胶带，再进行一次密封。这样，当产品在野外全天候情况下使用时，随着时间的推移，当热缩套或胶带老化或磨损开裂后，由于连接器内部还有一层“O ”形环密封结构，充分保证了电缆组件的密封防水。
3.3继承传统、发扬企业优势，是进行可靠性设计的捷径
经验证明，对于类型一致或结构相近的产品，在进行产品设计和可靠性设计时，继承和采用成熟产品的设计原理、产品结构、原材料和工艺方法，充分发扬本企业在人员、设备和工艺技术方面的优势，不仅可以缩短研制周期，而且可以节约研制试验费用，收到事半功倍的效果。采用通用件、标准件，还可以提高标准化系数，降低生产成本。
例如，在系列产品设计中，尽可能采用成熟结构的通用件、标准件；在焊接工艺中，尽可能采用成熟的电阻焊和高频感应焊焊接装置和工艺，避免烙铁焊容易产生虚焊；采用本企业实践证明是成熟的热处理工艺、电镀工艺和玻璃烧结工艺；选用实践证明是可靠的质量信得过的供方提供的材料、部件或加工件；选用实践证明装配方便可靠的装配工装和夹具等。
3.4以曾现失效为鉴，认真吸取经验教训，是提高可靠性设计质量的有效措施
吃一堑，长一智。在进行产品设计时，针对本人和他人设计， 在同类产品，同类结构或应用类同材料曾经出现过的失效模式，认真分析失效机理，吸取经验教训。在本设计中，采取相应的成功的结构、材料和必要的预防措施，避免曾发生过的失效现象再次出现，提高产品的固有可靠性。为此，这就需要在日常工作和学习中，注意收集和总结本企业，本行业，本人和他人在设计、试验和应用产品过程中，曾发生过的失效模式或相关的参考文献，认真分析失效机理，总结经验教训，积累成功的经验，以备应用。
针对射频连接器在机械性能，电气性能和耐环境性能等方面曾经出现或容易发生的失效模式，根据本人的认识和经验，说明应采取的预防措施。
3.4.1机械性能方面的失效和预防
射频连接器在机械性能方面曾发生过失效的部位有：连接机构，内外导体弹性接触结构，端接电缆的结构等。曾发生过的失效模式有：卡环失效，连接螺套脱落（俗称掉头）；插孔弹片断裂；滚花铣六方铣六方
打孔
弹性外导体接触片扭曲变形，断裂；壳体断裂，电缆松脱；电缆焊接失效，软电缆抗拉强度降低等。
针对可能出现的失效模式，设计时采取相应措施，避免失效重现。
3.4.1.1预防连接螺套脱落
连接螺套脱落多发生在采用卡环的连接结构。由于卡环弹性失效，卡环断裂，卡环截面棱角异形，连接螺套卡环槽深度不够，槽底加工粗糙不平，有多余物，连接螺套与壳体之间的间隙偏大等原因引起。避免失效的措施如下：
a. 采用无卡环的结构
在EIA法兰连接器、N型、SMA型、7/16型和BNC型等系列产品用，都有不用卡环连接的连接结构。举例如图6所示。
在图6所示的无卡环连接结构中，A图的连接螺套螺纹内径略大于外壳上凸缘的外径，装配时从后部直接套上，属于后装式连接结构；B图在外壳的凸缘上加工有与连接螺套上螺纹相配的螺纹，装配时从后部装入旋过螺纹，也属于后装式连接结构；C图为滚铆式（或压铆）连接结构。在滚铆处和外壳凸缘之间通常装配有弹性垫片和平垫，通过滚铆或压铆，使连接螺套后端部变形，达到固定和防止连接螺套脱落的目的，并保证运转自如，手感良好，属于前装式连接结构；D图也属于压铆式结构，螺套和外壳之间没有弹性垫片和平垫。装配时用专用压铆工装，把连接螺套后端直接压铆进外壳上的凹槽内，且运转自如，也属于前装式连接结构。对于这些连接结构，装配后，都要求旋转螺套运转自如，手感良好。承受规定的拉力而不脱落。即具有符合规定的抗拉强度。
A．后装式结构B．后装式结构
C．滚铆式结构D．压铆式结构
图6 射频连接器中常用的无卡环连接结构
b. 强化卡环和卡环槽的质量
当不得不应用卡环连接结构时，应强化卡环和卡环槽的质量。要求卡环的横截面的四棱角不应有大于或等于0.1mm的塌边或倒角；采用可靠的卡环结构，如：SMA型卡环截面为0.8 x 0.8mm 规格的方青铜线，可更换为0.8 x 1.0mm规格的青铜线。当弹性不能满足要求时，可更换材料为0.8 x 1.0mm规格的铍青铜材料，经热处理后使用。连接器壳体上和连接螺套上的卡环槽深度应符合图纸要求，槽底、槽侧面应光滑无台阶和多余物；当使用铍青铜材料时，应严格控制热处理工艺，保
证卡环的弹性。
c. 改进卡环、卡环槽截面的形状
改进卡环、卡环槽截面的形状（如图7所示），也可以收到防止连接螺套脱落的效果。
卡环的截面形状 壳体上卡环槽的截面 配合状态
图7 卡环、卡环槽的变形结构
d. 试验验证
对设计加工好的连接器连接结构，进行抗拉强度试验，验证是否连接可靠，满足设计要求。
3.4.1.2预防内、外导体弹性簧片断裂
正确进行结构设计，避免因设计的结构不当，应力集中等原因造成内、外导体弹性簧片在使用中断裂。部分不良结构及结构改进方法如图8所示。
不良结构 孔深与槽深应错开△距离 A ．弹性插孔的结构
不良结构 正确结构（应错开△距离） B ．弹性插针的结构
不良结构 正确结构
C ．弹性外壳的结构
R凸环
不良结构
正确结构
D ．自扩口式弹性线夹的接触结构
图8
预防内外导体弹性簧片断裂的结构示例
内外导体弹性片断裂，多为结构设计不当，在应用中由于应力集中，或承受的扭力矩超标等原因所引起。采取相应的改进措施后，一般均可收到较好结果。以上所列不良结构，都是曾发生过断裂或扭曲造成失效的结构。所列的正确结构不是唯一的，仅做参考使用。
3.4.1.3预防内外导体断裂，压配处脱离
内外导体断裂以及压配处脱离造成的失效，也多为结构设计不当或使用材料不当所致，或设计时，不按比例制图，造成误判；对压配结构承受的拉应力估计不足，又缺乏试验验证等。采取相应的改进措施后，一般均可收到较好的效果，具体结构如图9所示。
A ． 孔深尺寸选择不当，未验证
B ．铣扁厚度S 位置选择不当
C 虚焊使法兰盘与壳体断开
图中的m 尺寸选择不当，m 接近于n ，造成孔壁t 偏薄，受力时引起断裂。应调整m 尺寸，使之与n 之间保持足够厚度。 制图不画剖面图，铣扁厚度S 与螺纹M 尺寸相当，又未注意。因铣扁使壳体强度降低，受力较大时，壳体断裂。应调整铣扁位置或调整S 尺寸。因银焊存在虚焊，当外壳承受较大拉力时，法兰盘与外壳断裂。应严控银焊质量防虚焊，或改为
整体结构。
外壳护线套线夹
外壳后外壳
D ．过盈压配结构不适合用在承受拉力处
图9 预防内外导体断裂，压配受力分离的结构示例
3.4.1.4预防电缆电线拉脱和抗拉力降低
射频电缆连接器，因为端接射频电缆的种类不同，故端接电缆的结构也不同。结构不同，虽然失效模式类同，但引起电缆松脱，抗拉力降低的失效机理也不同。多数情况下，由于设计结构不当所引起。针对可能出现的失效，应采取相应的改进措施。具体情况如下所述。
焊锡槽的结构
在焊接导线时，尤其是在内导体直径较小时，因焊锡槽结构不同，可能存在着潜在的断裂失效。具体结构如图10所示。
不良结构 正确结构
图10 接触件焊锡槽的结构
软电缆的电缆夹紧装置的结构
软电缆的电缆夹紧装置的结构，由于零件结构设计不当，可能导致电缆夹持不紧，松动和抗拉强度降低，接触电阻增大等。具体结构分析如下：
软电缆的电缆夹紧装置一般如图11中的图A 所示。
