连接器的失效原因

输电线路连接金具疲劳断裂失效探讨摘要：连接金具是输电线路上一个重要的承载连接装置，虽然他的价格经济，构造简单，但是连接金具的安全性将直接影响输电线路的安全运行。

连接金具的疲劳断裂将会使连接线路脱落从而导致整个回路出现跳闸，影响到整个电网的安全生产。

本文主要通过作者多年的相关工作经验，讨论了影响输电线路连接安全的因素和预防金具疲劳断裂的防范措施，通过实际举例来进行有效分析。

关键词：输电线路；连接金具；断裂；探讨输电线路是电力生产和传输中的重要通道，输电线路一旦产生故障或者问题，将会影响到一定范围或者整个城区的供电安全系统，造成不可估量的后果。

因此，如何能够有效的预防输电线路产生的故障是我们电网工作人员目前研究的重要工作。

一、输电线路常见的故障分析1.1连接金具的结构分析输电线路上的连接金具一般都是相互搭配使用，产生变形的区域与相对较多：杆部与挂环处、球头和杆部等，这些连接的地方都是连接金具的薄弱地方，会降低连接金具的抗疲劳荷载。

此外，从绝缘子的连接方式考虑，球窝的连接方式也会导致输电线路连接金具在横向或者轴向偏移的角度收到影响。

当球头在帽窝中受到风荷载的作用时，球头的自由移动收到影响，此时就可能发生弯曲现象，当作用力较大时，将会给输电线路连接金具的失效带来隐患。

1.2风荷载分析一般来说，输电线路位于环境恶劣的地区，风力负荷对设备附件的影响是不可避免的。

高风力载荷可能导致连接器的连接承受侧压力，从而导致连接器配件受到的力不均匀，在挂环和球头回路测量中会导致严重的冲击和磨损，导致连接硬件不受阻碍地摆动。

当应力集中达到一定程度，在下一次作业过程中，原来的缺陷如孔和局部表面连接金属装置会在新来源条目中产生疲劳裂纹，导致疲劳失效。

例如，如果输电线路的风力在破碎当天约为7至8级，则伴随着强烈的尘埃天气。

结果，导线频繁地以强风振荡，并且摆动振幅最大超过7米，将会导致金具配件的损坏。

1.3连接金具材料分析金属的不均匀滑动通常反映在材料的表面质量上，金属材料表面也会形成连接器的疲劳裂纹。

动车组电气连接器常见失效模式分析摘要：动车组的重要环节包括电气连接器，他为动车组的正常运行奠定了基础。

在动车组的使用过程中，电器连接器失效的原因有很多，诸多因素能够引起电气连接器的异常反应，从而导致动车组出现故障，影响正常运行和使用。

本文从动车组为出发点，分析电气连接器可能出现的失效情况，并提出相应的解决策略，为动车组电气连接器的稳定运行创造条件。

关键词：动车组；电气连接器；失效模式引言：动车组中的电气连接器通常由电路导体或传输元件的装置组成，能够为动车组提供电气动力，帮助动车组接通电路，进行信息传递。

电器连接器是动车组必不可少的零件之一，它具有较好的可靠性，可以对动车的运行起到推动作用。

然而在制作的过程中，电器连接器可能受到材料、组装、环境等影响因素的影响，使得实际的使用过程中出现失效问题。

电器连接器失效对动车组的影响很大，可能引起动车组停车或者发生安全事故。

因此，电气连接器失效不利于动车组的正常运行，应该分析常见的失效模式，对电气连接器做出改进。

1电器连接器常见的失效模式1.1绝缘体短路电器连接器中有绝缘体的加入，它可以帮助连接器内部保持绝缘的状态，并对连接器起到一定的保护作用，使得连接器内部稳定。

