触点镀金材料的自然腐蚀和电接触特性研究

由于国内环境污染严重，镀金表面经过长期室内自然暴露后生成了大量呈岛状离散分布的腐蚀物。腐蚀物由处于中心的腐蚀核及环绕的腐蚀晕圈组成，腐蚀核下是微孔。在镀金表面的腐蚀物上进行微动试验，发现较薄的腐蚀晕圈同样会造成高且波动的接触电阻，随微动周期增加，腐蚀物被推开后电阻降低。加大接触正压力，初始接触电阻降低，波动减弱，较少微动周期后电阻降为正常值。由于腐蚀晕圈远大于腐蚀核在表面覆盖的面积，因此腐蚀晕圈上的高电阻及其不稳定性造成电接触失效概率大大提高。

动态电接触模拟测试系统

为研究微动引起的失效机理,本文设计并研制了动态电接触模拟测试系统,用于模拟连接器微动过程,测试微动过程中触点的电性能。文章介绍了该系统的构成、功能、工作原理,并给出了微动、加力装置、计算机软件控制等主要部分的设计方案。

尘土颗粒带电对电接触可靠性的影响及电荷的测量

阐述了尘土颗粒带电对电接触可靠性的影响以及测量电荷的实验方法,并采用密立根方法对尘土颗粒的带电量进行了测量.对实验数据进行了曲线拟合,结果显示,尘土颗粒所带的电荷随着尘土颗粒半径的增加而增大.半径在0.5～2.5 μm的颗粒,所带电荷在1.3×10-18～1.1×10-16C范围内.

环境因素对Ni及PdNi镀层的电接触特性影响研究

该文通过对Ni及PdNi镀层硝酸蒸汽加速腐蚀实验和温湿度循环试验,研究环境中温度、湿度、NO2对这两种镀层材料电接触性能的影响。结果表明:两种镀层的静态接触电阻在湿热条件下均有不同程度的增大,而表面形貌变化不大,温湿度对这两种镀层电接触特性影响不显著,而NO2经氧化成硝酸后,对这两种镀层的腐蚀严重,Ni镀层静态接触电阻比未腐蚀前升高了40多倍,PdNi镀层升高了10倍左右,PdNi镀层在耐硝酸腐蚀和湿热环境下的性能远优于Ni镀层,且PdNi镀层的电接触性能更稳定。

常用电接触材料耐腐蚀性能研究

本文用人工尘土颗粒无水亚硫酸钠对常用电接触材料的实验样片：镀金样片、镀镍样片、铜样片进行一定温湿度条件下的腐蚀实验。通过对单一实验样片的实验数据分析以及对各实验样片腐蚀后的结果对比，研究特定温湿环境下的常用电接触材料耐腐蚀性能。

造成电接触故障的硬颗粒的危险尺寸的分析

我国尘土污染严重 ,是导致电接触故障的主要原因之一。连接器触点之间的接触界面在大气环境中易受尘土的污染 ,导致接触对接触不良 ,出现故障。为了明确尘土颗粒对电接触性能的影响 ,利用有限元软件Ansys为分析工具 ,对硬颗粒嵌入到电接触区域的过程进行计算机数值模拟 ,得到了可能造成电接触故障的硬颗粒的危险尺寸。

尘土颗粒对触点材料电接触性能的影响

以75-150μm的二氧化硅颗粒为代表讨论分析接触压力对微动失效的影响。在不同的压力下进行了多组微动实验，对实验数据和结果进行了曲线拟合和加速度分析，结果表明在微动过程中，颗粒发生了破碎和推开，使得电压变化曲线不断波动，接触压力对微动失效的影响并不是单调的，存在容易引起失效的压力。

典型尘土颗粒对电接触的影响

尘土污染是导致电接触故障的主要原因之一。选择具有代表性尘土颗粒进而研究尘土颗粒对电接触的影响至关重要,本文选取了三种尘土颗粒——石英、云母和方解石,采用触头样片接触对来模拟触点进行试验。本文研究了接触对中只有单个尘土颗粒时,尘土颗粒自身物理特性对电接触的影响;以及颗粒种类、尺寸、分布密度和接触压力等多因素对电接触的影响。

常用触点材料表面腐蚀物微动电特性研究

针对常用连接器触点材料(镀金、镀镍、镀锡),研究工业环境对其表面的腐蚀性及对触点微动电特性的影响。经过长期室内自然暴露后,镀金、镀镍、镀锡表面生成了离散的呈岛状分布的腐蚀产物。在腐蚀产物上进行了微动实验,发现在自然腐蚀产物的表面初始电阻高于通常的失效标准(10 mW),有的甚至达到1 W。当岛状腐蚀产物在微动过程中被逐渐磨掉后,接触电阻也由跳动渐渐降低至有效值。而当磨损碎屑堆积在微动痕迹附近,或接触表面之间嵌入尘土颗粒,或者在接触区内的腐蚀产物经微动后反而被挤压得更致密时,接触电阻会升高,甚至开路,造成电接触失效。腐蚀产物在微动中的去除与腐蚀物形貌及其机械特性直接相关。