A ．软电缆的电缆夹紧装置结构图
不良结构 正确结构
B ．压线垫圈的结构
对过盈压配结构承受的拉应力估计不足，因批量生产公差控制难和气候影响等原因，在受力情况下容易脱离。应采用银焊焊接结构或整体加工结构。
外壳衬套压线垫圈橡胶垫圈垫圈螺
套当压线垫圈的内经一侧无倒角或倒圆R 时，当电缆受力拉伸时，垫圈的棱角可能割断电缆的编织网，导致电缆松脱，形成失效。因而，在压线垫圈内经一侧应设计倒圆R 或倒角。
不良结构 正确结构 C ．衬套的结构
D ．橡胶垫圈的体积
E ．螺套的结构 图11 预防软电缆松脱和抗拉强度不足的结构
端接皱纹导体电缆的结构
对于端接皱纹导体电缆的自扩口式压接电缆外导体的结构，当线夹接触头部位的结构设计不当时，也会导致电缆松脱，致使电缆组件失效。如图12所示。
图12 预防皱纹导体电缆松脱的结构
对于焊接结构，导致电缆松脱和抗拉强度降低的原因，主要是由于虚焊或者电缆组件被频繁连接使用，在扭力矩和拉力频繁作用下，屏蔽网产生蠕变和再结晶，
引起应力松弛，使抗拉强度降低。这时，应考虑更换电缆组件。
对于压接型结构，引起电缆松脱，抗拉强度降低的原因，往往是压接套管或压接工具结构尺寸不当所引起。这时，应调整压接套管或压接工具相应的结构尺寸。
当衬套的长度尺寸较小时，螺套旋到位和衬套
之间形不成足够的夹持电缆护套的压力，电缆容易松脱，还会导致接触电阻偏大。因而，衬套设计应具有足够的长度。
当橡胶垫圈的体积较小时，虽然螺套旋到位，但橡胶垫圈的压缩量形不成足够的压力抱紧电缆，可能导致电缆松脱。应调整橡胶垫圈的体积，达到抱紧电缆，防水，抗电缆拉伸的要求。 螺套靠近垫圈一端内侧无倒角或倒角较小时，旋紧螺套后，由于衬套距螺套较近，螺套端头内侧的棱角可能压伤或切断电缆的护套和编织网。导致失效。应设置倒角，满足压紧而不伤电缆的要求。
线夹接触头线夹接触头
倒角
总之，对于端接电缆的结构，在进行结构设计时，应吸取曾发生过失效现象的教训。采取妥善措施进行预防。同时在进行结构设计时，应参照应用电缆的实际结构尺寸进行设计，避免因书面资料尺寸与实际结构尺寸的差异造成失效。在结构设计完成后，应进行有关的抗拉伸、抗弯曲，抗扭转等机械性能试验，验证结构设计的合理性。
3.4.2电气性能方面的失效和预防
射频连接器在涉及电气性能方面曾发生过的失效模式，除了以上所述因机械性能失效，导致电气性能失效之外，还有插针、插孔接触不良，接触电阻增大，插入耗损增大；缩针，即插针插孔不接触，断路；环境湿度大，温度高或环境不清洁或金属毛刺大，漏工序引起绝缘电阻，耐电压下降或短路；大功率传输系统弯曲、振动引起接触电阻增大超标，导致系统起火烧坏等。
针对可能发生的失效，采取相应的预防措施，杜绝失效再次发生。
3.4.2.1对铍青铜材料制造的弹性插孔，因热处理不当，引起的弹性失效，导致接触不良，接触电阻超标或弹性接触片硬度偏高，多次插拔后，发生弹片断裂。应严格铍青铜热处理工艺、质量控制和硬度检测等，避免失效再次发生。
对于锡磷青铜材料制造的弹性插孔，由于尺寸小，弹性差，或由于应力松弛导致的弹性降低，接触不良，接触电阻增大等现象，应调节插孔开槽结构尺寸，无效时，应更换材料用铍青铜，严格热处理工艺，避免再次发生失效。
3.4.2.2对漏收口、未去毛刺、漏检等漏工序造成的接触不良，接触电阻超标，甚至短路等失效现象，应严格工序控制，检验、收口、去毛刺等工艺。对弹性插孔应严格控制收口工艺，防收偏，呈X型或一边倒，应进行100％的预插，时效再100％的标准规保持力检验，剔除漏工序等不合格品，并做好不合格的隔离，严格防止混乱放置。
3.4.2.3对因固定内接触件结构不合理，螺纹连接结构松动，造成的缩孔、缩针或接触不良或断路现象，应改进固定内接触件结构。如加严配合公差，增大倒刺直径或滚花直径等；对螺纹松动应采用辅助固定措施；如涂导电胶，端头反铆等。预防因多次插拔、振动导致的接触失效。
3.4.2.4对毫米波连接器，设计时，应注意采用缩短插针长度，加长连接螺纹长度等措施。使连接器在连接时，外导体先接触成一线后，内导体再接触。预防插针插坏插孔，引起接触失效。
3.4.2.5进行结构设计时，应保证对接触表面提供足够的稳定的接触压力，预防因振动、弯曲造成的接触压力降低，引起接触不良形成的电气性能失效。
3.4.2.6对因虚焊导致的接触电阻超标和PIM性能超标等现象。在结构设计时，应注意设置排气孔，防止焊锡流动不到位，或改进焊接方法、焊接工艺。由烙铁焊改为电阻焊或高频感应焊。注意做好预置锡或限焊锡流动的隔离结构，使得焊接可靠，防止相关指标不达标。
3.4.2.7对因装配时环境不清洁导致的连接器零件被污染或进入连接器内部的多余物，或对连接器清整不彻底，引起的电气性能下降，如绝缘电阻、耐电压指标不合格，应强化装配现场的管理，防尘、防异物进入连接器内部。注意清理装配时连接器内部产生的多余物。预防产品由此引起的电气性能失效。
3.4.2.8对皱纹导体射频电缆连接器组件，由于装配时剥线刀的缺陷和违规操作造成的电缆端面不平、不洁净，电缆外导体折皱，凹凸和焊接不当等引起的VSWR性能变差，PIM性能不良，应改进刀具，加强岗位培训，严格装配工艺，预防电缆组件的电气性能下降。
3.4.3耐环境性能的失效和预防
射频连接器耐环境性能常见的失效模式有：镀银层晦暗变色，镀金层晦暗；不耐盐雾；密封不良，进水等。
针对可能发生的失效，应采取相应的预防措施，避免失效现象再次发生。
3.4.3.1按不相容金属规定要求，合理选择镀层和接触材料。避免因材料选择不当，形成电化偶造成腐蚀，引起镀层锈蚀和接触失效。
例如：对于军用连接器，在黄铜或铍青铜的壳体连接器上，不应使用铁或镍合金，中心接触件应在最薄为1.27μm的镍底层上（注意，可能引起PIM），镀最薄为1.27μm的金，不允许采用镀银底层；避免镀金接触件与镀铑接触件相互插配；避免镀锡接触件在高温下使用等。
3.4.3.2针对不同的镀层，选用相应的电接触保护剂，进行防护。
3.4.3.3选择电镀质量稳定可靠的电镀厂家，严格监控电镀质量和产品验收制度。确保镀层厚度和耐盐雾性能，必要时进行验证。
3.4.3.4对产品包装应设计制作相应的防尘帽，防尘盖，防尘袋等。当产品装配检验合格后，应及时盖好包装捆扎好，防止潮气、异物进入连接器内部，影响连接器及其组件的电气性能。使用时，也应进行防护。
3.4.3.5对贮存产品库房，应严格控制贮存条件。做到无尘、无有害气体，温度、湿度适宜；避免太阳光直射和雨淋等。预防产品因贮存不当引起的失效。
3.4.3.6做好相应的密封结构设计，选用性能良好的密封胶。对设计好的密封结构，应进行密封性能试验进行验证。必要时再附加热缩套管或绕胶带进行密封加固。
总之，在进行结构设计中，应坚持，对以前曾发生过失效现象的结构，在本结构设计中，应引以为鉴，采用适当措施，避免失效现象再次发生；尽可能继承和采用经实践检验证明是可靠的结构、工艺和材料。同样，采用新结构，新工艺和新材料时，也应经过验证，满足可靠性设计要求；对不确定或没有把握的结构、工艺和材料，尽可能不用。不可避免时，应进行试验验证，取得证据和经验后，方可采用。
4结束语
