中心議題：

• 射頻同軸連接器的主要失效模式及機理
• 努力提高射頻同軸連接器的可靠性

隨著科學技術的迅猛發展，電子設備的應用範圍也日益廣泛，幾乎滲透到國民經濟的各個部門，其中包括軍事、公安、通訊、醫療等各個領域，所以電子設備的可靠性越來越引起人們的關心和重視。而接插件
、繼電器等電接觸元件是電子設備中使用最多的元件之一。

據不完全統計
，一台電子計算機、雷達或一架飛機，其接點數都數以萬計，而電子設備的可靠性與所用元件的數量
、質量有著極為密切的關係。特別是在串聯結構的電子設備中，任何一個元件、器件或節點的失效都有可能導致局部或各個係統的失效。本文側重對射頻同軸連接器
、電纜組件的失效模式和機理進行了分析
，並對如何提高其可靠性進行了較詳細的討論。

1.射頻同軸連接器
、電纜組件的失效模式及機理

目前國內
、外使用的射頻同軸連接器的品種雖很多
，但從連接類型來分主要有以下三種：

(1)螺紋連接型：如：APC-7、N、TNC
、SMA、SMC、L27


、L16、L12

、L8
、L6等射頻同軸連接器。這種連接形式的連接器具有可靠性高、屏蔽效果好等特點，所以應用也最為廣泛。

(2)卡口連接型：如：BNC、C、Q9

、Q6等射頻同軸連接器。這種連接器具有連接方便、快捷等特點，也是國際上應用最早的射頻連接器連接形式。

(3)推入連接型：如：SMB、SSMB、MCX等，這種連接形式的連接器具有結構簡單、緊湊
、體積小
、易於小型化等特點。

雖然連接器品種很多，但是從可靠性的角度來分析

，許多問題是相同的。本文側重對目前應用最廣泛、品種最多螺紋連接型的射頻同軸連接器的失效模式和機理進行分析。根據我們十餘年的實踐
，常見的主要失效模式有以下幾種。

1.1連接失效

(1)連接螺母脫落

在日常生活中，部分用戶反映有時出現連接螺母脫落現象
，致使影響正常工作
，特別是小型連接器，如SMA、SMC、L6出現會更多些

，經我們分析大致有下列原因造成：

a.設計人員選材不當

，為降低成本，誤用非彈性的黃銅座卡環材料，使螺母易脫落。

b.加工時，螺母安裝卡環的溝槽槽深不夠
，所以連接時稍加力矩螺母即脫落。

c.雖然材料選擇正確，但工藝不穩定，鈹青銅彈性處理未達到圖紙規定硬度值，卡環無彈性，導致螺母脫落。

d.使用人員在測試時，沒有力矩扳手


，而使用普通扳手來擰緊螺母，使擰緊力矩大大超過軍標規定值，所以螺母（卡環）遭到損壞而脫落。

(2)配對失誤

自改革開放以來，我國進口儀器不斷增多，經常碰到用戶反映
，他們把市場上買到的Q9的電纜頭誤認為是國際上通用的BNC電纜頭。因其形狀和BNC電纜頭完全一樣

，隻是尺寸稍有差別，所以與進口儀器BNC不能兼容，這些現象也屢見不鮮。

(3)內導體鬆動或脫落

有些設計人員在內導體介質支撐處把內導體分為兩體
，然後用螺紋連接起來。但是對小型射頻同軸連接器而言
，內導體本身尺寸是Φ1～2mm
，zaineidaotishangjiagongluowen，ruobuzailuowenlianjiechutuyidaodianjiao，nameneidaotilianjieqiangdushihenchade。yinci
，danglianjieqizaiduocilianjie，zainiulihelalichangqizuoyongxia
，neidaotiluowensongdong、脫落，致使連接失效。

1.2反射失效

(1)反射增大

任何一種連接器都有一定的使用壽命。以SMA連接器為例，美軍標和我國軍標規定其壽命為500次。這是因為當連接器經長期使用，反複插拔超過 500次後，插針、插(cha)孔(kong)已(yi)造(zao)成(cheng)不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)的(de)磨(mo)損(sun)，接(jie)觸(chu)已(yi)不(bu)是(shi)最(zui)佳(jia)狀(zhuang)態(tai)


