连接器连接失效原因分析与改进方法

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连接器连接失效原因分析与改进方法

连接器使用频率极高,大家对于连接器也都较为熟悉。但在连接器使用过程中,有可能出现连接失效问题。本文中,小编将对导致连接器连接失效的原因予以介绍。此外,本文还将阐述板对板连接器测试需要注意的事项。

连接器测试
连接器测试

一、连接器连接失效原因探讨

连接器的内导体相对于外导体来说,尺寸较小,强度较差的内导体更容易造成接触不良而导致连接器失效。
连接器的内导体之间大多采用弹性连接方式,例如:弹簧爪式弹性连接、插孔开槽式弹性连接、波纹管式弹性连接等。其中插孔开槽式弹性连接结构简单,加工成本低,装配比较方便,应用范围最为广泛。

1.内导体固定不牢
为了装配需要,在很多射频同轴连接器(如N型,3.5mm)的结构是内导体被在介质支撑处分为两截,然后用螺纹连接起来。但是由于内导体直径较小,装配时如果不在螺纹连接处涂胶加以固定,那么内导体连接强度是很差的,尤其是一些小型射频同轴连接器。因此,当连接器在多次连接、断开,在扭力和拉力长期作用下,内导体螺纹可能就会松动、脱落,导致连接失效。
射频同轴连接器常用的结构之一是内导体、介质支撑以及外导体依靠胶粘剂固定在一起。这种结构如果在装配时涂胶量不够或胶的连接强度不够,那么在使用过程中,涂胶处因受力可能发生断裂,就会造成内导体转动或者轴向窜动,内导体之间不能形成良好的电接触,连接失效。
改进方法:同轴连接器装配时可在螺纹连接处涂适量的导电胶或螺纹锁固剂以增加螺纹连接的可靠性。要选用粘结强度较高的胶粘剂,且涂胶时一定要保证胶充满整个涂胶孔;在内导体涂胶处滚花,增加内导体与胶粘剂的接触面积,防止内导体转动;适当调整内导体、外导体、介质支撑的径向尺寸及公差,使内导体与介质支撑、介质支撑与外导体之间的配合为过盈配合,也可使三者装配在一起更加牢固。

2.内导体的插孔或插针的尺寸不正确
如果插孔内导体孔径小于规定尺寸,那么当插针内导体的插针进入插孔时就会使得插孔过度扩张,形变量超出其弹性形变范围,产生塑性变形,导致插孔内导体损坏;相反,如果插针直径过小,当插针和插孔配合时,插针与插孔壁之间的间隙过大,连接器的两个内导体不能紧密接触,接触电阻变大,连接器的电气性能指标也会很差。
改进方法:插孔和插针的配合是否合理,我们可以利用标准规插针和插孔内导体配合时的插入力和保持力的大小来进行衡量。如对于N型连接器,直径Φ1.6760+0.005标准规插针与插孔配合时的插入力应≤9N,而直径Φ1.6000-0.005标准规插针和插孔内导体配合时的保持力≥0.56N。
因此我们可以以插入力和保持力作为一个检验标准,通过调整插孔和插针的尺寸和公差,以及插孔内导体的时效处理工艺,使插针与插孔之间的插入力和保持力处于一个合适的范围。

板对板连接器
板对板连接器

二、板对板连接器测试注意事项

1.板对板连接器在工作时,电流会在接触点产生热量,导致温升,所以板对板连接器的工作温度应等于环境温度与接点温升之和。
2.板对板连接器被湿气、潮气侵入会影响绝缘性能,金属零件部位也会被锈蚀,因此需要规定试验条件,相对湿度90%~95%、温度+40±20℃。
3.板对板连接器在含有盐雾的环境中工作时,接触表面和金属结构件都有可能产生电化腐蚀,从而影响板对板连接器的电气性能,直接无法使用。

板对板连接器是公母座配对使用的,插拔力是重要的机械性能,所以在测试中对于公母座的连接和电流传输也要求保持稳定。
弹片微针模组的另一个优势就是能用不同的头型应对板对板连接器公母座的测试,具体表现为:用锯齿型的弹片接触板对板连接器的公座,与公座的顶部弹片多点接触,保持接触的稳定性;用尖头型的弹片与板对板连接器母座的两面保持接触,使连接保持长期稳定。

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