射频连接器的发展，随着整机或电子系统的发展而发展。整机或电子系统的可靠性随着科技的发展对元件的可靠性要求必将越来越高。因而随着时间的推移，对射频连接器的可靠性要求也会越来越高。今天射频连接器的可靠性，不一定适应明天或将来对可靠性的要求。因而，对射频连接器的可靠性设计，应不断总结充实完善。在严酷的市场竞争面前，坚持做好可靠性设计，与时俱进。文中所介绍的一些改进措施，不是唯一的，仅作参考。
5感谢
在本文撰写过程中，得到董文亮研究员，吴秉钧研究员，武向文高工，葛雄浩高工的指正，在此，表示感谢！
参考文献
［1］电子工业技术词典 可靠性 国防工业出版社 1976.11
［2］MIL－HDBK－217E 美国军用规范 电子设备可靠性预计手册 1986
［3］Stuart Koford.“Connector Reliability In The Military Environment” 美国第二十一届(1988)国际连接器与互连技术年会论文集
［4］电子产品可靠性与环境试验 1997 中国电子产品可靠性与环境试验研究所
［5］GJB/Z 299B-98 电子设备可靠性预计手册 1998
［6］MIL－PRF－39012E：2005 射频同轴连接器通用规范
［7］SJ/T 11363－2006 电子信息产品中有毒有害物质的限量要求
李明德-射频连接器可靠性设计探讨
射频连接器可靠性设计探讨 李明德 提要：本文从可靠性的基本概念入手，阐述了射频连接器在可靠性指标方面的特殊性。进而从实施质量体系认证制度，强化设计控制；做好设计验证、优化设计、安保设计和冗余设计；继承传统，发扬企业优势；以曾现失效模式为鉴，避免失效现象重现等方面，阐明了可靠性设计的具体措施和内容，以达到提高射频连接器固有可靠性的目的。 关键词：射频连接器可靠性设计固有可靠性 1 引言 提到可靠性，不论对射频连接器设计者、制造者、还是对射频连接器使用者来说都是非常关注、非常重视的问题。产品的可靠性是产品质量的重要体现。产品可靠性的高低，体现了产品质量的好坏。高可靠，既是使用者殷切的希望，也是射频连接器设计者、制造者追求的目标。射频连接器的可靠性，与其设计选用的材料、生产工艺、生产过程、质量控制及其正确使用有关。但对射频连接器的固有可靠性而言，起决定性作用的是在连接器生产定型前的设计各阶段。即：方案论证、初样设计、初样验证、正样设计、设计确认（设计定型）、小批量试生产和生产定型等阶段。在这个研制全过程中，既是产品设计的全过程，也包含了可靠性验证和可靠性增长的过程，同时，也是进行了可靠性设计的全过程。 射频连接器可靠性设计的主要依据是：射频连接器研制任务书，合同或技术协议书，以及相关的产品标准、法规和技术条件。可靠性设计的指导思想是在以“预防为主”的方针指导下，在产品设计过程中，采取可靠性设计技术，既要使产品符合射频连接器相关标准、法规，满足用户要求，又要达到增强产品固有可靠性的目的。 2 射频连接器在可靠性指标方面的特殊性 关于可靠性这个概念，它的定义为：产品在规定的条件下完成规定任务的可能性（概率），叫做产品的可靠性。所谓规定的条件是指：规定的时间、产品所处的环境条件、维护条件、使用条件及其完成规定任务所规定的时间。完成规定任务的可能性往往用一个大体的百分比值来表示。这意味着，如果有大批同样产品，则大体上有多少百分比的产品能完成规定的任务。因而，产品的可靠性指标则定义为：在军用规范的额定条件下所获得的失效率的最大值。一般以每小时负n次方（10-n /小时）来表示。这种概念进一步深化，就是概率。 一般来说，产品的可靠性包括如下三大指标：第一，保险期。产品出厂时间越久，一般来说它完成规定任务的可能性就越低。所以，一定的可靠性是对一定的时期而言的，这个时期通常叫做产品的保险期；第二，有效性。当需要产品执行任务时，它在规定时间内能够执行任务的可能性，叫做产品的有效性。有效性决定于产品出故障的可能性的大小，发生故障所在部位及排除故障所需时间的长短，备份件是否足够。适当的维护，假如定期周密地进行检查、维修、更新，可以提高产品的有效性；第三，狭义可靠性。指产品在规定时间内完成规定任务的无故障工作的可能性。有的用无故障工作时间来表示，有的用MTBF（平均故障间隔）来表示。 以上是一般意义上理解的产品可靠性及其特点。对于射频连接器，不论是我国军用标准（GJB），还是我国的国家标准（GB/T）；不论是美国的军用标准（MIL），还是国际电工委员会标准（IEC），都没有规定射频连接器的可靠性指标，也没有规定具体的质量等级。MIL-HDBK-217E，1986年《电
连接器检验方法[1]非常实用-可做检验试验
连接器检验方法 上海航天技术研究院808所杨奋为 不论是高频电连接器，还是低频电连接器，接触电阻、绝缘电阻和介质耐压（又称抗电强度）都是保证电连接器能正常可靠地工作的最基本的电气参数。通常在电连接器产品技术条件的质量一致性检验A、B组常规交收检验项目中都列有明确的技术指标要求和试验方法。这三个检验项目也是用户判别电连接器质量和可靠性优劣的重要依据。 但根据作者多年来从事电连接器检验的实践发现；目前各生产厂之间以及生产厂和使用厂之间，在具体执行有关技术条件时尚存在许多不一致和差异，往往由于采用的仪器、测试工装、操作方法、样品处理和环境条件等因素的不同，直接影响到检验结果的准确性和一致性。为此，作者认为：针对目前这三个常规电性能检验项目在实际操作中存在的问题进行一些专题研讨，对提高电连接器检验可靠性是十分有益的。 另外，随着电子信息技术的迅猛发展，新一代的多功能自动检测仪正在逐步替代原有的单参数测试仪。这些新型测试仪器的应用必将大大提高电性能的检测速度、效率和准确可靠性。 具体： 2接触电阻检验 2.1作用原理 在显微镜下观察连接器接触件的表面，尽管镀金层十分光滑，则仍能观察到5-10微米的凸起部分。会看到插合的一对接触件的接触，并不是整个接触面的接触，而是散布在接触面上一些点的接触。实际接触面必然小于理论接触面。根据表面光滑程度及接触压力大小，两者差距有的可达几千倍。 实际接触面可分为两部分； 一是真正金属与金属直接接触部分。即金属间无过渡电阻的接触微点，亦称接触斑点，它是由接触压力或热作用破坏界面膜后形成的。这部分约占实际接触面积的5-10%。 二是通过接触界面污染薄膜后相互接触的部分。因为任何金属都有返回原氧化物状态的倾向。实际上，在大气中不存在真正洁净的金属表面，即使很洁净的金属表面，一旦暴露在大气中，便会很快生成几微米的初期氧化膜层。例如铜只要2-3分钟，镍约30分钟，铝仅需2-3秒钟，其表面便可形成厚度约2微米的氧化膜层。即使特别稳定的贵金属金，由于它的表面能较高，其表面也会形成一层有机气体吸附膜。此外，大气中的尘埃等也会在接触件表面形成沉积膜。因而，从微观分析任何接触面都是一个污染面。 综上所述，真正接触电阻应由以下几部分组成； 1)集中电阻 电流通过实际接触面时，由于电流线收缩（或称集中）显示出来的电阻。将其称为集中电阻或收缩电阻。 2)膜层电阻 由于接触表面膜层及其他污染物所构成的膜层电阻。从接触表面状态分析；表面污染膜可分为较坚实的薄膜层和较松散的杂质污染层。故确切地说，也可把膜层电阻称为界面电阻。