，所(suo)以(yi)在(zai)使(shi)用(yong)時(shi)，反(fan)射(she)可(ke)能(neng)急(ji)劇(ju)增(zeng)加(jia)。許(xu)多(duo)用(yong)戶(hu)較(jiao)多(duo)的(de)從(cong)經(jing)濟(ji)角(jiao)度(du)考(kao)慮(lv)，把(ba)應(ying)報(bao)廢(fei)的(de)連(lian)接(jie)器(qi)仍(reng)然(ran)使(shi)用(yong)。這(zhe)種(zhong)做(zuo)法(fa)是(shi)不(bu)可(ke)取(qu)的(de)。因(yin)為(wei)超(chao)過(guo)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)的(de)連(lian)接(jie)器(qi)性(xing)能(neng)已(yi)明(ming)顯(xian)下(xia)降(jiang)
，苦(ku)不(bu)及(ji)時(shi)更(geng)換(huan)新(xin)的(de)連(lian)接(jie)器(qi)是(shi)難(nan)以(yi)保(bao)證(zheng)測(ce)試(shi)精(jing)度(du)和(he)數(shu)據(ju)的(de)可(ke)信(xin)度(du)。

(2)開路

在以往的工作中發現個別用戶把N型50Ω插頭誤連到N型75Ω插座上。由於50Ω的插針直徑遠大於75Ω的插孔尺寸
，致使插孔尺寸超過彈性極限，不能恢複到原來尺寸。別人再次使用發現開路，原來75Ω插座的插孔已損壞。

(3)短路

在(zai)過(guo)去(qu)我(wo)們(men)測(ce)試(shi)密(mi)封(feng)連(lian)接(jie)器(qi)時(shi)，發(fa)現(xian)少(shao)數(shu)連(lian)接(jie)器(qi)電(dian)壓(ya)駐(zhu)波(bo)比(bi)很(hen)大(da)，個(ge)別(bie)的(de)全(quan)反(fan)射(she)。經(jing)反(fan)複(fu)仔(zai)細(xi)檢(jian)查(zha)，此(ci)密(mi)封(feng)連(lian)接(jie)在(zai)焊(han)接(jie)內(nei)導(dao)體(ti)時(shi)，焊(han)錫(xi)流(liu)到(dao)玻(bo)璃(li)絕(jue)緣(yuan)子(zi)表(biao)麵(mian)，造(zao)成(cheng)全(quan)部(bu)或(huo)局(ju)部(bu)短(duan)路(lu)，使(shi)性(xing)能(neng)不(bu)合(he)格(ge)。

1.3電接觸失效

(1)插針
、插孔不接觸
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通常插孔零件材料應選用鈹青銅或錫磷青銅做成
，但有極少數生產廠為降低成本用59-1黃銅作插孔，因而插拔一、兩次後插孔處於漲口狀態，當再次連接插針、插cha孔kong時shi根gen本ben不bu接jie觸chu。當dang然ran在zai我wo們men工gong作zuo中zhong，即ji使shi都dou選xuan用yong鈹pi青qing銅tong作zuo彈dan性xing件jian，但dan是shi由you於yu在zai工gong作zuo中zhong檢jian驗yan不bu嚴yan，將jiang銑xi槽cao後hou未wei收shou口kou的de個ge別bie零ling件jian混hun入ru收shou口kou合he格ge零ling件jian中zhong，進jin行xing彈dan性xing處chu理li並bing鍍du金jin

，裝zhuang配pei時shi又you未wei發fa現xian
，所suo以yi導dao致zhi連lian接jie時shi不bu接jie觸chu。直zhi到dao測ce試shi時shi
，才cai發fa現xian駐zhu波bo很hen大da，甚shen至zhi全quan反fan射she。經jing仔zai細xi檢jian查zha，才cai發fa現xian將jiang不bu合he格ge插cha孔kong裝zhuang在zai產chan品pin中zhong。

