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电连接器可靠性分析

电连接器可靠性分析
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

触不良。为判定在靶场已装机待发射状态的同批次插头接触是否可靠,只得在基地现场用标准插针和砝码逐只对每个插孔进行单孔分离力检查。

用于某型号运载火箭的穿墙式密封插座,在基地发现个别接点接触不良,有断路现象。经专家取证分析发现,插座内转接插针处有白色硅橡胶爬升到插孔和插针接触部位,且部分转接插针的分离力也不合格。由此认为该产品在结构上存在着没有认识到的设计缺陷,必须改进该产品设计方案,提高产品的设计可靠性。

某型号选用的压接单端线束的小型矩形插座,用户在导通检测时发现28点插针与导线不导通,而28点导线与10点插针与导线成通路。分析原因是28点虚压后在装配穿线过程中, 28点导线与10点压接导线粘连在一起所致。

绝缘不良

绝缘体的作用是使接触件保持正确的位置排列,并使接触件与接触件之间、接触件与壳体之间相互绝缘。故绝缘件必须具备优良的电气性能、机械性能和工艺成型性能。特别是随着高密度、小型化电连接器的广泛采用,有些间距达0.635mm,甚至0.3mm。这对绝缘材料、注塑模具精度和成型工艺等提出了更苛严的要求。由于绝缘体表面或内部存在金属多余物、表面尘埃、焊剂等污染受潮,有机材料析出物及有害气体吸附膜与表面水膜溶合形成离子性导电通道,吸潮、长霉、绝缘材料老化等原因,都会造成短路、漏电、击穿、绝缘电阻低等绝缘不良现象。

案例1:某卫星用于偏置动量轮的CX-31玻璃烧结密封插座振动试验时出现信号不稳定,插座某点插针与壳体间有短路现象。经观察分析发现,插座镀金层局部开始腐蚀,单个插针玻璃烧结与壳体的交界处部分镀金层剥落,出现短路的插针与壳体间有一条由于镀金层起皮产生的金属多余物粘连在一起。

案例2:某厂生产的园形插座耐压要求1300V、1min不击穿,绝缘电阻要求大于1000MΩ。用户补充筛选时发现有一插座第1与第2插针间绝缘电阻、耐压均不合格。绝缘电阻仅有20 MΩ,耐压700V即击穿。解剖分析发现,绝缘体上、下安装板芯间有碳黑状击穿痕迹。经与生产厂共同分析认为是由于胶接绝缘体上下安装板采用的灌封胶不洁,混有个别金属多余物所致。

固定不良

壳体是电连接器外罩。插合的一对连接器壳体,通常也为伸出的接触件提供精确的对中和保护,同时还具有安装定位、锁紧固定在设备上的功能。固定不良,轻者影响接触可靠造成瞬间断电,严重的就是连接器解体。解体是指电连接器在插合状态下,由于材料、设计、工艺等原因导致结构不可靠造成的插头与插座之间、绝缘体与壳体之间或插针与插孔之间的不正常分离,将造成控制系统电能传输和信号控制中断的严重后果 [3]。由于设计结构不可靠,选材错误,成形工艺选择不当,机加工、热处理、模具、装配、铆接等工艺质量差,造成弹性零件变形断裂,卡钉漏铆,装配不到位等都会造成固定不良。

案例1:某重点工程用的园形压接式插头座在单机联试时多次发生插头壳体连绝缘体与外面的连接环分离的严重解体事故。经取证分析认为是由于连接环内的定位槽深度不够,导致在外来扭矩或其它旋转力作用下将卡圈旋出,造成插头解体失效。后经设计改进结构尺寸,避免了类似事故重现。由此案例说明,对这类关键零件,如卡圈、波纹簧、弹簧等的材质、热处理工艺要求及外

形几何尺寸、定位槽尺寸精度等一定要经大量试验计算反复论证后才能得到准确、可靠的选择。

案例2:某厂生产的小型园形插头座在基地联试时发现插头解体,经取证分析发现是由于插头内的卡环装配不到位,未完全压入定位槽,导致受力时壳体连同绝缘体与用螺纹连接在插座上的连接环分离。

案例3:用于某重点工程电源系统的YB3470L20-41SN插座,在赴外地联试返回后发现,与其配合的短路插头有歪斜现象。经检查发现插座上的三个卡钉仅剩一个,分析认为:造成事故的直接原因是插座壳体装上卡钉后,其中有二个卡钉未铆接翻边所致。

密封不良

航天用密封电连接器有树脂密封和玻璃烧结密封二种形式。树脂密封插座常用气压法进行粗检漏,而玻璃烧结密封插座则必须采用氦质谱仪进行精检漏。由于树脂灌封工艺质量和玻璃烧结工艺质量,接触件的插配不良等原因造成壳体与绝缘体或绝缘体与接触件界面处应力集中,存在微裂纹、气泡等缺陷,引起密封不良失效。