连接器可靠性测试项目介绍
连接器可靠性测试项目介绍 连接器是将一个回路上的两个导体桥接起来，使得电流或者讯号可以从一个导体流向另一个导体的导体设备。连接器形式和结构是千变万化的，随着应用对象、频率、功率、应用环境等不同，有各种不同形式的连接器。 连接器做可靠性测试项目有插拔力测试、耐久性测试、绝缘电阻测试、振动测试、机械冲击测试、冷热冲击测试、混合气体腐蚀测试等。 连接器可靠性测试方法： 1、插拔力测试 参考标准：EIA-364-13 目的：验证连接器的插拔力是否符合产品规格要求； 原理：将连接器按规定速率进行完全插合或拔出，记录相应的力值。 2、耐久性测试 参考标准：EIA-364-09 目的：评估反复插拔对连接器的影响，模拟实际使用中连接器的插拔状况。 原理：按照规定速率连续插拔连接器直至达到规定次数。 3、绝缘电阻测试 参考标准：EIA-364-21 目的：验证连接器的绝缘性能是否符合电路设计的要求或经受高温，潮湿等环境应力时，其阻值是否符合有关技术条件的规定。 原理：在连接器的绝缘部分施加电压，从而使绝缘部分的表面或内部产生漏电流而呈现出来的电阻值。 4、耐电压测试 参考标准：EIA-364-20 目的：验证连接器在额定电压下是否能安全工作，能否耐受过电位的能力，从而评定连接器绝缘材料或绝缘间隙是否合适原理：在连接器接触件与接触件之间，接触件与外壳之间施加规定电压并保持规定时间，观察样品是否有击穿或放电现象。 5、接触电阻测试 参考标准：EIA-364-06/EIA-364-23 目的：验证电流流经接触件的接触表面时产生的电阻值原理：通过对连接器通规定电流，测量连接器两端电压降从而得出电阻值 6、振动测试： 参考标准：EIA-364-28 目的：验证振动对电连接器及其组件性能的影响。 振动类型：随机振动，正弦振动 7、机械冲击测试 参考标准：EIA-364-27 目的：验证连接器及其组件耐冲击的能力或评定其结构是否牢固； 测试波形：半正弦波，方波。 8、冷热冲击测试 参考标准：EIA-364-32
各类连接器可靠性维护检查方法
各类连接器可靠性维护检查方法 摘要当前各类连接器品类繁多，由于结构老化及工程人员使用问题，导致各类连接器可靠性下降情况较为严重，本文对各类连接器特性进行了分析和比较，提出了可操作性强，实效性强的可靠性维护检查方法。 关键词连接器；可靠性；检查维护 0 引言 连接器，即电连接器，一般由插头和插座两部分组成。通过插头和插座的插合，为电子设备提供电气连接，以便设备的组装、维修、置换。线缆连接情况以及接口紧固情况是设备可靠性检查中必不可少的一项内容，大多数故障原因出在连接器上。在大量可靠性检查的经验基础上，针对各类设备连接器型号差异性较大、检查维护方式不同的情况，总结了各类连接器的检查维护要点。 1 维护检查普适原则 1.1 做好防静电措施 静电的特点是高电压、低电量、小电流和作用时间短。人走过化纤地毯的静电大约是35000伏，翻阅塑料说明书大约7000伏，已远远超过了特装系统敏感器件的承受能力。 防静电设备有除静电球、防静电工作服、防静电手环、离子风机等。在接触设备之前，必须首先穿上防静电工作服，之后触摸除静电球。待放完静电之后方可带上防静电手环进行操作和维护。通过以上一系列操作，能避免由于静电放点引起的元器件硬击穿和软击穿，保证设备安全。 1.2 切忌频繁插拔 无论是插针与插孔构成的插合式接触组合件，还是光纤接口，其接触体都应满足四点：一是要在振动、冲击条件下电接触良好；二是插拔方便，连接可靠；三是一般应有至少插拔500次的寿命；四是必须保证当接触体各部分的尺寸及其在绝缘体中安装位置的公差关系处于极限位置时，其电气和机械特性仍能达到设计要求。 1.3 确保线缆不受力 由于焊接工艺以及设备晃动影响，线缆与连接器焊接部位、连接器插头与插座接合部位一般为整个线缆的故障易发生点。在维护检查连接器的同时，必须首先关注线缆受力情况，方法是轻抬连接器末端的线缆，感受受力情况。若受力较大，应及时使用扎带固定线缆，避免长期扯动导致接口松动或焊接处断开等故障。
连接器可靠性测试项目及其测试标准
连接器检测一般涉及以下几个项目：插拔力测试、耐久性测试、绝缘电阻测试、振动测试、机械冲击测试、冷热冲击测试、混合气体腐蚀测试等。 连接器具体测试项目如下： （一）连接器插拔力测试 参考标准：EIA-364-13 目的：验证连接器的插拔力是否符合产品规格要求。 原理：将连接器按规定速率进行完全插合或拔出，记录相应的力值。 （二）连接器耐久性测试 参考标准：EIA-364-09 目的：评估反复插拔对连接器的影响，模拟实际使用中连接器的插拔状况。 原理：按照规定速率连续插拔连接器直至达到规定次数。 （三）连接器绝缘电阻测试 参考标准：EIA-364-21 目的：验证连接器的绝缘性能是否符合电路设计的要求或经受高温，潮湿等环境应力时，其阻值是否符合有关技术条件的规定。 原理：在连接器的绝缘部分施加电压，从而使绝缘部分的表面或内部产生漏电流而呈现出来的电阻值。 （四）连接器耐电压测试 参考标准：EIA-364-20 目的：验证连接器在额定电压下是否能安全工作，能否耐受过电位的能力，从而评定连接器绝缘材料或绝缘间隙是否合适。 原理：在连接器接触件与接触件之间，接触件与外壳之间施加规定电压并保持规定时间，观察样品是否有击穿或放电现象。 （五）连接器接触电阻测试 参考标准：EIA-364-06/EIA-364-23 目的：验证电流流经接触件的接触表面时产生的电阻值。 原理：通过对连接器通规定电流，测量连接器两端电压降从而得出电阻值。 （六）连接器振动测试
参考标准：EIA-364-28 目的：验证振动对电连接器及其组件性能的影响。 振动类型：随机振动，正弦振动。 （七）连接器机械冲击测试 参考标准：EIA-364-27 目的：验证连接器及其组件耐冲击的能力或评定其结构是否牢固。 测试波形：半正弦波，方波。 （八）连接器冷热冲击测试 参考标准：EIA-364-32 目的：评估连接器在急速的大温差变化下，对于其功能品质的影响。 （九）连接器温湿度组合循环测试 参考标准：EIA-364-31 目的：评估连接器在经过高温高湿环境储存后对连接器性能的影响。 （十）连接器高温测试 参考标准：EIA-364-17 目的：评估连接器暴露在高温环境中于规定时间后端子和绝缘体性能是否发生变化。（十一）连接器盐雾测试 参考标准：EIA-364-26 目的：评估连接器，端子，镀层耐盐雾腐蚀能力。 （十二）连接器混合气体腐蚀测试 参考标准：EIA-364-65 目的：评估连接器暴露在不同浓度混合气体中的耐腐蚀能力及对其性能的影响。（十三）连接器线材摇摆测试
连接器检测不良及原因