在设计电气连接器的过程中，对绝缘体也做了特殊的设计，通常是起到固定连接器零件的作用。

其实，绝缘体的材料十分重要，它能够起到绝缘的良好效果，促使电气连接器实现绝缘。

然而绝缘体较为脆弱，面对灰尘和金属颗粒，均会引起绝缘体故障。

除此之外，绝缘体老化也时常发生，这样绝缘体短路的情况更加频繁。

绝缘体在生产过程中已经经过了多项测试，但是在实际的操作过程中，仍然会出现绝缘体接触不良等现象，影响动车组的正常运行。

1.2接触不良电器连接器出现接触不良属于常见现象，在实际的操作过程中，经常发生此类事件。

然而动车组早为特殊，如果出现接触不良的现象，将会严重影响动车组的安全。

接触件主要是负责电气连接器的导电问题，可以说是电气连接器的核心部分，对整个连接器起到至关重要的作用。

连接器焊接不良失效分析黄爱珍,陆玉凤(深圳长城开发科技股份有限公司,广东深圳518000)摘要:连接器焊接不良失效时有发生,针对连接器引脚空焊不良进行了深入的分析,详细地介绍了分析的过程和手段。

通过外观检查、wetting balance 、切片、SEM+EDS 、DSC 等分析手段,发现连接器引脚空焊不良的主要原因是FPC 软板变形。

同时,提出了有效的改善对策,以降低或避免此空焊不良的发生。

关键词:连接器;柔性电路板;空焊;润湿性;变形中图分类号:TM 503+.5文献标志码:A 文章编号:1672-5468(2019)S1-0063-07doi:10.3969/j.issn.1672-5468.2019.S1.012Failure Analysis of Connector Soldering DefectsHUANG Aizhen ,LU Yufeng(Shenzhen Kaifa Technology Co.,Ltd.,Shenzhen 518000,China )Abstract :Poor welding failure of connector occurs from time to time.The poor air-welding ofconnector pin is analyzed deeply ,and the process and means of analysis are introduced in detail.Through the analysis means of appearance inspection ,wetting balance ,slice ,SEM and DSC ,it is found that the main reason for the poor welding of connector pin is the deformation of FPC .At the same time ,some effective countermeasures are put forward so as to reduce or avoid the occurrence of poor air welding .Key words :connector ;FPC ;welding opening ;wettability ;deformation收稿日期:2019-04-16作者简介:黄爱珍(1986-),女,广东深圳人,深圳长城开发科技股份有限公司项目管理工程师,从事PCB&PCBA 焊接可靠性方面的研究工作。