案例1:某型号园形插座壳体与绝缘体之间采用771胶胶粘固化密封,气密性检查发现漏气。分析认为是由于胶粘剂固化不完全,结合力差,固化后收缩产生较大空洞所致。

案例2:某厂生产的园形密封插座产品技术条件规定漏率应不大于10-5pa.m/s。用户进行补充筛选发现漏率大部分不合格。经检查原因是生产厂因氦质谱仪出现故障,临时用酒精气泡法代替。由于试验方法不符合标准要求,导致不合格产品出厂。

此外,由于壳体镀层起皮、腐蚀、碰伤,绝缘体毛刺、裂纹,接触件加工粗糙、变形等原因造成的外观不良,由于定位锁紧配合尺寸超差,加工质量一致性差,总分离力过大等原因造成的互换不良,也是航天电连接器的常见病、多发病。这二种失效一般都能在检验及使用过程中及时发现剔除。而上述四种致命失效是连接器的隐形缺陷,必须采取有效措施预防。

预防失效的措施

培育企业质量文化

预防失效必须坚持“以人为中心”的管理。产品质量取决于人的质量。质量靠人来创造,因此,构筑和培育质量文化的核心出发点与落脚点都是人。发现失效并不可怕,可怕的是不能站在维护企业整体利益的高度去认真失效分析,把坏事变为好事,及时采取整改预防措施。而是为了个人或部门的眼前利益采用掩盖和回避矛盾的做法。如某厂在短短一个月内连续出现18个批次铝壳体表面镀层起皮,明明是工艺质量问题,却在不合格审理单上由主管设计签字,审理单上的“产生原因”和“预防措施”二个栏目均为空白。全国质量月该厂举行内部废品展览,露列了大量的各种废品,也均不分析原因和责任。作者认为,强化质量意识,首先需要强化企业领导者的质量意识。企业领导者的质量意识是企业能否生存和发展的决定因素。只有领导者的质量意识增强了,才能落实质量发展战略,才能有效提高企业的综合素质,才能研制开发和生产出市场竞争力强的产品。质量价值观念不仅影响个人行为,还影响群体行为和整个企业行为,进而影响企业的效益、形象和声誉。

开展零缺点质量管理

质量管理的标准是零缺点,是要求每个人第一次就把事情做对。提高质量的良方是事先预防,不是事后检验。现在有些厂为追求生产进度,发现产品失效后往往不太追究生产部门的问题出在哪里。产品退回厂总认为是质检部门的事。他们振振有词地为自己辩解,认为自己每天生产出这么多产品,难免会出差错。部分领导不注意生产过程质量控制,而把重点把关放在成品最终检验上。如某厂尽管最终设了成品检验、抽样专检和出库检验三道防线,仍屡次发生接触不良等严重影响企业声誉的致命失效。开展零缺点的质量管理,要求每个职工做明白人、办明白事。全方位地对每人每天每事进行清理控制,就是企业每天所有的事都有人管。做到控制不漏项,所有的均有管理、控制内容,并依据工作标准对各自控制的事项按规定计划执行。每日将实施结果与计划指标对照总结纠偏,达到对事物发展过程日控事控的目的,确保事物向预定目标发展。如果人在岗位,而对自己应该干什么,干多少,按什么标准干,达到什么结果都心中无数,这就难以达到“零缺点”。

内部质量审核

内部质量审核可为企业提供减少、消除,特别是预防失效的客观证据,揭示一些尚未达到标准所规定的薄弱环节,作为企业完善质量体系,达到模式标准的整改依据。通过内审把存在不合格失效的有关信息进行系统分析,作为企业管理层采取预防失效决策的主要依据之一。由于内审是一个抽样过程,审核检查只可能在某一时刻进行,不可能跟踪全部过程,这就需要各部门“举一反三”。不仅对本部门查出的失效分析原因,采取预防措施,防止类似失效重现,且要对其它部门查的不合格项目也采取自查自纠,这也是企业质量文化的体现。

实施航天电连接器可靠性增长工程方案

航天电连接器专业生产厂要编制和实施航天电连接器可靠性增长工程方案。要积极开展和加强电连接器可靠性研究、设计、试验和统计工作。通过DPA试验,力求给出连接器定量的可靠性指标。目前航天电连接器的可靠性分析工作与航天系统工程需求有不少差距,至今还没有一个有可靠性指标的电连接器。

为此,生产厂和用户要密切合作。首先生产厂要培养造就一支具有丰富实践经验的失效分析专家队伍,能准确定位分析生产过程中出现的各类设计、工艺和检验质量问题,并及时采取预防纠正措施。用户应对检测、装配、试验等整个使用过程中发生的质量和可靠性问题(包括时间、地点、环境、失效现象和失效件等)作出详尽正确的记录反馈生产厂,以便生产厂进行认真的失效分析后找出原因,从而采取有效的预防失效措施,及时更改设计工艺文件。针对产品使用过程中暴露的缺陷,改进设计工艺和预防失效是增长航天电连接器可靠性的最有效方法。