(2)接觸不良

接觸不良常常導致信號時有時無，電性能時好時壞，這種現象在連接器使用中時有發生。原因有三：

a.由於彈性處理時欠時效，零件硬度未達到圖紙要求，所以在多次插拔後彈性逐漸鬆弛，接觸壓力明顯下降
，從而導致接觸不良。

b.發現少數批次有部分產品中插孔、chazhenchaocha，weidadaotuzhiguiding。liru，chazhenzhijingbituzhiguidingxiaoleyidianhuochakongsuiranyishoukou，danweidadaotuzhiguiding，chicunlvedaleyixie。dangzhezhongchazhenhuochakongchahehou，zuirongyichanshengjiechubuliang（雖有接觸力
，但小於軍標規定值）。

c.插針
、插孔使用時間過長，已嚴重磨損，這也是常見的現象。

(3)鏽蝕

目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)加(jia)工(gong)射(she)頻(pin)同(tong)軸(zhou)連(lian)接(jie)器(qi)的(de)材(cai)料(liao)，內(nei)導(dao)體(ti)大(da)都(dou)采(cai)用(yong)銅(tong)合(he)金(jin)加(jia)工(gong)後(hou)鍍(du)金(jin)或(huo)鍍(du)銀(yin)，極(ji)少(shao)數(shu)也(ye)有(you)鍍(du)鎳(nie)，外(wai)導(dao)體(ti)大(da)都(dou)是(shi)采(cai)用(yong)銅(tong)合(he)金(jin)加(jia)工(gong)後(hou)鍍(du)鎳(nie)或(huo)鉻(ge)。與(yu)國(guo)外(wai)產(chan)品(pin)相(xiang)比(bi)，我(wo)國(guo)產(chan)品(pin)大(da)多(duo)數(shu)鍍(du)純(chun)金(jin)，而(er)國(guo)外(wai)鍍(du)金(jin)合(he)金(jin)，所(suo)以(yi)國(guo)內(nei)產(chan)品(pin)耐(nai)磨(mo)性(xing)差(cha)，鎳(nie)層(ceng)有(you)時(shi)發(fa)現(xian)起(qi)皮(pi)、剝bo落luo等deng，也ye容rong易yi引yin起qi氧yang化hua，特te別bie是shi國guo內nei部bu分fen工gong廠chang為wei降jiang低di成cheng本ben而er采cai用yong導dao體ti鍍du銀yin，又you沒mei有you塗tu有you效xiao的de防fang護hu氧yang化hua層ceng，所suo以yi鍍du銀yin表biao麵mian極ji易yi氧yang化hua發fa黑hei，尤you其qi在zai惡e劣lie環huan境jing下xia使shi用yong，更geng加jia速su了le內nei、外導體表麵嚴重氧化
，導致接觸電阻、插損激增，電接觸失效。

1.4電纜組件的失效

電dian纜lan組zu件jian通tong常chang是shi由you電dian纜lan連lian接jie器qi與yu高gao頻pin電dian纜lan兩liang部bu分fen組zu成cheng，因yin此ci前qian麵mian所suo討tao論lun的de射she頻pin同tong軸zhou連lian接jie器qi的de失shi效xiao模mo式shi與yu機ji理li同tong樣yang完wan全quan適shi合he於yu電dian纜lan組zu件jian。但dan電dian纜lan組zu件jian失shi效xiao模mo式shi和he機ji理li又you有you別bie於yu一yi般ban的de連lian接jie器qi，即ji電dian纜lan與yu電dian纜lan連lian接jie器qi尾wei端duan連lian接jie部bu產chan生sheng失shi效xiao也ye將jiang導dao致zhi整zheng個ge電dian纜lan組zu件jian的de失shi效xiao。由you於yu電dian纜lan連lian接jie尾wei部bu結jie構gou不bu同tong，其qi失shi效xiao模mo式shi與yu機ji理li也ye不bu同tong。目mu前qian國guo內nei、外常見的電纜組件有下麵三種結構
，即：