连接器检测不良及原因 1引言 不论是高频电连接器，还是低频电连接器，绝缘电阻、介质耐压（又称抗电强度）和接触电阻都是保证电连接器能正常可靠地工作的最基本的电气参数。通常在电连接器产品技术条件的质量一致性检验A、B组常规交收检验项目中都列有明确的技术指标要求和试验方法。这三个检验项目也是用户判别电连接器质量和可靠性优劣的重要依据。但根据笔者多年来从事电连接器检验的实践发现，目前各生产厂之间以及生产厂和使用厂之间，在具体执行有关技术条件时尚存在许多不一致和差异，往往由于采用的仪器、测试工装、操作方法、样品处理和环境条件等因素不同，直接影响到检验准确和一致。为此，笔者认为，针对目前这三个常规电性能检验项目和实际操作中存在的问题进行一些专题研讨，对提高电连接器检验可靠性是十分有益的。 另外，随着电子信息技术的迅猛发展，新一代的多功能自动检测仪正在逐步替代原有的单参数测试仪。这些新型测试仪器的应用必将大大提高电性能的检测速度、效率和准确可靠性。 2绝缘电阻检验 2．1作用原理 绝缘电阻是指在连接器的绝缘部分施加电压，从而使绝缘部分的表面或内部产生漏电流而呈现出的电阻值。即绝缘电阴(MΩ)=加在绝缘体上的电压（V）/泄漏电流（μA）。通过绝缘电阻检验，确定连接器的绝缘性能能否符合电路设
计的要求，或在经受高温、潮湿等环境应力时，其绝缘电阻是否符合有关技术条件的规定。 绝缘电阻是设计高阻抗电路的限制因素。绝缘电阻低，意味着漏电流大，这将破坏电路和正常工作。如形成反馈回路，过大的漏电流所产生的热和直流电解，将使绝缘破坏或使连接器的电性能变劣。 2．2影响因素 主要受绝缘材料、温度、湿度、污损、试验电压及连续施加测试电压的持续时间等因素影响。 2．2．1绝缘材料 设计电连接器时选用何种绝缘材料非常重要，它往往影响产品的绝缘电阻能否稳定合格。如某厂原使用酚醛玻纤塑料和增强尼龙等材料制作绝缘体，这些材料内含极性基因，吸湿性大，在常温下绝缘性能可满足产品要求，而在高温潮湿下则绝缘性能不合格。后采用特种工程塑料PES（聚苯醚砜）材料，产品经200℃、1000h和240h潮湿试验，绝缘电阻变化较小，仍在105MΩ以上，无异常变化。 2．2．2温度 高温会破坏绝缘材料，引起绝缘电阻和耐压性能降低。对金属壳体，高温可使接触件失去弹性、加速氧化和发生镀层变质。如按GJB598生产的耐环境快速分离电连接器系列II产品，绝缘电阻规定25℃时应不小于5000MΩ，而200℃时，则降低至不小于500MΩ。 2．2．3温度
电子连接器可靠性试验及其测试方法
在各种军机和武器装备中，电连接器的用量较大，特别是飞机上使用电连接器的用量特大。一般来讲一架飞机电连接器的使用量可达数百件至几千件，牵扯到好几万个线路。因此，电连接器除了要满足一般的性能要求外，特别重要的要求是电连接器必须达到接触良好，工作可靠，维护方便，其工作可靠与否直接影响飞机电路的正常工作，涉及整个主机的安危。为此，主机电路对电连接器的质量和可靠性有非常严格的要求，也正因为电连接器的高质量 连接器测试一般涉及以下几个项目： 插拔力测试、耐久性测试、绝缘电阻测试、耐电压测试、振动测试、机械冲击测试、冷热冲击测试、混合气体腐蚀测试等 连接器具体测试项目如下： （一）插拔力测试 参考标准：EIA-364-13 目的：验证连接器的插拔力是否符合产品规格要求 原理：将连接器按规定速率进行完全插合或拔出，记录相应的力值
（二）耐久性测试 参考标准：EIA-364-09 目的：评估反复插拔对连接器的影响，模拟实际使用中连接器的插拔状况原理：按照规定速率连续插拔连接器直至达到规定次数。 （三）绝缘电阻测试 参考标准：EIA-364-21 目的：验证连接器的绝缘性能是否符合电路设计的要求或经受高温，潮湿等环境应力时，其阻值是否符合有关技术条件的规定。 原理：在连接器的绝缘部分施加电压，从而使绝缘部分的表面或内部产生漏电流而呈现出来的电阻值。 （四）耐电压测试 参考标准：EIA-364-20 目的：验证连接器在额定电压下是否能安全工作，能否耐受过电位的能力，从而评定连接器绝缘材料或绝缘间隙是否合适原理：在连接器接触件与接触件之间，接触件与外壳之间施加规定电压并保持规定时间，观察样品是否有击穿或放电现象。 （五）接触电阻测试 参考标准：EIA-364-06/EIA-364-23 目的：验证电流流经接触件的接触表面时产生的电阻值原理：通过对连接器通规定电流，测量连接器两端电压降从而得出电阻值 （六）振动测试： 参考标准：EIA-364-28 目的：验证振动对电连接器及其组件性能的影响 振动类型：随机振动，正弦振动 （七）机械冲击测试 参考标准：EIA-364-27 目的：验证连接器及其组件耐冲击的能力或评定其结构是否牢固 测试波形：半正弦波，方波
连接器电气性能检测
1 引言 不论是高频电连接器，还是低频电连接器，绝缘电阻、介质耐压（又称抗电强度）和接触电阻都是保证电连接器能正常可靠地工作的最基本的电气参数。通常在电连接器产品技术条件的质量一致性检验A、B 组常规交收检验项目中都列有明确的技术指标要求和试验方法。这三个检验项目也是用户判别电连接器质量和可靠性优劣的重要依据。但根据笔者多年来从事电连接器检验的实践发现，目前各生产厂之间以及生产厂和使用厂之间，在具体执行有关技术条件时尚存在许多不一致和差异，往往由于采用的仪器、测试工装、操作方法、样品处理和环境条件等因素不同，直接影响到检验准确和一致。为此，笔者认为，针对目前这三个常规电性能检验项目和实际操作中存在的问题进行一些专题研讨，对提高电连接器检验可靠性是十分有益的。 另外，随着电子信息技术的迅猛发展，新一代的多功能自动检测仪正在逐步替代原有的单参数测试仪。这些新型测试仪器的应用必将大大提高电性能的检测速度、效率和准确可靠性。 2 绝缘电阻检验 2．1作用原理 绝缘电阻是指在连接器的绝缘部分施加电压，从而使绝缘部分的表面或内部产生漏电流而呈现出的电阻值。即绝缘电阴(MΩ)=加在绝缘体上的电压（V）/泄漏电流（μA）。通过绝缘电阻检验，确定连接器的绝缘性能能否符合电路设计的要求，或在经受高温、潮湿等环境应力时，其绝缘电阻是否符合有关技术条件的规定。 绝缘电阻是设计高阻抗电路的限制因素。绝缘电阻低，意味着漏电流大，这将破坏电路和正常工作。如形成反馈回路，过大的漏电流所产生的热和直流电解，将使绝缘破坏或使连接器的电性能变劣。 2．2影响因素 主要受绝缘材料、温度、湿度、污损、试验电压及连续施加测试电压的持续时间等因素影响。 2．2．1绝缘材料 设计电连接器时选用何种绝缘材料非常重要，它往往影响产品的绝缘电阻能否稳定合格。如某厂原使用酚醛玻纤塑料和增强尼龙等材料制作绝缘体，这些材料内含极性基因，吸湿性大，在常温下绝缘性能可满足产品要求，而在高温潮湿下则绝缘性能不合格。后采用特种工程塑料PES（聚苯醚砜）材料，产品经200℃、1000h和240h潮湿试验，绝缘电阻变化较小，仍在105MΩ以上，无异常变化。 2．2．2温度 高温会破坏绝缘材料，引起绝缘电阻和耐压性能降低。对金属壳体，高温可使接触件失去弹性、加速氧化和发生镀层变质。如按GJB598生产的耐环境快速分离电连接器系列II产品，绝缘电阻规定25℃时应不小于5000MΩ，而200℃时，则降低至不小于500MΩ。 2．2．3温度 潮湿环境引起水蒸气在绝缘体表面的吸引和扩散，容易使绝缘电阻降低到MΩ级以下。长期处于高温环境下会引起绝缘体物理变形、分解、逸出生成物，产生呼吸效应及电解腐蚀及裂纹。如按GJB2281生产的带状电缆电连接器，标准大气条件下的绝缘电阻值应不小于5000MΩ，而经相对湿度90%~95%、温度40±2℃、96h湿热试验后的绝缘电阻降至不小于1000MΩ。 2．2．4污损 绝缘体内部和表面的洁净度对绝缘电阻影响很大，由于注塑绝缘体用的粉料或胶接上、下绝缘安装板的胶料中混有杂质，或由于多次插拔磨损残留的金属屑及锡焊端接时残留的焊剂渗入绝缘体表面，都会明显降低绝缘电阻。如某厂生产的圆形电连接器在成品交收试验时发现有一个产品接触件之间的绝缘电阻很低，仅20MΩ，不合格。后经解剖分析发现，这是因注塑绝缘体用的粉料中混有杂质而造成的。后只得将该批产品全部报废。 2．2．5 试验电压 绝缘电阻检验时施加的试验电压对测试结果有很大关系。因为试验电压升高时，漏电流的增加不成线性