重视和加强工艺装备和检测设备的技术改造

通过最近许多失效案例分析给我们的反思是:要满足航天事业对电连接器日益增长的品种、数量和质量需求,单凭增加人力投入是不行的,我们必须引进国内外许多先进的连接器生产工艺装备及检测设备,为生产航天电连接器服务。如灌胶现许多厂用针筒手工操作,灌胶量和均匀度很难控制,局部过量加压后若渗入接触件的插合界面,极易造成接触不良。该工序可用目前许多厂商推出的自动点胶机完成操作。它可X、Y、Z三轴作平面及立体运行。可作点、线、面及不规则图形涂胶。可与大小针筒、胶枪及储液连接。涂胶时间和行走速度可作编程。任何高低浓度液体皆

可适用。还可作直视编程,操作介面简单、易用。再如目前许多厂总分离力用弹簧秤测定,单孔分离力用标准插针加砝码测定,压接导线拉脱力用吊砝码测定,机械寿命用手工插拔。而这些检验项目均可用伺服系统全自动插拔力试验机完成对各种连接器插拔力测试。该机电脑可准确控制插拔行程、速度、次数、暂停时间及绘制插拔位移曲线图、寿命曲线及检查报告。由于备有自动对中的夹具,故能高精度地进行单孔分离力、总分离力、机械寿命和压接导线拉脱力等试验。作者认为:随着电子化、信息化时代的发展,现在生产民用连接器和电缆组件有许多科技含量高、先进、成熟的工艺检测手段,通过学习借鉴完全可以用于航天电连接器生产厂的工艺装备和检测设备技术改造。

预防失效的可靠性筛选检验

为确保航天用电连接器的质量和可靠性,预防致命失效的发生,建议按产品技术条件研究制定相应的筛选技术条件,开展以下有针对性的预防失效的可靠性检验。

预防接触不良

导通检测

目前产品技术条件交收试验无此项目,而用户装机后一般均要进行导通检测。但有的检查方法还相当原始,用蜂鸣器、万用表或指示灯手工逐点检查。由于工作量大、精细、繁琐、枯燥、易疲劳,还需对照图纸、接线表、芯线号,极易造成漏检、错检。在此建议连接器生产厂对一些用于重点型号的转接连接器,如带有内外插头的穿墙式三件套插头座,带电线电缆的连接器组件,应增加100%的导通逐点检测。日本耐可公司生产的NM-SP导通仪检测点数达512点,非常适用于导弹武器系统等复杂多芯的电缆网或线束组件的导通检测。该机与电脑相连,能迅速判明每个接点有否断路、短路或误配线等。NM-ECTS导通仪适用于128点, 64回路的单端线束导通检测。该仪器最大的优点是能防止漏检。手工逐点导通检测、漏掉一点往往难以发觉。而该仪器任意触摸,只要漏掉一点,就发不出合格的声光指示信号,非常直观。

瞬断检测

航天电连接器有许多是在动态振动环境下使用的。实验证明仅用检验静态接触电阻是否合格,并不能保证动态环境下使用接触可靠。往往接触电阻合格的连接器在进行振动、冲击、离力等摸拟环境试验时仍出现瞬间断电现象,故对一些高可靠性要求的连接器,许多设计人员都提出最好能100%对其进行动态振动试验考核其接触可靠性。最近日本耐可公司推出一种与NM-11A导通仪配套使用的便携式小型台式电动振动台。其中NM-11A导通仪有10个平行独立回路,可按产品技术条件规定设定监测的瞬间断电时间振动台可摸拟产生100赫芝以内的低频振动。目前该套设备已成功地应用于许多振动环境下使用的民用线束接触可靠性检验。作者认为也可以借鉴用于航天电连接器的动态接触可靠性检测。

单孔分离力检测

单孔分离力是指插合状态的接触件由静止变为运动的分离力,用来表征插针和插孔正在接触。实验表明:单孔分离力过小,在受振动、冲击载荷时有可能造成信号瞬断。用测单孔分离力的方法检查接触可靠性比测接触电阻有效。检查发现单孔分离力超差的插孔,测量接触电阻往往仍合格。为此建议生产厂除要研制开发新一代的柔性插合接触稳定可靠的接触件外,不应对用于重点型号

的关键电连接器采用自动插拔力试验机,对成品进行100%的逐点单孔分离力检查。防止因个别插孔松驰造成信号瞬断。

预防绝缘不良

绝缘材料检查

原材料质量优劣对绝缘体的绝缘性能影响很大。故每批热固性塑料粉或热塑性塑料粉使用前都必须按产品标准进行必要的原材料入厂复验。最好能选择高密度、小间距的注塑模,按现行注塑工艺试压几个绝缘体样品,测定其绝缘性能是否符合产品技术条件规定要求。