2007年8月1日CONNECTOR DEGRADATION MECHANISMS连接器失效(退化)机构目录6.连接器失效(退化)机构6.1简介6.2腐蚀A腐蚀对接触电阻的影响B腐蚀膜的形成1.环境腐蚀2.毛孔腐蚀3.腐蚀爬行4.接触腐蚀C腐蚀与对应电镀系统的关联1.金2.钯3.钯-镍4.银5.锌-铅&锌6.镍D防止腐蚀策略1.名贵电镀系统a.增加电镀厚度b.加润滑剂c.毛孔堵塞d.喷金e.环境防护(隔离)f.从开始和整个使用期加足够常态力6.1简介Intrinsic degradation mechanisms 内在(固有)退化机构Active degradation mechanisms 活性退化机构failure criteria失效标准6.2腐蚀A.腐蚀对接触电阻的影响Rcontact= Rconstriction+ RfilmEquation 6.1.6.2腐蚀B腐蚀膜的形成环境腐蚀主要是空气中的成分与金属的化学反应. 接触腐蚀是导体接触界面微运动的结果.1.Environmental Corrosion环境腐蚀Environmental corrosion is primarily an issue with noble metal plating systems, especially in the case of pre-plated stock.noble metal finishes were described as a system which consists of a preciousmetal surface, a nickel underplate and the contact base metal. Each performs differentfunctions. The precious metal surface, in particular gold, provides an inherently corrosionresistant surface. The nickel underplate performs several functions to ensure that the nobilityof the surface plating is retained. 详细重复如下:reduce sensitivity to porosity减少多孔性reduce corrosion migration减少腐蚀移动reduce diffusion of base metal constituents减少基材成分扩散improve contact finish durability提高接触表面的耐久性(寿命)With the exception of gold, environmental corrosion may occur directly on the surface plating,even though the surface plating is a noble metal. While gold does not corrode, other noble platings, primarily palladium and palladium-nickel alloy, are corrosion resistant, but not fully corrosion proof.6.2腐蚀除了表面腐蚀,还有打底电镀层腐蚀和基材腐蚀.很多时候打底电镀层腐蚀和基材露在外面,如表面电镀质量不好或镀得薄.还有边缘,边界棱角的暴露. 以及电镀前在放置时的暴露受到腐蚀.磨损同样暴露打底电镀层或基材.根据腐蚀流程的动力学原理可将环境腐蚀分为孔腐蚀和腐蚀爬行.孔腐蚀中腐蚀部分只在腐蚀起始位置. 腐蚀爬行中腐蚀会从起始扩大到其它位置.2.Pore Corrosion孔腐蚀Pore corrosion occurs in situations where small openings in the surface plating allow corrosiveelements (e.g. oxygen, chlorine, nitrogen dioxide, hydrogen sulfide, sulfur dioxide) in thesurrounding atmosphere to come into contact with the underplate and/or base metals. Oncethe opening is filled with corrosion products, no further corrosion will occur. See Figure 6.2.Pore CorrosionFigure 6.2.6.2腐蚀A film of corrosion may exist in the immediate area around the initiation site, appearing as rings around the initiation site, However, if the dominant mechanism is pore corrosion, the films beyond the initiation site will be relatively thin. Figure6.3 is an example of a surface exhibiting pore corrosion as the dominant environmental corrosion mechanism.Figure 6.3.Surface of a gold/nickel/phosphor-bronze coupon after exposure toa Class NOTE ass II MFGenvironment exhibiting porecorrosion as dominant mechanismwith sometransition to corrosioncreep evidenced by thin film “rings”surrounding the initiationsite.The effect of pore corrosion on interface resistance depends on whether or not the contactarea occurs within an area containing pore corrosion products and on the ability of the contactto penetrate the corrosion film if it does exist in the contact area. The ability to penetrate the corrosion film depends on the normal force, contact geometry, and wipe