射頻同軸連接器的失效原因分析及可靠性提高方法
改進措施:對于圖2-2結構的同軸連接器裝配時可在螺紋連接處涂適量的導電膠或螺紋鎖固劑以增加螺紋連接的可靠性。而對于圖2-3結構,要選用粘結強度較 高的膠粘劑,且涂膠時一定要保證膠充滿整個涂膠孔;在內導體涂膠處滾花,增加內導體與膠粘劑的接觸面積,防止內導體轉動;適當調整內導體、外導體、介質支 撐的徑向尺寸及公差,使內導體與介質支撐、介質支撐與外導體之間的配合為過盈配合,也可使三者裝配在一起更加牢固。
2.2、內導體的插孔尺寸或插針尺寸不正確
如 果插孔內導體孔徑小于規(guī)定尺寸,那么當插針內導體的插針進入插孔時就會使得插孔過度擴張,形變量超出其彈性形變范圍,產生塑性變形,導致插孔內導體損壞; 相反,如果插針直徑過小,當插針和插孔配合時,插針與插孔壁之間的間隙過大,兩內導體不能緊密接觸,接觸電阻變大,連接器的電氣性能指標會很差。
改 進措施:插孔和插針的配合是否合理,我們可以利用標準規(guī)插針和插孔內導體配合時的插入力和保持力的大小來進行衡量。如對于N型連接器,直徑 Φ1.6760+0.005標準規(guī)插針與插孔配合時的插入力應≤9N,而直徑Φ1.6000-0.005標準規(guī)插針和插孔內導體配合時的保持力 ≥0.56N。因此我們可以以插入力和保持力作為一個檢驗標準,通過調整插孔和插針的尺寸和公差,以及插孔內導體的時效處理工藝,使插針與插孔之間的插入 力和保持力處于一個合適的范圍。
2.3、插孔內導體彈性差
造成插孔內導體彈性差的原因主要有兩個方面,一是插孔內導體開槽部分設計或加工不合理,二是插孔內導體時效處理不當。
2.3.1 插孔內導體開槽部分設計或加工不合理
除了材料本身的彈性,插孔部分的開槽結構的設計和加工也是影響插孔內導體彈性的一個重要原因。
(1) 開槽長度:如果開槽長度過長,插針內導體與插孔內導體配合時二者之間的接觸力變小,就可能會導致內導體之間接觸不良;開槽長度過短,插針與插孔之間的接觸 力和插入力太大,造成內導體磨損加劇,甚至導致內導體或介質支撐變形或損壞,且插孔部分的疲勞強度降低,連接器的壽命也會縮短。
(2)開槽寬度:適當增加開槽的寬度可以增大插孔和插針之間的接觸力,但隨著槽寬的增加,在圓周上插孔與插針的接觸面積減少,加劇了傳輸線的不連續(xù)性,影響電氣性能。
(3)開槽個數(shù):開槽個數(shù)越多,單瓣插孔壁上的分攤的力越小,能有效的減輕插孔和插針配合時對內導體表面的磨損,但同樣也會減少插孔與插針的接觸面積,加劇傳輸線的不連續(xù)性。
(4)如果插孔內壁留有加工槽時產生的毛刺,會導致連接時插孔內壁不能完全和插針良好接觸。改進措施:合理設計插孔內導體開槽長度、開槽寬度以及開槽個數(shù);而在加工插孔上的槽時要將插孔內的毛刺清除干凈。
2.3.2 插孔內導體時效處理不當
如果插孔內導體在進行時效強化處理時沒能很好的控制溫度區(qū)間或時效時間,致使其硬度達不到設計值,在多次插拔后收口逐漸松弛,接觸壓力明顯下降,從而導致接觸不良。
改進措施:根據材料本身的特性結合實際經驗,制定出合理的時效處理工藝,生產時嚴格執(zhí)行按工藝進行操作。
2.4、內導體表面鍍層脫落或磨損造成接觸不良
為 保證傳輸信號質量,一般內導體表面都有金鍍層。如果鍍層結合力不良,在多次的插拔之后,內導體表面的鍍層會產生起泡、甚至剝落,造成連接時插孔和插針內導 體接觸不良,連接器的電氣性能指標變差。而反復的插拔也會導致鍍層磨損,表面質量下降。由于信號傳輸時的肌膚效應,連接器傳輸信號的頻率越高,內導體表面 鍍層對電氣性能的影響就越大。
改進措施:控制鍍層質量,保證鍍層與基體的結合力;鍍硬金合金以提高其耐磨性。
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