绝缘体绝缘电阻检查

目前有部分生产厂工艺规定装配成成品后再检测电性能,结果由于绝缘体本身绝缘电阻不合格,只得整批成品报废。合理的工艺应是在绝缘体零件状态就100%进行工艺筛选,确保电性能合格。目前国内许多连接器生产厂采用的电性能测试仪都是单参数的,如耐压测试仪、绝缘电阻测试仪和接触电阻测试仪等。需多次插拔变换仪器和多次变换二至三个测试工装,操作较为繁琐。而日本nac公司、美国CIRRIS公司等推出的多功能自动电性能检测仪,内部采用自动逻辑切换数字电路,一次插合即能快速、准确地完成导通、绝缘、耐压和瞬断等项目的自动检测。用电脑菜单设定试验电压、试验时间、漏电流、绝缘电阻阈值等参数。仪器具有自检功能,以判断检测前仪器是否正常。还能将被检连接器或线束与记忆的内存样品信息比较判断是否合格。能自动将检验结果打印输出和通过电脑查询记录。

预防固定不良

互换性检查

互换性检查是一种动态检查。它要求同一系列相配的插头和插座都能进行相互插配连接。从中发现有否由于壳体、绝缘体、接触件和橡胶垫等零件尺寸超差,缺装零件或装配不到位等原因造成无法插合、定位和锁紧,甚至在受旋转力的作用下造成解体。互换性检查的另一作用是通过螺纹、卡口等插拔连接能及时发现有否产生影响绝缘性能的金属多余物。故建立对一些重要用途的电连接器应100%进行该项目检查,以避免在基地临阵状态出现这类重大的致命失效事故。

耐力矩检查

耐力矩检查是一种考核电连接器结构可靠性十分有效的检查方法。如美军标MIL-L-39012标准规定, SMA射频插头采用专用定力板手进行耐力矩检查,力矩要求为0.79~1.13N.m。某厂生产的SMA-JB2射频插头90只,用户在电装时发现一只插头因卡环未完全装入螺套定位槽而解体。事故发生后,按标准用定力板手逐只进行耐力矩检查,从中又发现相同失效模式的解体插头一只。

目前大部分航天电连接器技术条件尚无耐力矩检查项目,为此,研究和制定航天电连接器结构可靠性的检查方法,是摆在我们面前的一项紧迫任务。

压接导线的通测

某型号飞船用的耐环境快速连接压接式园形插头,在电装时经常发现个别芯压接导线送不到位,

或送到位后锁不住,接触不可靠。分析原因是个别安装孔齿套定位处有毛刺或多余的胶液。特别是使用厂已电装到一个插头座的最后几个安装孔,发现该疵病后只得将已安装好的其它孔压接导线一一卸出,重新更换插头座。此外,由于导线线径与压接孔径选择配合不当,或由于压接工艺操作失误,还会造成压接端不牢的事故。为此,建议生产厂在成品出厂前要对交货的每个插头(座)的所有安装孔进行通测,即用装卸工具将压接有插针或插孔的导线摸拟送到位,检查能否锁住[4]。根据产品技术条件规定,对逐根压接导线进行拉脱力的检查。

预防密封不良

对于有密封性要求的电连接器,必须严格按标准规定要求进行100%的逐只密封性检测,剔除漏率超过规定的产品,以保证飞船、卫星等有密封要求的电连接器使用的安全可靠,特别是宇航员生命保证系统的正常工作。检测时必须按产品技术条件规定的试验方法和试验条件进行检漏,不得擅自更改试验条件和方法。检漏前要用标准漏孔对仪器进行校正,确保检漏量值的准确可靠。

结束语

没有可靠的电连接器,就没有可靠的航天系统工程。失效与可靠是相对应又相互联系的一个矛盾体的两个方面。通过电连接器可靠性筛选发现各种失效模式和失效机理,可引出大量经验教训和排除各种隐患,为改进设计、工艺、检验和使用提供科学依据,它也是修订和制订航天用电连接器技术条件的重要依据。寻找预防失效的措施,实现由失效变为可靠的转化,是失效分析的最终目的。

预防失效是一门涉及机械、电子、材料、化学等多门学科的交叉科学。电连接器涉及的不仅仅是孤立的材料或工艺,它涉及压力、温度、腐蚀、尘土、绝缘、电磁干扰、微小型结构、高频分布参数影响等一系列问题,忽视其中任何一个细节,可能造成的损失将无法估算,其不良影响将延续很久。尽管电连接器的失效在整个航天电子元器件的失效统计中占有较大比例,但我们至今对其的认识和重视程度,与航天系统工程的高可靠要求尚有很大差距。美国在发射登月飞船前,曾邀集电接触专家对飞船的100万个接点进行模拟试验,总耗资达1亿美元,以保证万无一失,使世界同行对其严谨的科学态度深表钦佩 [5]。相比之下,我们对航天电连接器的电接触学研究的投入还非常不足。作者撰写本文的目的是期望领导和同行能高度重视和支持这一领域的研究,争取较大的人力和资金投入,开展航天电连接器的可靠性增长试验,特别是要开展模拟航天特殊使用环境的可靠性试验,研究分析故障机理,形成一套能适应航天事业发展需要的实验体系。以便在大量实验的基础上,采取积极的改进和预防措施,提高航天电连接器的质量和可靠性