腐蚀物包裹尘土导致手机接触失效的研究

失效手机故障触点表面污染物的微观探测表明,污染物中含有大量尘土以及腐蚀物。模型分析显示,腐蚀物包裹尘土时,触头容易在腐蚀物上爬坡导致高电阻。对浸涂NaC l溶液后再喷撒S iO2颗粒的试片进行温湿循环试验,试片表面的S iO2颗粒被腐蚀物包裹,微动试验时触头难以推开被包裹的颗粒,导致试片表面高电阻的周期性跳变。可见,污染物中的腐蚀物包裹尘土颗粒,致使连接器簧片微动时在腐蚀物上爬坡,是引起触点高电阻导致手机失效的重要原因。

通信系统中“电触点”对信号传输的影响

通信系统中电触点不良会造成对信号传输的影响。根据电接触理论结合高频传输的特点， 建立了电触点的物理模型， 研究发现当接触电阻大于传输线特性阻抗的两倍时， 接收端得到的信号幅度将减小一半以上（Ａ＜ １／４）， 从而将产生误码，

通信系统中的特殊机电元件“电触点”

本文根据电接触理论结合高频传输的特点建立了电触点的物理模型，从理论上分析探讨了数字通信系统中电触点故障可能造成的对数字信号传输的影响。

有机污染物对电触点失效的作用机理研究

电触点失效严重影响电子产品的可靠性。电触点表面污染物的高接触电阻特性是造成连接器失效的重要原因。对某失效连接器污染接触区进行X射线能谱及红外光谱分析,发现表面污染物除无机尘土颗粒外还存在有机化合物乳酸及其盐。建立尘土颗粒与有机污染物共同存在下的触点接触模型。分析有机污染物在触点界面间的存在方式和作用力,确定有机污染物通过粘着作用将尘土颗粒固定于接触区内,并在触点微动过程中造成电接触故障。讨论影响粘着力数值的相关参数,并进行粘着力的对比试验。初步测定存在一个乳酸钠膜层厚度,使粘着力最大。

电场对尘土沉积的作用

在电连接器的触点表面 ,接触区附近的污染总是比非接触区的污染严重 ,在对污染物的成分分析中发现了硅、铝等尘土的主要成分 ,表明污染物中混杂有尘土颗粒。自然尘土微粒都带有一定量的静电荷。电连接器件在工作中可能由于振动、异物嵌入接触面等情况而使连接的触点短暂脱离而形成电场。带电微粒在电场中受到电场力的作用而沉积在电接触表面 ,两分开的接触表面之间的电压越大、接触表面之间距离越小 ,则吸附在接触表面的尘土颗粒越多。接触表面之间的电压小于 5V时 ,对尘土的吸附作用也不可忽略。在非均匀电场中 ,尘土在接触表面的分布是不均匀的 ,在接触区附近区域沉积有较多的尘土颗粒。

云母颗粒机械特性对电触点可靠性的影响

大气中尘土颗粒是导致电接触故障的主要原因之一。通过以云母颗粒为研究对象;对云母颗粒静态、动态电触点失效机理进行理论分析;采用微动实验研究云母的形状、尺寸参数对电接触可靠性的影响。结果表明云母的片状形状使云母颗粒更易进入触点界面,面积大的颗粒造成静态电阻失效概率高,厚度小的云母导致电触点微动失效更严重。

镀金层微孔率检测方法的研究

为防止连接器在空气中污染腐蚀而导致电接触失效,广泛采用表面镀金工艺。但镀金层较薄,不可避免地出现微孔,形成微孔腐蚀。微孔率是评价连接器镀金质量的重要参数之一。采用潮湿SO2气体加速腐蚀,并配以显微镜分析是一种方便、快速的连接器镀金微孔率检测方法。采用这种方法检测同轴连接器镀金层,发现镀金层厚度不足1 mm时,微孔率大于600个/cm2,随镀金层厚度增加至3 mm以上,微孔率急剧减少,低于60 个/cm2。

振动对连接器触点的影响

动态环境如振动与冲击对中大型设备的影响已有了较为充分的分析和认识, 但动态环境对电连接器接触可靠性的影响, 尚未得到足够的认识。由于其体积小、质量轻, 受影响的因素多, 振动实验和振动分析都存在较大的难度。随着可移动设备的增多和设备的不断小型化, 振动对连接器可靠性的影响是不容忽视的。本研究以通信设备中的某一典型的连接器为例, 进行了连接器振动分析, 找出了外界振动影响连接器的振动模式及不同的振动对连接器可靠性的影响; 并利用有限元方法初步建立了振动对连接器触点出现间隙的临界条件。研究表明, 当外界振动频率与连接器的某阶固有频率相近时, 会造成连接器簧片产生相应的共振模态, 使连接器触点磨损加速甚至产生触点脱离接触区域现象而造成断路。本研究为连接器的可靠性设计提供了设计依据。

基于PC控制的8路精密恒流/恒压源

介绍了8路恒流/恒压电源的工作原理和设计特点。同时,介绍了利用高精度、高密度PCI卡控制8路电源恒流/恒压输出的计算机实现过程,包括电源的软硬件设计、技术指标测试及相关的CE认证。此电源采用四点法测试微动系统中8路接触对动态接触电阻提供恒流输入。

连接器镀金层的质量分析

连接器质量、电接触可靠性直接影响看整个通信系统运行,而连接器镀金层质量是评价连接器质量的重要参数之一。本科研室在近两年中对国内生产的同轴连接器进行了大量镀金层质量检测,在检测过程中发现连接器的镀金层存在很多问题,主要表现在:镀金层厚度不均匀、微孔数量大、镀层耐磨及抗腐蚀能力低等。本文通过与国外连接器的实验比较,分析国内生产的连接器镀层亟待改进提高的质量问题。