微動(dòng)電接觸研究及其可靠性分析.pdf

1、電接觸的可靠性在很大程度上影響到電子設(shè)備的可靠性。電連接器或電器的連接端子即使處于靜止、不插拔的狀態(tài)時(shí)，經(jīng)過一段時(shí)間的通電工作之后，也常會發(fā)生電接觸故障。對電接觸表面進(jìn)行微觀分析后發(fā)現(xiàn)有極短距離的磨損痕跡，在接觸劃痕上或其周圍有絕緣的污染膜層或堆積的絕緣膜層碎粒，這種故障稱為微動(dòng)電接觸故障，是一種常見而且危險(xiǎn)的電接觸故障。因此，為了正確選擇電連接器材料、結(jié)構(gòu)與使用環(huán)境，保證電連接器有足夠的壽命，需要進(jìn)行各種條件下的微動(dòng)實(shí)驗(yàn)，分析不同的材

2、料發(fā)生微動(dòng)時(shí)接觸電阻的特征。研究中可以借助當(dāng)前可靠性科學(xué)的研究手段。
　　 本文對多種材料組合進(jìn)行各種條件下的多次重復(fù)微動(dòng)實(shí)驗(yàn)，對微動(dòng)過程中記錄的接觸電阻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，總結(jié)出這些接觸對的微動(dòng)接觸電阻特性，對微動(dòng)過程中接觸電阻表現(xiàn)出的典型階段特征進(jìn)行了分析，為設(shè)計(jì)連接器時(shí)選擇材料與使用條件提供了依據(jù)。
　　 對于雙邊貴金屬的微動(dòng)，微動(dòng)的幅值與接觸壓力是影響鍍層磨損程度的重要因素。本文對比幾次不同條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析

3、了微動(dòng)幅值和接觸壓力的不同對微動(dòng)雙方的接觸電阻的影響，并對幾次實(shí)驗(yàn)對象的表面微觀形貌進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)微動(dòng)幅值與接觸壓力的增大會導(dǎo)致接觸區(qū)域氧化物的增加，但是由于微動(dòng)區(qū)內(nèi)金的存在，沒有發(fā)現(xiàn)接觸電阻升高。
　　 在對非貴金屬的微動(dòng)研究中發(fā)現(xiàn)，非貴金屬接觸對的接觸電阻很容易因微動(dòng)而升高。當(dāng)銅為樣片而鎳為觸頭（用Ni/Cu表示）時(shí)接觸對的接觸電阻明顯比銅為觸頭而鎳為樣片（用Cu/Ni表示）時(shí)接觸對的接觸電阻更容易升高。針對這一現(xiàn)象從機(jī)理

4、上分析了其原因，并建議銅作為接觸對中面積較小一方的材料。還發(fā)現(xiàn)微動(dòng)磨損區(qū)兩端由于氧化磨屑堆積，接觸電阻最容易升高。通過統(tǒng)計(jì)多個(gè)樣本微動(dòng)區(qū)兩端的接觸電阻壽命之后，驗(yàn)證了使用威布爾分布描述其壽命分布特征的合理性，并使用最佳線性無偏估計(jì)得到了其威布爾分布參數(shù)與可靠性特征量。
　　 對非貴金屬的研究中還發(fā)現(xiàn)，微動(dòng)頻率的改變會影響接觸對的微動(dòng)性能。本文針對這一問題設(shè)計(jì)了對比實(shí)驗(yàn)，研究微動(dòng)頻率對接觸電阻各變化階段的影響，總結(jié)出兩個(gè)公式，分別