六性分析报告

盛年不重来,一日难再晨。及时宜自勉,岁月不待人。 盛年不重来,一日难再晨。及时宜自勉,岁月不待人。 盛年不重来,一日难再晨。及时宜自勉,岁月不待人。 终端 六性分析报告 共1册第1册共14页 有限公司 二O一六年月

目录 1 概述 (2) 2 产品用途、特色及系统组成 (2) 3 产品可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、电磁兼容性性能指标 (2) 4 产品可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、电磁兼容性管理工作概况 . 3 5 可靠性分析 (3) 6 维修性分析 (11) 7 测试性分析 (12) 8 保障性分析 (12) 9 安全性分析 (13) 10 电磁兼容性 (13) 11 对产品可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、电磁兼容性设计水平的基本评价 (13)

1 概述 为确保产品质量符合要求,根据终端技术指标要求及项目《质量保证大纲》的规定,对该产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性进行分析。 2 产品用途、特色及系统组成 2.1 产品用途、特色 终端以为移动平台,规范了等技术要求,适用于各类的安装使用,为功能。 终端设备具有抗震性强、安全可靠等特点,能满足对设备的要求,具有良好地环境适应能力,可为提供等功能。 作为应用于领域的系统,系统设备具备以下特点: a)自主性:。 b)全时性:。 c)集成性:。 2.2 系统组成 终端包括终端、平板电脑(如图1)。 图1 终端组成框图 3 产品可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、电磁兼容性性能指标 产品可靠性指标: 平均故障间隔时间(MTBF):≥1000h;该项指标允许在试验测试或试用中考核。 产品兼容性指标:

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

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编号: XXXX式开关 可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性分析报告 拟制: 审核: 批准: XXXXXXXX有限公司 二零一一年三月

1 概述 为确保产品质量符合要求,达到顾客满意,根据《XXXX式开关产品质量保证大纲》的规定,对该产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性进行分析。 2 可靠性分析 2.1 元器件清单 本器件选用元器件如下:

2.2 可靠性预计 本器件所采用的元器件有7类13种共57个。其中任一元器件失效,都将造成整个器件失效,即器件正常工作的条件是各元器件都能正常工作。因此,本器件的可靠性模型是一个串联模型。 该器件是可修复产品,寿命服从指数分布,根据可靠性理论,其平均故障间隔时间与失效率成反比,即: MTBF= 1/∑pi λ (1) 所用元器件均是通用或固化产品,其质量水平、工作应力及环境条件都相对固定,其失效率因子等有关可靠性参数可参考《GJB/Z299C-2006电子设备可靠性预计手册》,从而采用应力分析法来预计本器件的可靠性指标。 本器件一般内置于系统机箱内,使用大环境是舰船甲板或舰船舱内,其环境代号Ns2,工作温度-40℃~+70℃,现计算其可靠性指标。 2.2.1 PIN 二极管的工作失效率1p λ 本器件使用PIN 二极管,其工作失效率模型为 K Q E b p πππλλ=1 (2) 式中: b λ —— 基本失效率,10-6/h ; E π —— 环境系数; Q π —— 质量系数; K π —— 种类系数。 由表5.3.11-1查得基本失效率b λ =0.212×10-6/h ; 由表5.3.11-2查得环境系数E π=14;

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。

电连接器基本知识概述

电连接器基本知识概述 在武器装备的各类电子系统中,电连接器在器件与器件、组件与组件、系统与系统之间进行电气连接和信号传递,是构成一个完整系统所必须的基础元件。 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和高可靠性,使它也广泛应用于航空、航天、国防等军用系统中。针对此块精英人才,也是目前我国最稀缺的,目前收纳电连接器人较多的有连接器英才网,是电连接器行业人才的一个专业性招聘、求职网站。 一、电连接器分类、结构 1.连接器常用的分类方法是: 1)按外形分:圆形电连接器、矩形电连接器。 圆形电连接器由于自身结构的特点在军事装备上(航空、航天)用量最大。矩形电连接器由于其结构简单更多的是用于电子设备的印制线路板上。 2)按结构分: 按连接方式:螺纹连接、卡口(快速)连接、卡锁连接、推拉式连接、直插式连接等; 按接触体端接形式:压接,焊接,绕接;螺钉(帽)固定; 按环境保护分:耐环境电连接器和普通电连接器 3)按用途分: 射频电连接器 密封电连接器(玻璃封焊) 高温电连接器 自动脱落分离电连接器 滤波电连接器 复合材料电连接器 机场电源电连接器 印制线路板用电连接器等2.电连接器结构电连接器由固定端电连接器(以下称插座),自由端电连接器(以下称插头)组成。插座通过其方(圆)盘固定在用电部件上(个别还采用焊接方式),插头一般接电缆,通过连接螺帽实现插头、插座连接。 电连接器由壳体、绝缘体、接触体三大基本单元组成。 壳体——电连接器壳体是指插头插座的外壳、连接螺帽、尾部附件。外壳作用是保护绝缘体和接触体(插针插孔的通称)等电连接器内部零件不被损伤。上面的定位键槽保证插头与插座定位。连接螺帽用于插头座连接和分离。尾部附件用于保护导线与接触体端接处不受损伤并用于固定电缆。壳体还具有一定电磁屏蔽作用。