(1)螺母壓緊型:電纜連接器尾部與電纜屏蔽層采用螺母壓緊方式進行連接

(2)焊接型：電纜連接器尾端與電纜屏蔽層采用焊接方式進行連接

(3)壓接型：電(dian)纜(lan)連(lian)接(jie)器(qi)尾(wei)端(duan)與(yu)電(dian)纜(lan)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)采(cai)用(yong)專(zhuan)用(yong)壓(ya)接(jie)工(gong)具(ju)在(zai)強(qiang)大(da)的(de)壓(ya)力(li)作(zuo)用(yong)下(xia)使(shi)金(jin)屬(shu)套(tao)筒(tong)產(chan)生(sheng)較(jiao)大(da)的(de)塑(su)性(xing)變(bian)形(xing)和(he)塑(su)性(xing)流(liu)動(dong)與(yu)連(lian)接(jie)器(qi)外(wai)導(dao)體(ti)進(jin)行(xing)連(lian)接(jie)

綜上所述

，我們根據十年來射頻同軸連接器及電纜組件研製、生產中常見的失效模式和機理進行了較詳細的分析討論。必須強調指出的是這些失效模式往往不是孤立的
，而是相互間有密切聯係的。

若(ruo)插(cha)針(zhen)與(yu)插(cha)孔(kong)不(bu)接(jie)觸(chu)或(huo)接(jie)觸(chu)不(bu)良(liang)
，不(bu)僅(jin)導(dao)致(zhi)開(kai)路(lu)或(huo)接(jie)觸(chu)電(dian)阻(zu)激(ji)增(zeng)，同(tong)時(shi)也(ye)會(hui)導(dao)致(zhi)插(cha)入(ru)損(sun)耗(hao)激(ji)增(zeng)和(he)反(fan)射(she)失(shi)效(xiao)。所(suo)以(yi)實(shi)際(ji)上(shang)任(ren)何(he)一(yi)種(zhong)失(shi)效(xiao)都(dou)有(you)可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)連(lian)接(jie)器(qi)和(he)整(zheng)個(ge)組(zu)件(jian)失(shi)效(xiao)。

當然
，除了上述失效模式外，還出現零件漏工序或尺寸錯差及產生誤裝、漏裝等一些偶然失效因子。例：不同電纜連接器有時內導體尺寸
、形(xing)狀(zhuang)完(wan)全(quan)相(xiang)同(tong)，唯(wei)與(yu)電(dian)纜(lan)相(xiang)配(pei)的(de)孔(kong)徑(jing)尺(chi)寸(cun)略(lve)有(you)不(bu)同(tong)，加(jia)工(gong)時(shi)把(ba)圖(tu)紙(zhi)誤(wu)配(pei)，檢(jian)驗(yan)時(shi)疏(shu)忽(hu)漏(lou)檢(jian)，直(zhi)到(dao)裝(zhuang)配(pei)電(dian)纜(lan)時(shi)發(fa)現(xian)內(nei)導(dao)體(ti)孔(kong)徑(jing)與(yu)電(dian)纜(lan)內(nei)導(dao)體(ti)尺(chi)寸(cun)不(bu)配(pei)而(er)無(wu)法(fa)裝(zhuang)配(pei)。這(zhe)些(xie)特(te)殊(shu)的(de)、非常見的失效因子，在此不再詳細討論。

