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。     

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。其结论为分析此类电接触故障机理提供了理论依据。     

尘土颗粒带电对电接触故障的影响

对尘土颗粒的带电特性进行了研究,并探讨了颗粒带电对电接触故障的影响.结果表明,尘土颗粒所带电荷的总体变化趋势可用一个一元三次多项式表示,电荷分布呈现带状区域.对失效的连接器触点进行观察分析发现,电触点接触区附近的污染要高于非接触区的污染,污染物中主要为尘土.尘土污染会造成镀金微孔,并造成微孔腐蚀.     

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。     

故障连接器触点表面污染物的特征和成因的初步分析

在电子通信设备中,电接触故障是通信传输故障的重要原因.经检测,触点表面污染物是导致连接器电接触故障的主要原因之一.由于污染物在电流通过时呈现高电阻特性,当接触位于污染物上时,就可能会造成电接触故障.对于某失效连接器故障接触表面的SEM/XES分析表明,接触区的污染物数量远高于非接触区.接触区的污染物基本上连续地堆积在触点周围,非接触区的污染物多为散布的颗粒.接触区的污染物由尘土和金属磨损碎屑组成,有些污染物由微粒堆积而成.用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（XES）对污染表面进行了显微观测和成分分析,统计出了表面污染物中的常见元素.根据检测结果可初步推测,触点表面对大气中尘土颗粒的吸附以及触点间的磨损是表面污染物形成的主要原因.     

手机中振子连接器的失效分析

研究了手机中失效振子连接器镀金触点后发现,接触表面污染、连接器制造及表面镀层材料缺陷是造成电接触故障的主要原因。表面污染物来自于尘土颗粒和微动磨损,主要集中在印制电路板(PCB)一侧,其成分包括C、O、S i、A l、S、C l、Na、N i等多种元素。测试结果表明,污染表面多达86%的测量点的接触电阻超过设计标准。随后通过有限元建立振子连接器模型进行模态分析,结果表明连接器固有频率与其工作振动频率相接近,容易引起触点接触正压力的降低和磨损加速,降低了振子连接器的接触可靠性。     

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...     

电连接器冠簧接触件结构分析及其接触可靠性

接触可靠性是电连接器的一项关键指标,为了提高电连接器的接触可靠性,针对电连接器冠簧接触件,进行结构力学分析与接触电阻、单脚分离力的计算。接触电阻和插拔力是影响接触可靠性的重要因素,通过测试插拔过程中的接触电阻、插入力和分离力随插拔次数的变化情况来分析冠簧接触件的接触件可靠性。     

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。     

纤维对连接器电接触可靠性的影响

尘土是导致连接器电接触故障的重要原因之一。尘土成分包含无机物和有机物两部分,纤维是尘土中常见的有机物,通过静态和动态实验模拟实际环境中纤维对连接器电接触的影响具有重要意义。纤维密度是影响静态接触电阻的主要因素;当接触界面存在纤维时,正压力对静态电阻的影响不明显。在微动过程中,正压力越大,纤维越易被推开;纤维不易进入接触面;纤维对接触面磨损的影响较小。     

电场对带电颗粒在电连接器表面沉积过程的影响

基于尘土颗粒周围电场与其在电接触表面沉积的密切联系导致电接触可靠性下降甚至接触故障,分析了电连接器自身及外加电场对尘土颗粒运动产生影响的过程和机理,提出了衡量电连接器对颗粒吸引能力的判据和计算方法.仿真实验表明,该吸引能力与电连接器两端电压和距离有关,颗粒运动趋势与其进入电场时间有关,而与其所带电荷极性无关.     

镀金表面微孔腐蚀的电接触特点

镀金接触材料表面容易出现微孔.由于湿度、腐蚀性气体及尘土颗粒的影响,镀层表面在微孔处形成腐蚀,降低了连接器的可靠性.通过对长期室内自然暴露的薄镀金样片表面的形貌、腐蚀状况以及成分分析,同时对腐蚀表面不同位置处的直流接触电阻、高频接触阻抗进行测试,从而全面分析表面微孔腐蚀对电接触性能的影响.     