连接器测试
一.连接器测试的目 接器测试的目的是确认产品的功能是否已达成设计目标以及产品是否能够达到应用要求。测试将作为设计／产品开发阶段的一个延续加以考虑。藉适当的测试选择、排序以及严格的水平，测试具有如下效果： 1.评定设计能力 2.评定产品对一般的机能失效的敏感度 3.显示出本领域中的期望性能 4.作为失效模式分析的工具 5.避免代价过高的领域更替(避免用于更高价值领域中的产品替换) 为了实现测试的潜在作用（益处），一个意义长远的测试计划的设计与开发要求在整个过程中具有自始至终的细心和逻辑性，如同创作与设计该产品本身一样。 二.连接器测试程序的分类 有六种基本的测试程序是常用到的： 设计校核测试、验收测试、质量鉴定测试、长期性能（质量）鉴定、可靠性（强度）测试、工程研究、分析性试验 每个程序都具有不同的目的，并且需要进行复杂程度不同的测试并应用特定的知识背景。 a. 设计校核测试 如其名称所表示的那样，设计校核测试（DVT）通常是用于确认一个产品是否达到了其预期的性能标准。DVT一般不包括顺序测试，它只测试产品是否已达到了所设定的基本功能标准。例如，DVT包括总的电阻测试、耐用周期(或循环测试)及插拔配合力的测试。DVT 是在产品开发过程中进行的，而且成为一个广为认同的测试程序中必不可少的一部分。b. 验收测试 验收测试通常在生产加工过程进行并成为终检的一部分，它包括一个或两个独立的测试，藉这些测试以保证产品之特定属性达到要求的性能质量的水平并符合产品运行要求。它是生产过程的一部份，其使用程度是由最终使用者自己来决定的，并基于品保的目的也可被采购部门加以利用。 c. 质量鉴定 质量鉴定通常结合设计的需要进行一系列连续测试（也就是对电镀类型及镀层厚度，端子材料等的测试），这将使Connector/Socket有条件达到一个特定的规格要求，而这种规格也许来自于产品、最终使用者或工业标准。测试环境的保持时间一般是较短的或适度的（大约是100或240个小时），且其包括对类型广泛的各种特性或运行特征的监测。最普通的质量鉴定测试类型是以军用的规格来要求的。这些测试不需要测定连接器系统的长期运行性能，但要确定是否有严重的问题存在。正常的质量鉴定测试仅仅在于解决已有技术和已知的材料体系问题。 d. 长期性能（质量）鉴定 这种测试涉及以长期暴露方式进行、并且通常集中于对连接器系统的电气稳定性评估方面的一系列连续测试，确定持续暴露时间以确定在该产品或体系的预计寿命内，其是否对与时间有关的失效机理敏感。（测试）持续时间长度的确定即依赖于经验，也依赖于与本领域的测试条件／暴露时间有关的综合因素。 从使用者的角度来看，所选择的测试环境及（测试）持续时间只需要反映出所考虑的特定应用情况下的问题即可。而从制造商的角度来看，尤其对于一个普通意义的产品而言，测试程序必须多样化以能够反映出较大范围的应用条件／要求。这类测试对于新技术，末确定的材料体系，以及全新的设计概念作出了很正规地评估。
连接器性能及测试标准介绍
连接器性能及测试标准介绍 很多时候，连接器厂商在选择相关PIN针产品时，都会要求PIN 针供应商做相关测试，但是，在实际操作当中，很多PIN针厂商都把握不准相关测试标准与方向！那么，东莞群桦在这里连接器相关性能以及测试标准要求简单的介绍： 连接器的基本性能可分爲三大类：机械性能、电气性能和环境性能。 一、机械性能： 就连接功能而言，插拔力是重要地机械性能。插拔力分爲插入力和拔出力（拔出力亦称分离力），两者的要求是不同的。在有关标准中有最大插入力和最小分离力规定，这表明，从使用角度来看，插入力要小（从而有低插入力LIF和无插入力ZIF的结构），而分离力若太小，则会影响接触的可靠性。 另一个重要的机械性能是连接器的机械寿命。机械寿命实际上是一种耐久性（durability）指标，在国标GB5095中把它叫作机械操作。它是以一次插入和一次拔出爲一个循环，以在规定的插拔循环后连接器能否正常完成其连接功能（如接触电阻值）作爲评判依据。连接器的插拔力和机械寿命与接触件结构（正压力大小）接触部位镀层质量（滑动摩擦係数）以及接触件排列尺寸精度（对准度）有关。二、电气性能：连接器的主要电气性能包括接触电阻、绝缘电阻和抗电强度。 1、接触电阻高质量的电连接器应当具有低而稳定的接触电阻。连接器的接触电阻从几毫欧到数十毫欧不等。
2、绝缘电阻衡量电连接器接触件之间和接触件与外壳之间绝缘性能的指标，其数量级爲数百兆欧至数千兆欧不等。 3、抗电强度或称耐电压、介质耐压是表征连接器接触件之间或接触件与外壳之间耐受额定试验电压的能力。 4、其它电气性能电磁干扰洩漏衰减是评价连接器的电磁干扰屏蔽效果,电磁干扰洩漏衰减是评价连接器的电磁干扰屏蔽效果，一般在100MHz~10GHz频率范围內测试。对射频同轴连接器而言，还有特性阻抗、插入损耗、反射係数、电压驻波比（VSWR）等电气指标。由于数字技术的发展，爲了连接和传输高速数字脉衝信号，出现了一类新型的连接器即高速信号连接器，相应地，在电气性能方面，除特性阻抗外，还出现了一些新的电气指标，如串扰（crosstalk），传输延迟（delay）、时滞（skew）等。 三、环境性能：常见的环境性能包括耐温、耐湿、耐盐雾、振动和冲击等。 1、耐温目前连接器的最高工作温度爲200℃（少数高温特种连接器除外），最低温度爲-65℃。由于连接器工作时，电流在接触点处産生热量，导致温升，因此一般认爲工作温度应等于环境温度与接点温升之和。在某些规范中，明确规定了连接器在额定工作电流下容许的最高温升。 2、耐湿潮气的侵入会影响连接器的绝缘性能，并锈蚀金属零件。恆定湿热试验条件爲相对湿度90%~95%（依据産品规范，可达98%）、温度+40±20℃，试验时间按産品规定，最少爲96小时。交变湿热试
电连接器可靠性分析