2.狠抓設計
、加工等環節
，努力提高連接器的可靠性

眾所周知
，高質量、高可靠的電子產品
，不僅是設計出來的

，而且是製造出來的。正如MIL-STD-785B指出，可靠性工程任務的焦點應當集中在對可靠性設計的缺陷、薄弱環節及工藝缺陷的預防
、檢測和糾正上。所以

，隻有狠抓設計、加工、使用等各個環節，才能不斷提高產品的可靠性。

2.1精心設計奠定了產品的可靠性

設she計ji是shi可ke靠kao性xing的de基ji礎chu。設she計ji人ren員yuan在zai設she計ji時shi除chu保bao證zheng連lian接jie器qi的de電dian性xing能neng外wai，還hai應ying該gai同tong時shi考kao慮lv產chan品pin的de可ke靠kao性xing，因yin為wei設she計ji的de缺que陷xian對dui連lian接jie器qi的de可ke靠kao性xing常chang常chang是shi帶dai有you批pi次ci性xing的de，隻zhi有you及ji時shi改gai進jin設she計ji缺que陷xian，產chan品pin可ke靠kao性xing才cai能neng得de到dao不bu斷duan提ti高gao。例li：youyicizaishejiyajiedianlanlianjieqishi
，youyuquefajingyan，shejideyajietaotongyujietouweibujianxipianda，yinerchanshengyajiebuzu，kanglalidi，dianlanzujianshiyongleyiduanshijianfaxianlatuoxianxiang，zheshilijifenxiyuanyin，zantingzhuangpei，jishitiaozhengjianxi，zhongxinsheji、加jia工gong了le新xin套tao筒tong。改gai進jin後hou的de套tao筒tong再zai未wei發fa生sheng拉la脫tuo現xian象xiang
，從cong而er提ti高gao電dian纜lan組zu件jian的de可ke靠kao性xing。因yin此ci，一yi個ge好hao設she計ji人ren員yuan，應ying善shan於yu及ji時shi研yan究jiu和he解jie決jue可ke靠kao性xing設she計ji缺que陷xian和he薄bo弱ruo環huan節jie，把ba不bu可ke靠kao因yin素su消xiao滅mie在zai萌meng芽ya狀zhuang態tai。

2.2.精心加工保證了產品的可靠性

誠然

，設計是可靠性的基礎

，那麼精心加工同樣是非常重要的環節，因為如果加工不當，即使有了一個好的設計圖，同樣得不到高性能、高可靠的產品。

例如：幾年前曾經加工過一小批SMA電纜連接器的插針，圖紙規定的尺寸為φ0.930-0.02結果誤加工成φ0.9800.02,檢驗時又漏檢，個別用戶裝成電纜組件後與被連的SMA插座聯接後把插針弄壞了找來，最後檢驗發現插針尺寸加大了。這樣的差錯雖偶有出現，但說明加工中加強對工藝缺陷的預防
、檢測是何等的重要。對防止失效

、提高連接器可靠性有著重要的意義。

2.3正確使用才能保持產品的可靠性

任(ren)何(he)一(yi)個(ge)產(chan)品(pin)都(dou)有(you)一(yi)個(ge)規(gui)定(ding)的(de)壽(shou)命(ming)或(huo)額(e)定(ding)的(de)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)
，即(ji)使(shi)一(yi)個(ge)可(ke)靠(kao)性(xing)高(gao)的(de)產(chan)品(pin)，由(you)於(yu)沒(mei)有(you)正(zheng)確(que)使(shi)用(yong)或(huo)超(chao)過(guo)其(qi)額(e)定(ding)的(de)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)，同(tong)樣(yang)可(ke)變(bian)成(cheng)“不可靠”。例li如ru，部bu分fen用yong戶hu在zai連lian接jie連lian接jie器qi時shi
，沒mei有you用yong力li矩ju扳ban手shou
，而er采cai用yong通tong常chang的de固gu定ding扳ban手shou聯lian接jie，稍shao不bu注zhu意yi力li矩ju遠yuan遠yuan超chao過guo了le額e定ding破po壞huai力li矩ju值zhi，致zhi使shi連lian接jie器qi損sun壞huai
，有you些xie雖sui然ran未wei完wan全quan破po壞huai
，但dan是shi參can考kao麵mian產chan生sheng嚴yan重zhong變bian形xing而er導dao致zhi電dian性xing能neng大da大da下xia降jiang。還hai有you個ge別bie用yong戶hu在zai超chao過guo電dian壓ya額e定ding值zhi條tiao件jian下xia使shi用yong

，導dao致zhi連lian接jie器qi介jie質zhi擊ji穿chuan而er失shi效xiao。類lei似si這zhe樣yang的de例li子zi還hai有you許xu多duo，在zai此ci不bu一yi一yi例li舉ju。由you此ci可ke以yi看kan到dao，即ji使shi是shi一yi個ge好hao產chan品pin，隻zhi有you正zheng確que使shi用yong，才cai能neng避bi免mian人ren為wei失shi誤wu，保bao持chi產chan品pin的de高gao可ke靠kao性xing。