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。

六性分析报告

编号: 376MHz/418MHz双模吸盘天线 可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性分析报告 拟制: 审核: 批准: XXXX科技有限公司 二零一三年三月 1 概述 为确保产品质量符合要求,达到顾客满意,根据《GJB9001B-2009质量管理休系要求》的规定,对该产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性进行分析。 2 可靠性分析 元器件清单 元件选型上天线护套玻璃钢经过GJB150环境试验,高频接头采用国标黄铜加工表面镀涂处理,接头采用316#不锈钢材质,保证了气路可靠性;测控系统元件选择汽车级或者军品级的元件,工作温度覆盖系统工作温度范围,并经过筛选,具有较高的可靠性。 可靠性预计 本器件所采用的元器件有7类13种共57个。其中任一元器件失效,都将造成整个器件失效,即器件正常工作的条件是各元器件都能正常工作。因此,本器件的可靠性模型是一个串联模型。 该器件是可修复产品,寿命服从指数分布,根据可靠性理论,其平均故障间隔时间与失效率成反比,即:

MTBF= 1/∑pi λ (1) 所用元器件均是通用或固化产品,其质量水平、工作应力及环境条件都相对固定,其失效率因子等有关可靠性参数可参考《GJB/Z299C-2006电子设备可靠性预计手册》,从而采用应力分析法来预计本器件的可靠性指标。 本器件一般内置于系统机箱内,使用大环境是舰船甲板或舰船舱内,其环境代号Ns2,工作温度-40℃~+70℃,现计算其可靠性指标。 2.2.1 PIN 二极管的工作失效率1p λ 本器件使用PIN 二极管,其工作失效率模型为 K Q E b p πππλλ=1 (2) 式中: b λ —— 基本失效率,10-6/h ; E π —— 环境系数; Q π —— 质量系数; K π —— 种类系数。 由表5.3.11-1查得基本失效率b λ =×10-6/h ; 由表5.3.11-2查得环境系数E π=14; 由表5.3.11-3查得质量系数Q π=; 由表5.3.11-4查得种类系数K π=; 本器件中使用了18只PIN 二极管,故其工作失效率为: 2.2.2 片状电容器的工作失效率2p λ 本器件选用的片状电容器,其工作失效率模型为: ch K CV Q E b p πππππλλ=2 (3) b λ —— 基本失效率,10-6/h ; E π —— 环境系数; Q π —— 质量系数;

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

六性分析报告

终端 六性分析报告共1册第1册共14页 有限公司 二O一六年月

目录 1 概述 (1) 2 产品用途、特色及系统组成 (1) 3 产品可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、电磁兼容性性能指标 (2) 4 产品可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、电磁兼容性管理工作概况 . 2 5 可靠性分析 (2) 6 维修性分析 (10) 7 测试性分析 (10) 8 保障性分析 (11) 9 安全性分析 (11) 10 电磁兼容性 (12) 11 对产品可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、电磁兼容性设计水平的基本评价 (12) 1 概述 为确保产品质量符合要求,根据终端技术指标要求及项目《质量保证大纲》的规定,对该产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性进行分析。 2 产品用途、特色及系统组成 2.1 产品用途、特色 终端以为移动平台,规范了等技术要求,适用于各类的安装使用,为功能。 终端设备具有抗震性强、安全可靠等特点,能满足对设备的要求,具有良好地环境适应能力,可为提供等功能。 作为应用于领域的系统,系统设备具备以下特点: a)自主性:。 b)全时性:。 c)集成性:。 2.2 系统组成 终端包括终端、平板电脑(如图1)。 图1 终端组成框图

3 产品可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、电磁兼容性性能指标 产品可靠性指标: 平均故障间隔时间(MTBF):≥1000h;该项指标允许在试验测试或试用中考核。 产品兼容性指标: 电磁骚扰特性应符合GB 9254 中B级的要求。 4 产品可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、电磁兼容性管理工作概况 4.1 管理机构 a)公司六性管理在总工程师直接领导下,由生产技术部归口管理,生产技术部设一名设备六性管理专职人员。 b)为保证设备六性数据的收集、分析、应用形成畅通的渠道,加强对六性管理的组织和协调工作,公司设立设备六性工作小组。由设备六性管理专职兼任工作小组组长。 c)设备六性工作小组成员包括:生产技术部专业组长,设备管理部各专业组长,采购部两名,测试组、文档组专工各一名。 4.2 管理智能实施 a)总工程师负责审核、批准上报的设备六性基础数据,推动设备六性管理工 作的开展,并督促设备六性工作小组按计划开展工作。 b)生产技术部主任负责对设备六性管理具体工作进行指导和协调。签发设备 六性工作小组月度例会会议纪要。接受上级主管部门的业务指导,监督设 备六性工作小组执行统一的规程,开展有针对性的设备六性统计、分析和 应用。 c)设备六性工作小组成员职责 d)生产技术部专工负责审核本专业提高设备六性的措施,对措施的实施情况 进行跟踪检查。围绕设备六性管理的阶段性工作任务和研究课题,组织有 关人员对提高设备六性的措施进行全面地分析、研究,努力做到彻底分析、查清故障设备的技术原因,审核或批准改善设备六性的意见和建议。设备 六性工作小组成员对设备六性情况进行总结,分析影响设备六性的主要设 备问题,提出提高设备六性的对策。参与技术改进和更新项目的可行性论 证,运用六性分析方法对项目的可行性、项目的方案进行比较、论证。 5 可靠性分析