characteristics.3.Corrosion Creep腐蚀爬行This degradation mechanism can cause a large area to become covered with relatively thick corrosion films.Figure 6.6.Note that the corrosion creep is most severe on the gold plated sections andless severe and in some cases non-existent in the nickel and tin plated areas. It is a characteristic of corrosion creep that migration of the corrosion products is accelerated on noble surfaces.4. Fretting Corrosion 接触腐蚀Fretting corrosion is primarily an issue with non noble plating systems and unplated contacts. It may also occur in plating systems incorporating thin (less than 10 microinch) noble platings, as the surface plating may be quickly worn away leaving the underplate or base metal as the primary contact surface.Figure 6.8.Fretting corrosion resulting fromcyclic micromotion of contactinterface NOTE ace on nonnoblesurfaces.Figure 6.9.At some point, typically between 500 and 1000 cycles,the normal force becomes insufficient to consistently penetrate the oxide layer, and resistancewill rise quickly with additional cycles.C. Corrosion Concerns with Specific Plating Systems腐蚀与对应电镀系统的关联1.Gold金金本身完全不受腐蚀．Gold provides a true noble surface, Any variation in contactresistance due to corrosion of gold plated contacts is due to exposure of the underplate or base metal.The intrinsic degradation mechanisms associated with gold are porecorrosion and corrosion creep. As stated, these mechanisms can become active only if underplate or base metal is exposed. 可由以下原因引起:*多孔性(特别薄时) *边缘暴露*非(名贵)电镀相邻区别*磨损Note:镀金层薄,打底层或基材暴露,接触磨损发生．２．钯钯虽不完全不受腐蚀,但极难被腐蚀. 因此它引起腐蚀的原因和金相似.只是它还容易有小裂纹. *多孔性(特别薄时) *边缘暴露*非(名贵)电镀相邻区别*磨损*产生小裂纹(露下层)3.钯-镍钯-镍(一般80%钯20%镍)可防止微裂纹但防腐蚀性没纯钯好.*随着镍比例增加防腐蚀性变差----Æ非名贵电镀**多孔性(特别薄时) *边缘暴露*非(名贵)电镀相邻区别*磨损4.银Silver tarnishes rapidly in most environments. the primary corrosionconcern is the corrosion of the silver itself*与普通污染物容易反应产生腐蚀层.*多孔性(特别薄时) *边缘暴露*非(名贵)电镀相邻区别*磨损5.锌铅和锌非名贵电镀.容易产生氧化层.但氧化层产生能很好防止下面的金属继续被氧化.主要腐蚀是接触腐蚀.6.镍非名贵电镀.容易产生氧化层.象锡,氧化层产生能很好防止下面的金属继续被氧化.但镍氧化层很硬,不象锡那么软.主要腐蚀是接触腐蚀.它做打底层很好.但一般不做表层,除非已决定表层用大的常态力.D防止腐蚀策略1.名贵电镀系统a.增加电镀厚度.但费用贵b.加润滑剂.可以覆盖暴露的打底或基材层,还可以减少摩擦因而减少磨损.还可以防止接触腐蚀,薄金电镀易产生接触腐蚀c.毛孔堵塞d.喷金(由于薄,只能存在于前若干次插拔中)e.环境防护(隔离) . 插配好的端子远少腐蚀于非插状态. HOUSING防护(隔离). Receptacle or socketcontacts often are far less affected by a corrosion environment than pins.f.从开始和整个使用期加足够常态力. 可更好穿过既有腐蚀层,又可防止微运动,防止接触腐蚀.g.周期(赫兹)压力2.非名贵电镀系统a.加润滑剂. prevent fretting corrosionb.机械顺从. 减少微运动可能.Figure 6.13 illustrates a design incorporating complianceto reduce the likelihood of fretting motions. Small tangentialforces being applied to the contact interface will beabsorbed by the horizontal spring.c.高的常态力Prevented Fretting motions3.镍打底镍打底能有效提高名贵电镀或镀锌表面的防腐性.*减少基材暴露可能,镍比基材防腐性好. *限制腐蚀爬行,使暴露基材的腐蚀不易爬到名贵电镀面. *提高电镀层硬度,减少磨损.