航天连接器的失效预防和可靠性检验 杨奋为 上海航天技术研究院 摘要；接触不良、绝缘不良、固定不良和密封不良是航天电连接器的致命失效。本文在系统阐述失效机理的基础上，提出了预防航天电连接器致命失效应采取的措施和建议开展可靠性筛选检验的项目。 主题词：连接器失效预防可靠性检验 引言 连接器是航天系统工程重要的配套元件，从系统、分系统、机柜、组合、印制板到每个可更换的各独立单元，成千上万的电连接器如同人的神经系统分布于各系统和部位，担负着控制系统的电能传输和信号控制与传递。任何一个电连接器失效都将导致整个航天系统工程的失败。这方面国内外航天史上发生的惨痛教训是十分深刻的。 作者曾于96年发表过“航天用电连接器的失效分析”一文。它总结分析了航天电连接器的常见病、多发病。通过近年来的检验实践和学习考察，特别是开展零缺点的质量管理后，作者认为，航天电连接器出现故障后，准确分析失效模式和失效机理果然重要，但它往往是在已付出惨痛代价之后。更重要的是要贯彻航天质量管理“双归零”的原则，积极开展故障预想，提高设计可靠性和强化生产工艺过程控制。要在认真失效分析的基础上，研究如何预防失效。发生在型号不同研制生产阶段的电连接器失效，给国家和企业造成的政治经济损失是不一样的，越临近最终使用阶段所造成的损失和付出的代价就越大。作为航天电连接器的专业生产厂，一定要千方百计地从设计、工艺和检验等方面提高产品的固有可靠性。 分析是基础，预防是目的。从某种意义上讲，预防失效比分析失效更重要。它对保证航天电连接器的质量和可靠性具有更现实的意义。 航天电连接器的致命失效 电连接器是一种为电线和电缆端头提供快速接通和断开的装置。用通俗的话来表达就是，接触部位该导通的地方必须导通，接触可靠。绝缘部位不该导通的地方必须绝缘可靠。航天电连接器的失效模式很多，根据作者检验实践，从中总结概括出以下四种致命失效模式。 接触不良 接触件是电连接器的核心零件，也是电连接器的导电部分，它将来自连接器尾部所连的电缆或电线的电压或信号传递到与其相配连接器对应的接触件上。故接触件必须具备优良的结构，稳定可靠的接触保持力和良好的导电性能。由于接触件结构设计不合理，材料选用错误，机械加工尺寸超差、表面粗糙、热处理、胶接及表面处理等工艺不合理，贮存使用环境恶劣和操作使用不当，都会在接触件的接触部位和端接部位造成接触不良。 用于某型号运载火箭电缆网的小型矩形插头，在电装导通检查时发现个别插孔松，分离力低，接
射频同轴连接器与电缆组件的失效分析
射频同轴连接器与电缆组件的失效分析 本文主要对射频同轴连接器、电缆组件的失效模式和机理进行了分析，并对如何提高射频同轴连接器、电缆组件的可靠性进行了较详细的讨论。 一.引言 随着科学技术的迅猛发展，电子设备的应用范围也日益广泛，几乎渗透到国民经济的各个部门，其中包括军事、公安、通讯、医疗等各个领域，所以电子设备的可靠性越来越引起人们的关心和重视。而接插件、继电器等电接触元件是电子设备中使用最多的元件之一。据不完全统计，一台电子计算机、雷达或一架飞机，其接点数都数以万计，而电子设备的可靠性与所用元件的数量、质量有着极为密切的关系。特别是在串联结构的电子设备中，任何一个元件、器件或节点的失效都有可能导致局部或各个系统的失效。本文侧重对射频同轴连接器、电缆组件的失效模式和机理进行了分析，并对如何提高其可靠性进行了较详细的讨论。 二.射频同轴连接器、电缆组件的失效模式及机理 目前国内、外使用的射频同轴连接器的品种虽很多，但从连接类型来分主要有以下三种： (1)螺纹连接型：如：APC-7、N、TNC、SMA、SMC、L27、L16、L12、L8、L6等射频同轴连接器。这种连接形式的连接器具有可靠性高、屏蔽效果好等特点，所以应用也最为广泛。 (2)卡口连接型：如：BNC、C、Q9、Q6等射频同轴连接器。这种连接器具有连接方便、快捷等特点，也是国际上应用最早的射频连接器连接形式。 (3)推入连接型：如：SMB、SSMB、MCX等，这种连接形式的连接器具有结构简单、紧凑、体积小、易于小型化等特点。 虽然连接器品种很多，但是从可靠性的角度来分析，许多问题是相同的。本文侧重对目前应用最广泛、品种最多螺纹连接型的射频同轴连接器的失效模式和机理进行分析。根据我们十余年的实践，常见的主要失效模式有以下几种。 2.1连接失效 (1)连接螺母脱落 在日常生活中，部分用户反映有时出现连接螺母脱落现象，致使影响正常工作，特别是小型连接器，如SMA、SMC、L6出现会更多些，经我们分析大致有下列原因造成： a.设计人员选材不当，为降低成本，误用非弹性的黄铜座卡环材料，使螺母易脱落。 b.加工时，螺母安装卡环的沟槽槽深不够，所以连接时稍加力矩螺母即脱落。 c.虽然材料选择正确，但工艺不稳定，铍青铜弹性处理未达到图纸规定硬度值，卡环无弹性，导致螺母脱落。
航天产品部件可靠性分析简介
航天电连接器的可靠性分析 电连接器及其组件是航天系统工程重要的配套接口元件，散布在各个系统和部位，负责着信号和能量的传输。其连接好坏，直接关系到整个系统的安全可靠运行。由电连接器互连组成各种电路，从高频到低频、从圆形到矩形、从通过上百安培的大电流连接器到通过微弱信号的高密度连接器、从普通印制板连接器到快速分离脱落等特种连接器，几乎所有类型品种的电连接器在航天系统工程中都得到了大量应用。 例如某型号地面设备就使用了各种电连接器400套。任何一个电连接器接点失灵，都将导致航天器的发射和飞行失败。战术导弹弹体内的导引头、战斗机、发动机、自动驾驶仪等关键部件，都是通过由电连接器为基础器件，使成百上千个接点的电缆网组成一个完整的武器互连系统，一个接点出现故障，即会导致整个武器系统的失效。 一、航天电连接器的可靠性分析 电连接器的可靠性包括固有可靠性和使用可靠性两方面。图1列出了影响电连接器可靠性的主要因素。
1．固有可靠性 电连接器的固有可靠性一般是指电连接器制造完成时所具有的可靠性，它取决于电连接器的设计、工艺、制造、管理和原材料性能等诸多因素。电连接器制作完成后，其失效模式和失效机理已固定，因此只有在可靠性设计的基础上，保证生产线上严格采取可靠性技术措施（如生产工艺的严格控制、生产环境条件的控制、各工序过程中的质量检测等），才能保证电连接器的固有可靠性。 (1)设计可靠性 ①合理选材 选材是保证电连接器电性能和可靠性的重要前提，电连接器所用材料决定了工作温度上限，而起决定作用的是绝缘材料、环境密封电连接器所用的密封材料、胶粘材料、壳体和接触件所用材料等。材料选用涉及连接器的力学、电气、环境等性能要求和材料本身的理化性能等。其中材料热学性能（耐热温度、热导率、高温强度及热变形等）是设计必须考虑的主要因素。电连接器绝缘体选用不同的绝缘材料，其绝缘耐压等电气性能也有明显差异。电连接器壳体和接触件选用时，除考虑导电、导热和结构刚度外，还应考虑相互配合和接触材料的电化学相容性和硬度匹配性。 ②结构型式 结构型式是决定产品可靠性的重要因素，合理的结构型式既避免了误插，又提高了结构的稳定性。 (2)工艺可靠性 壳体的加工工艺、绝缘体的注塑和胶接工艺、接触件的成型和镀金工艺、电连接器总装工艺和与线缆的端接工艺等，对产品固有可靠性至关重要。 镀金接触件用手工滚镀，往往导致个别插孔内壁局部没有膜层，呈氧化色，而引进超声波镀金生产线，并用仪器严格监控镀金层厚度，使内壁形成均匀膜层，提高了接触可靠性。 (3)检验可靠性 电连接器在各关键工序加强检验，通过严格的工艺筛选，剔除失效产品。交收试验时，除检查常规电性能指标外，还应百分之百进行外观质量检查，特别是多余物检查十分重要，除目视和借助放大镜外，必要时可用体视显微镜判定缺陷性质。在交收试验和二次补充筛选过程中，必须按标准规定的质量水平严格控制。当超过不合格率时，应对每批