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

电连接器六性分析实施报告

专业技术资料分享 编号: ******圆形连接器 六性分析报告 拟制: 审核: 批准: *********************** WORD 文档下载可编辑

二零一五年一月五日 1概述 为确保产品质量符合要求,达到顾客满意,根据《圆形电连接器产品质量保证大纲》的规定,对该产品的可靠性、维修性、安全性、环境适应、维修性、测 试性进行分析。 2可靠性分析 2.1元器件清单 本器件主要选用元器件如下: 序号名称型号数量 119 芯安装板/4 212#连接环/1 312#壳体/2 412#尾螺母/1 5密封垫/1 6密封套/2 7密封圈/1 822#插孔Φ1.1x22.519 922#插针Φ1.88x2319 10垫圈 / 垫片 / 波纹弹簧/6 专业知识分享

11卡圈/挡圈/ 卡销/8 2.2可靠性预计 本器件所采用的元器件有30 种共 73 个。其中任一元器件失效,都将造成整个器件失效,即器件正常工作的条件是各元器件都能正常工作。因此,本器件的 可靠性模型是一个串联模型。 该器件属于一种不可修复产品,故当其中某个元器件有损坏时,该产品就应 该停止使用,以免造成损失。 在如上表所示的元器件中,每个元器件都对该产品的性能起关键性因素 一. 19 芯安装板;该材料采用国际通用的PPS 1130A6 玻纤增强 GF30%阻燃 V-0( 本色 ) ,该元器件材料具有高阻燃级,增强级,耐高温,高强度,高流动性 等各方面优越性能,主要性能如下表: 试验条件[状 性能项目测试方法测试数据数据单位 态] 密度ISO 1183 1.66g/cm3 基本性能 熔体粘度ISO 11443260Pa.s Across 物理性能成型收缩率ISO 114430.7% Flow2.00mm 专业知识分享

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。

电连接器六性解析总结报告总结.doc

编号: ******圆形连接器 六性分析报告 拟制: 审核: 批准: *********************** 二零一五年一月五日

1概述 为确保产品质量符合要求,达到顾客满意,根据《圆形电连接器产品质量保证大纲》的规定,对该产品的可靠性、维修性、安全性、环境适应、维修性、测 试性进行分析。 2可靠性分析 2.1元器件清单 本器件主要选用元器件如下: 序号名称型号数量 1 19 芯安装板/ 4 2 12#连接环/ 1 3 12#壳体/ 2 4 12#尾螺母/ 1 5 密封垫/ 1 6 密封套/ 2 7 密封圈/ 1 8 22#插孔Φ1.1x22.5 19 9 22#插针Φ1.88x23 19 10 垫圈 / 垫片 / 波纹弹簧/ 6 11 卡圈 / 挡圈 / 卡销/ 8 2.2可靠性预计 本器件所采用的元器件有30 种共 73 个。其中任一元器件失效,都将造成整个器件失效,即器件正常工作的条件是各元器件都能正常工作。因此,本器件的可靠性模型是一个串联模型。 该器件属于一种不可修复产品,故当其中某个元器件有损坏时,该产品就应该停止使用,以免造成损失。 在如上表所示的元器件中,每个元器件都对该产品的性能起关键性因素 一. 19 芯安装板;该材料采用国际通用的PPS 1130A6 玻纤增强 GF30%阻燃