*在基材与镀层间作为障碍物,防止基材因金属化合作用而扩散到电镀面降低电镀面防腐性A永久装置卸荷时原点偏移-------因为负荷超出弹性极限,金属弹性变形后再产生塑性变形. While a given deflection will induceplastic deformation in a contactbeam, so long as the deflectionfrom the original (pre yielded)rest position of the beam is thesame, the normal force will remainthe same. This can be seen inFigure 6.14.Figure 6.14 illustrates an example in which the design deflection is intended to be 0.010 inch, at which point the stress within the spring is within the elastic limit. The design normal force at this deflection is 100 grams. However, during mating the contact spring is displaced 0.015 inch, which induces stress beyond the elastic limit of the spring material, and the spring deforms plastically. If the final displaced position remains at 0.015 inch from the original rest position of the spring (i.e. before it was plastically deformed), the normal force will be at the level attained when the spring was first deflected to 0.015", which is 130 grams in this example. This will be true for any subsequent mating which results in a 0.015" deflection from the original rest position and which does not induce further yielding.•B应力释放(松弛)应力释放------通过金属内部缺陷结构的重新组合,弹性应力转化为塑性应力. 例如双臂端子,加荷一段时间卸荷后,间隙会增大.应力释放率随着温度的上升而升高. 应力释放率-------单位时间内的应力释放.它与常态力也有关系.C常态力丧失的结果常态力控制接触界面实际接触面积的数量.As the area in contact decreases, resistance will increase. Equation 6.3. relates interface resistance to the contact area.R = k p {(1/nd) + (1/D)}Equation 6.3.R = Interface resistancek = Constant that is a function of materials usedn = Number of asperities微观(不可见)接点数d = Average asperity area微观(不可见)接点平均面积D = Apparent contact area接触[表观]面积常态力上升, n上升,d上升.刚加载,n,d很小, 1/nd大,起主导作用,下降快,电阻下降快;到一定载荷时, 1/nd很小.1/D主导,电阻趋向常数.卸栽时,由于asperities应力释放,弹性变形小,常态力显著减少,电阻趋向稳定,并不显著上升.只到将要界面分离时,电阻突然跃升.Conclusions to be drawn about the effects of loss of normal force, based on the contact Interface model and supported by the heat age study, are as follows:–Loss of normal force, unless quite substantial, has little direct effect on resistance.–Loss of normal force will allow a contact interface to be more easily displaced.–If displaced, resistance will increase substantially only if the interface is re-established in a region with a non conductive film.Based on these conclusions, the primary concern with loss of normal force is that stresses Which may not have induced motion at the original normal force levels will now produce motion at the interface. These stresses are typically temperature cycling and vibration. Once motion is initiated, if corrosion exists outside the contact area, a shift into the corroded area will obviously cause an increase in resistance. Another concern is that the motion itself can induce fretting corrosion and subsequent increases in resistance.D防止常态力丧失的对策1.永久设置*设计时加大弹性余量.*加入可调或导向设计,如斜坡,倒角.2.应力释放(松弛)不能避免,只能从选材考虑提高. 或是选用好的电镀表面减少所需的最少常态力.把磨损作为退化机构不是基于磨损本身,而是因为磨损破坏电镀层.A磨损机构分为缓和(适量)磨损和磨伤磨损.对于一个既定界面,是缓和(适量)磨损还是磨伤磨损取决于常态力.常态力小于某一值,为缓和(适量)磨损. 当大过一定值时,就变为磨伤磨损.两个表面的(相对)硬度影响磨损程度. 破裂(裂纹)浅,只是接近表层,是缓和(适量)磨损;破裂(裂纹)深,渗入到表层底下,是磨伤磨损.B影响磨损的因素*常态力上升,磨损上升*表面硬度上升,磨损下降*表面覆盖物有助磨损下降. *表面粗糙度*几何形状与移动距离.C磨损的设计考虑减少磨损的设计,往往会有其它负面影响. 如减少常态力,机够不稳定,接触磨损增加,及穿透腐蚀膜更难. 设计成平壮界面,难穿透腐蚀膜及排除杂质微粒. 因此应平衡考虑.D防止磨损的对策*加适量润滑剂*加厚电镀层＊提升表面硬度，加镍打底．6.5其它磨损机构A金属B聚合物C润滑剂Thank You!。

