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選擇應力釋放測試,預測連接器使用壽命

日期:2015-03-30

隨著人們對電子產品無故障工作性能的要求不斷增強,連接器的使用壽命是衡量連接器性能可靠性的首要指標,在設計中,提高接器使用壽命成為一種設計導向。同時,市場競爭的加劇,在非昂貴合金中尋找適宜的材料,也成為工程師降低連接器的成本的首要選擇。在許多情況下,這些趨勢的綜合結果使得連接器的銅合金的工作特性更接近其性能極限。 初始接觸力是連接器設計和材料特性的一個重要因素。由于在接觸件中,彈性變形會轉換成塑性變形,故應力釋放會導致接觸力的減小。如果接觸力低于某一臨界水平,則接觸件會出現功能失效。因此,預測作為時間和溫度相關函數的應力釋放自然就成為確保連接器可靠性的關鍵因素。下面浩隆電子就詳細介紹應力釋放測試預測連接器使用壽命的相關問題。 應力釋放數據是設計人員預測電子連接器使用壽命的一個有效工具,并使之可以根據現有數據對接觸材料的選擇作出決策。這些數據現已廣泛應用于計算機、通信和汽車電子工業。而目前,有關產品的壽命周期的數據是非常缺乏的,尤其在計算機領域。不僅如此,它還是縮短產品開發周期和有效期的一個更為有用的數據。 大多數連接器設計人員采用應力釋放數據主要是以此來根據應用要求縮小接觸件材料的選擇范圍。不過,許多設計人員也正在尋求適當的試驗方法以更準確地預測連接器使用壽命的特性。這樣可以大大減少試驗所需的樣品數量以及測試眾多樣品所帶來的相關成本。 目前,惡劣環境中和發動機罩內的汽車連接器大多采用3級或1的設計技術要求;而下一代汽車連接器的工作溫度預計將提高到。只是大多數非汽車類連接器似乎不需要在以上的條件下保持其穩定性。不過,高密度連接器要求初始插合力較低,反過來,減小了應力釋放量。這就使得應力釋放即使在較低溫度下也是重要的特性。 與特定應用有關的試驗數據所需的標準測定時間一般很難準確確定。在期望的使用溫度下,測試時間在1000h和3000h之間即可用來評估汽車電子產品的特征數據。種種跡象表明,人們已越來越關注3000h以外即3000~5000h(相當于150000英里的使用壽命)的特征數據。試驗數據的推算(沒有考慮斜度的變化)可能會導致接觸件壽命期的高估現象,并且隨著時間的延長其高估量會相應增大。某一特定溫度下數據的半對數圖形表示法目前應用最為廣泛,其需要最為迫切。這也是比較某一特定應用的各種材料最為簡易的方法。不過,需要強調的是,推算的數據應該仔細檢查,并應注意出現最終壽命高估的可能性。 在應力釋放測試試驗中得出了以下結論: 1. 促使連接器的工作性能更趨于合金性能極限的因素可能還將會繼續存在。這表明準確預測應力釋放是連接器設計的關鍵所在。 2. 當應力作為測試時間的一個相關函數時,經常會發現斜度出現了變化。因此,測試時間應該適當長一些,以獲取這一特性。 3. 當測得的數據與溫度存在一定的相關性時,將現有的數據線性推廣到較長的測試時間是非常有用的。所存在的不足之外是:當試驗時間超出規定時,有時會發生斜度轉折,而且在其它溫度下也無法預測其性能。 4. 在單個圖示中,繪制各種溫度下的數據曲線時,拉森-米勒參數非常有用。這一方法對于預測材料在已完成的和預計進行的短期試驗的兩溫度之間的性能,并以此模擬材料的長期性能時也是極為有用的。但是,如果超出該測試溫度范圍,則不能用它來推算。 5. 可以將兩種方法結合起來,以此來對推算值進行復檢。 6. 銅帶的軋制可以模擬連接器的制造,其作用與 C7025和 C17410 性能相反。 7. 由帶材所獲數據存在一定的局限性,由于打彎是在連接器制造過程中完成的,所以它沒有反映出任何負面影響。

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