网络连接器接触可靠性测试要求及设计总结
网络连接器接触可靠性测试要求及设计总结 【摘要】本文介绍了网络连接器在接触可靠性测试方面，业界和大厂的要求，就如何满足这些可靠性测试要求，在设计上关键点做一总结，让从事网络连接器设计者借鉴参考，避免在设计上走弯路。 【关键词】机械冲击；机械振动；摇摆测试；正向力；瞬断（discontinuity）；可靠连接；连接器 1.引言 电子连接器是电子网络、电子设备、电子终端中完成电功率，电信号传输的精密组件，它的功能及整体质量好坏对系统影响极大。连接接触可靠性是保证信号传输功能重要的环节，没有可靠的电子连接，就没有先进的电子学。连接器最重要的功能要求是：将主板和接口设备能够进行可靠连接。 产品在客户端被抱怨的项目各种各样，但其中影响功能的缺陷最不能接受。图1是机柜布线照片，我们可以看到网线被绑拽，这就对网口连接器母头接触可靠性方面提出更高的要求：包容公头，并能在恶劣状况下可靠连接，怎样才能从设计上保障？怎样测试确认？详见如下内容： 图1 机柜布线和连接器公母头外形图 图2 机械振动条件和机器图 2.网口连接器接触可靠性测试介绍 连接器信赖性测试包含机械性能测试，电性能测试，环境性能测试。其中环境性能测试是考虑产品可靠性的方面，包含耐热性，耐冷性，冷热冲击，温湿循环，烟雾测试，插拔循环，耐焊接热，机械冲击，机械振动，混合气体等等。针对很多信赖性测试项目，其前后均通过测试低功率接触阻抗项目来判断功能是否完好，其本质上也是考虑其接触性。但机械振动和机械冲击是直接考虑接触可靠性，通过是否有信号瞬断来判断。 2.1 机械振动 依据连接器测试标准：EIA364-28，测试条件：频率10赫兹～500赫兹～10赫兹，振幅1.5mm，测试时间：每个坐标系方向2小时，三个坐标系共计持续6小时，测试样品：母头和公头配合形成信号回路，加载100毫安电流，回路上串连瞬断显示器。整个测试过程中测试样品不能发生机械损伤，电流信号保持持续畅通，出现电信号瞬断时间不得大于1微秒（百万分之一秒），否则判定不通过。 如图2所示，机械振动测试是考察连接器在持续振动工作情况下的接触可靠
连接器的可靠性测试项目1
连接器的可靠性测试项目 连接器是我们日常经常接触的一种部件，是许多设备中不可缺少的基础电子元件，是电子电路中沟通的桥梁，通过对电信号快速、稳定、低损耗、高保真的传输，以保证设备完整功能的正常发挥。连接器形式和结构是千变万化的，随着应用对象、频率、功率、应用环境等不同，有各种不同形式的连接器。 了解连接器的可靠性，一般会对连接器进行各种测试，测试一般涉及以下几个项目：插拔力测试、耐久性测试、绝缘电阻测试、振动测试、机械冲击测试、冷热冲击测试、混合气体腐蚀测试等。具体测试项目如下：189--5111--8324 --陈工 (一)插拔力测试
目的：验证连接器的插拔力是否符合产品规格要求； 原理：将连接器按规定速率进行完全插合或拔出，记录相应的力值。 （二）耐久性测试 目的：评估反复插拔对连接器的影响，模拟实际使用中连接器的插拔状况。 原理：按照规定速率连续插拔连接器直至达到规定次数。 （三）绝缘电阻测试 目的：验证连接器的绝缘性能是否符合电路设计的要求或经受高温，潮湿等环境应力时，其阻值是否符合有关技术条件的规定。 原理：在连接器的绝缘部分施加电压，从而使绝缘部分的表面或内部产生漏电流而呈现出来的电阻值。 （四）耐电压测试 目的：验证连接器在额定电压下是否能安全工作，能否耐受过电位的能力，从而评定连接器绝缘材料或绝缘间隙是否合适原理：在连接器接触件与接触件之间，接触件与外壳之间施加规定电压并保持规定时间，观察样品是否有击穿或放电现象。 （五）接触电阻测试 目的：验证电流流经接触件的接触表面时产生的电阻值原理：通过对连接器通规定电流，测量连接器两端电压降从而得出电阻值 （六）振动测试： 目的：验证振动对电连接器及其组件性能的影响。 振动类型：随机振动，正弦振动 （七）机械冲击测试 目的：验证连接器及其组件耐冲击的能力或评定其结构是否牢固； 测试波形：半正弦波，方波。 （八）冷热冲击测试 目的：评估连接器在急速的大温差变化下，对于其功能品质的影响。 （九）温湿度组合循环测试 目的：评估连接器在经过高温高湿环境储存后对连接器性能的影响。
常规工程连接器Q-test测试说明
CONNECTOR DIVISION APPLE連接器產品常规Q-test测试说明 EIA-364 (美国电子工业学会） EIA-364(
CONNECTOR DIVISION 1. Low Level Contact Resistance (LLCR) 低阶接触阻抗 2. Insulation Resistance 绝缘阻抗 3. Dielectric Withstanding Voltage 耐电压 4Temperature rise 电气性能 4. Temperature rise温升 5. 其它电气特性：电磁干扰泄露衰减；特性阻抗；插入损耗；反射系数， 电压驻波比；串扰，传输延迟；时滞。。。 1. Mating/ unmating Force 插拔力 2. Durability 寿命测试 3. Contact retention force 端子保持力 4. Contact normal force 常规三机械性能端子正向力 5. Vibration振动测试 6.Physical shock振动冲击测试 大测试 1. Heat Soak 热储存测试 2. Thermal Cycling 热循环测试 3. Thermal Shock 冷热冲击测试 环境性能 冷热冲击测 4. Humidity Cycling 温湿度组合循环测试 5. Temperature Life 高温测试 6.Salt Spray 盐雾测试 7. Resistance to Soldering Heat 耐焊接热
CONNECTOR DIVISION 1.Low Level Contact Resistance (LLCR) 低阶接触阻抗测试 1定义： 1. 任何金屬表面可能有a.灰塵b.氧化物c.油污等雜質, 當兩金屬表面接觸後該介質 會影響電流之流通, 一般稱之為接觸阻抗. 高品质的连接器应当具有低而稳定的接触阻抗，连接器的接触阻抗从几毫欧到数十毫欧不等。 2.目的： 在不破坏端子表面的氧化膜的情况下，测试结合的两个端子之间的接触阻值，以作为连接器端子的总体性评估. 3. 方法： a）以四线量测法量测结合端子之电阻值b）测试电流：100mA max b）测试电流100mA max c）测试电压：DC 20mV max 备注：常规CR测试电流和电压: DC 5V ；1A .4.参考标准：EIA-364-23 5测试仪器微欧姆机5. 测试仪器：微欧姆机 （设备自身就应具备四线法测试功能，它应有四个外接插孔。至于从插孔出来的引线是不是以两个测试夹子的形势就没有太多的约束，只要保证测试时样品上有横流，电压两个回路即可。一般用鳄鱼夹（注意单个鳄鱼夹的两个夹子分别对应电流和电压）进行测试。） Microsoft EIA 364 23B Microsoft fice Excel 工作