V-0( 本色 ) ,该元器件材料具有高阻燃级,增强级,耐高温,高强度,高流动性等各方面优越性能,主要性能如下表: 性能项目试验条件 [ 状 测试方法测试数据数据单位态] 基本性能密度ISO 1183 1.66 g/cm3 熔体粘度ISO 11443 260 Pa.s 成型收缩率 Across ISO 11443 0.7 % Flow2.00mm 物理性能 成型收缩率Flow 2.00mm ISO 11443 0.3 % 吸水性24hr,23 ℃ISO 62 0.01 % 屈服拉伸应力ISO 527-2 210 MPa 断裂拉伸应变ISO 527-2 1.9 % 机械性能弯曲模量ISO 178 14000 MPa 弯曲强度ISO 178 290 MPa Charpy缺口冲击强度ISO 179/1eA 11 KJ/m2 体积电阻率IEC 60093 4.0E+16 ohm.cm 介电常数1000Hz IEC 60250 4.2 介电常数1E+6Hz IEC 60250 4.2 电气性能损耗因子1000Hz IEC 60250 0.001 损耗因子1E+6Hz IEC 60250 0.002 耐导电径迹性IEC 60112 125 V 介电强度 3.00mm IEC 60243-1 16 kV/mm 热变形温度 1.8MPa,未退火 ISO 75-2A 270 ℃ 流动方向线性热膨胀系 ISO 11359-2 0.00002 cm/cm/℃数 热性能 垂直流动方向线性热膨 ISO 11359-2 0.00004 cm/cm/℃胀系数 阻燃等级UL 94 V0 由此可见,该元器件在性能方面受影响主要取决与材料以及机械加工,因此 出现质量问题的情况≤ 1% 二.连接环,此元器件对产品的电性能一般造成影响,其主要影响产品的配差,该产品的尺寸出现偏差后将直接影响产品配差时的插拔力,在设计过程中由 于在装配方面留有一定的尺寸,主要由于在加工方面造成误差,由模具冲压其误 差≤ 1% 三.12# 尾螺母,此元器件采用锡青铜制造,此材料为含锌的锡青铜,有高 的耐磨性和弹性,抗磁性良好,能很好地承受热态或冷态压力加工;在硬度下,

电连接器六性分析报告记录

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编号: ******圆形连接器 六性分析报告 拟制: 审核: 批准: *********************** 二零一五年一月五日

1 概述 为确保产品质量符合要求,达到顾客满意,根据《圆形电连接器产品质量保证大纲》的规定,对该产品的可靠性、维修性、安全性、环境适应、维修性、测试性进行分析。 2 可靠性分析 2.1 元器件清单 本器件主要选用元器件如下: 序号名称型号数量 1 19芯安装板/ 4 2 12#连接环/ 1 3 12#壳体/ 2 4 12#尾螺母/ 1 5 密封垫/ 1 6 密封套/ 2 7 密封圈/ 1 8 22#插孔Φ1.1x22.5 19 9 22#插针Φ1.88x23 19 10 垫圈/垫片/波纹弹簧/ 6 11 卡圈/挡圈/卡销/ 8 2.2 可靠性预计 本器件所采用的元器件有30种共73个。其中任一元器件失效,都将造成整个器件失效,即器件正常工作的条件是各元器件都能正常工作。因此,本器件的可靠性模型是一个串联模型。 该器件属于一种不可修复产品,故当其中某个元器件有损坏时,该产品就应该停止使用,以免造成损失。 在如上表所示的元器件中,每个元器件都对该产品的性能起关键性因素 一.19芯安装板;该材料采用国际通用的PPS 1130A6 玻纤增强GF30%阻燃

V-0(本色),该元器件材料具有高阻燃级,增强级,耐高温,高强度,高流动性等各方面优越性能,主要性能如下表: 性能项目试验条件[状 态] 测试方法测试数据数据单位 基本性能密度ISO 1183 1.66 g/cm3 熔体粘度ISO 11443 260 Pa.s 物理性能成型收缩率 Across Flow2.00mm ISO 11443 0.7 % 成型收缩率Flow 2.00mm ISO 11443 0.3 % 吸水性24hr,23℃ISO 62 0.01 % 机械性能屈服拉伸应力ISO 527-2 210 MPa 断裂拉伸应变ISO 527-2 1.9 % 弯曲模量ISO 178 14000 MPa 弯曲强度ISO 178 290 MPa Charpy缺口冲击强度ISO 179/1eA 11 KJ/m2 电气性能体积电阻率IEC 60093 4.0E+16 ohm.cm 介电常数1000Hz IEC 60250 4.2 介电常数1E+6Hz IEC 60250 4.2 损耗因子1000Hz IEC 60250 0.001 损耗因子1E+6Hz IEC 60250 0.002 耐导电径迹性IEC 60112 125 V 介电强度 3.00mm IEC 60243-1 16 kV/mm 热性能热变形温度 1.8MPa,未退火ISO 75-2A 270 ℃ 流动方向线性热膨胀系 数 ISO 11359-2 0.00002 cm/cm/℃垂直流动方向线性热膨 胀系数 ISO 11359-2 0.00004 cm/cm/℃阻燃等级UL 94 V0 由此可见,该元器件在性能方面受影响主要取决与材料以及机械加工,因此出现质量问题的情况≤1% 二.连接环,此元器件对产品的电性能一般造成影响,其主要影响产品的配差,该产品的尺寸出现偏差后将直接影响产品配差时的插拔力,在设计过程中由于在装配方面留有一定的尺寸,主要由于在加工方面造成误差,由模具冲压其误差≤1% 三.12#尾螺母,此元器件采用锡青铜制造,此材料为含锌的锡青铜,有高的耐磨性和弹性,抗磁性良好,能很好地承受热态或冷态压力加工;在硬度下,

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