连接器的失效原因一、简介连接器是一种用于连接电子设备和电路的组件，常见于计算机、手机、电视等电子产品中。

连接器的失效会导致设备无法正常工作，因此了解连接器的失效原因对维修和保养设备非常重要。

二、机械失效机械失效是连接器失效的主要原因之一，主要包括以下几个方面：1. 机械磨损长期使用会导致连接器内部的金属接触面磨损，从而影响电信号的传输。

磨损严重时，连接器可能无法正常插拔或断开。

2. 弹簧失效连接器中的弹簧起到稳定插头和插座之间的压力作用，保证良好的电气连接。

当弹簧失效时，连接器可能无法正常插入或断开，导致电气接触不良。

3. 粘附和腐蚀连接器接触面积小，容易受到灰尘、污垢和氧化物的影响，导致连接器粘附或腐蚀。

粘附和腐蚀会降低连接器的电气性能，甚至导致连接器完全失效。

4. 连接器外壳破裂连接器的外壳通常由塑料或金属制成，如果外壳破裂或变形，会导致连接器无法正常插入或断开，甚至导致电路短路。

三、电气失效除了机械失效，连接器的电气性能也可能导致连接器失效。

1. 电气接触不良连接器的电气接触不良是一种常见的电气失效。

接触不良可能是由于连接器内部接点松动、氧化、磨损等原因导致的。

电气接触不良会导致信号传输不稳定或中断。

2. 短路和断路连接器内部的金属接点如果发生短路或断路，会导致电路异常。

短路可能由于连接器内部的导线断裂或外壳破裂导致，而断路可能由于连接器内部的导线接触不良或断裂导致。

3. 隔离失效连接器的隔离性能是保证电路安全的重要指标之一。

当连接器的隔离失效时，可能导致不同电路之间的干扰和短路，从而影响设备的正常运行。

四、环境失效连接器的环境失效是由于外部环境的影响导致连接器失效。

1. 高温和低温连接器在高温或低温环境下工作时，可能会出现连接器内部材料膨胀或收缩，导致连接器失效。

高温还可能导致连接器内部的绝缘材料老化，降低电气性能。

2. 潮湿和腐蚀性气体连接器如果长时间暴露在潮湿的环境中，可能会导致连接器内部的金属部件腐蚀，从而影响连接器的电气性能。

射频同轴连接器的失效现象分析及改进措施摘要：射频同轴连接器作为电子系统中的关键基础元件，一旦失效将会造成电子系统的故障，极大程度上降低了整机系统的可靠性。

如果能准确定位连接器的失效现象及失效机理，就能在射频同轴连接器的研制、生产过程中，预防失效现象再次发生或者失效现象的重复出现，就会极大的提高射频同轴连接器的可靠性。

本文通过对我单位射频连接器在研制及用户使用过程中出现的失效现象进行分析，使产品技术人员能够掌握基本的射频同轴连接器失效分析方法，提高射频同轴连接器产品的可靠性及技术水平。

关键词：射频同轴连接器；失效分析；改进措施1 引言射频同轴连接器的主要功能是在电子系统、设备及元（部）件间起机械连接、分离和传输射频信号的作用[1]。

为提高射频同轴连接器的可靠性，必须在连接器的全生命周期中做好失效分析，预先采取必要的措施，以提高连接器的质量。

失效分析是确定产品失效原因及机理的过程。

对射频同轴连接器的失效分析是对已失效连接器进行的一种事后检查,其目的是明确失效机理，找出失效原因，提出改进和预防措施，以提升连接器的可靠性。

2.射频同轴连接器失效现象及失效分析方法射频同轴连接器的种类较多，从常用的连接机构形式可以分为：螺纹连接形式（如SMA、N、TNC等）、卡口连接形式（如BNC等）、推入连接形式（如BMA、SBMA、SMP等）[2]。

通过对这些形式连接器在研制及使用过程中出现的失效现象的归纳及总结，射频同轴连接器的失效现象可以进行大致的分类：机械性能失效、环境性能失效及电性能失效。

围绕射频同轴连接器失效现象的分析是看似简单实际却很复杂的过程。

2.1射频同轴连接器失效现象射频同轴连接器的常见的失效现象如表1所示。

表1 射频同轴连接器失效模式2.2射频同轴连接器失效分析方法失效现象分析的目的是通过对已失效元器件的检查分析，明确失效机理，查找失效原因，提出改进措施，从而能提升产品的可靠性[3]。

射频同轴连接器进行失效分析一般先进行非物理破坏性分析，再进行破坏性分析；先进行外部现象分析，再进行内部分析。