插拔磨损对电连接器接触性能影响的研究

插拔磨损会引起电连接器接触件接触表面的微观形貌变化,降低其接触性能与可靠性。针对接触件的结构特点,设计了试验电路并进行了插拔试验。试验结果证明：①在单次插拔过程中,插入力、分离力呈现类似“阶跃方波”变化特点;随着插拔次数的增加,插拔力值缓慢增大;300次插拔后,插拔力值基本稳定,但其波动明显增加;②随着插拔次数的增加,接触电阻值缓慢增加,但波动范围逐渐增大,呈现出不稳定趋势;③连接器插孔和插针的主要磨损形式不同,插孔为犁削磨损,插针为粘着磨损。结果表明：插拔磨损过程对电连接器的接触性能影响并不仅仅体现在接触电阻的提高,其所造成的各接触件接触电阻值在较大范围波动的现象,可能会导致在其他接触件可靠接触的同时,其中某一对接触件的接触电阻过高,为电连接器的可靠接触带来隐患。     

尘土存在条件下连接器电接触可靠性研究

尘土污染是造成连接器电接触故障的主要原因之一。为进行尘土条件下电接触可靠性评定,设计尘土自然沉积实验,得到尘土沉积密度的时间曲线。以洁净样片200次电阻测试的最大值作为压着尘土颗粒的判据,得到压着概率达到90%以上的危险尘土密度临界值为每平方毫米300个。最后对压着概率和尘土密度进行曲线拟合,得到拟合效果较好的几种函数形式,分析认为四次多项式和幂函数拟合是最符合要求的。     

尘土电阻率特性对电触点的影响

针对尘土电阻率特性对电触点的影响,建立了三种模型。利用圆盘法测量了几种单一成分尘土颗粒的电阻率,并把一些代表性的颗粒经过扬尘后,利用四点法的测试原理,测量镀银样片的接触电阻。测量结果表明,测试结果与三种模型相一致。     

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。     

电触点材料接触电阻的测量方法

1引言随着我国电器工业的迅猛发展,对电器中关键部件的电触点材料提出了越来越高的要求,影响触点材料性能的电触点表面接触电阻也越来越受到电器在生产商和触点材料生产商的关注。由于影响触点接触电阻的因素非常多,成因也非常复杂,从理论上分析接触电阻显得比较困难,因此,如何真实准确地测试出触点材料表面的接触电阻,对触点材料生产商显得尤为重要。本文介绍的测试方法以及制造的仪器适用于触点材料生产企业,不仅可对其生产的触点材料的接触电阻状况进行检测,同时还适用于继电器生产企业触点装配前对其接触电阻状况进行检测。2测试原理本研究采用四端检测法对触点材料的接触电阻进行检测。由于毫伏计的输入阻抗高达数兆欧,远大于线路的接触电阻,从而避免了除触点接触电阻以外的电阻的影响(包括夹具和触点间电阻以及仪器线路中存在的电阻等)。其测试原理如图1所示。本方法中被测试触点之间的物理特性(接触压力、接触形式、超行程)可以设计为仿真测试,可按该触点实际应用的继电器或开关的机械参数设置,其测试值等同于在继电器或开关里的触点间接触电阻值。3测试仪器采用厦门市依莱美科技开发有限公司生产的CRM-2型触点接触电阻检测仪进行检测。由于触点间接触电阻的稳定性较差...     

电连接器接触件插拔模拟试验系统的设计

接触电阻和插拔力等特性参数是电连接器接触件稳定与可靠的重要指标。设计了一种电连接器接触件插拔模拟试验系统,该系统可实时监测接触件在不同插拔速度、插拔位移和同轴度条件下的接触电阻、插拔力和插孔形变。最后,以某接触件为例试验测试并分析了插拔速度对插拔特性的影响。     

电磁继电器贮存期接触电阻增长的动力学模型

电磁继电器贮存过程中,触点间的接触电阻超标是主要的失效模式,而触点间的阴离子扩散是导致触点表面绝缘膜增长、接触电阻增加的主要原因。本文分析了纯金属触点表面腐蚀膜的成膜机理,并根据扩散理论给出了接触电阻增长与触点间压力、接触压降以及环境温度的函数关系,建立了常闭触点间单个导电斑点的接触电阻增长动力学模型。该模型与其他学者的实测数据趋势一致,最后通过该模型的计算值与试验结果进行对比,进一步验证了提出的动力学模型的正确性,为进行触点贮存寿命的预测提供了新的思路和参考。     

低压电器触点间收缩电阻检测技术的研究

电器触点间的接触电阻包括收缩电阻和薄膜电阻。其中收缩电阻值取决于触点的接触情况 ,它是影响电器电寿命的重要因素之一。传统的检测方法是让触点接通一个较大的电流 ,以消除薄膜电阻 ,此时触点的接触电阻即为收缩电阻。该种检测方法对电器触点有一定的损失。当交流电流流过闭合触点时 ,触点间电压降包含三次谐波成分。而三次谐波的大小依赖于收缩电阻的大小。根据这个特点 ,本文阐述采用计算机技术以及快速傅里叶变换 (FFT)的信号处理技术 ,解决三次谐波电压的检测问题 ,从而实现对电器触点无伤害的收缩电阻检测方法