選擇應(yīng)力釋放測(cè)試，預(yù)測(cè)連接器使用壽命

【導(dǎo)讀】隨著人們對(duì)電子產(chǎn)品無(wú)故障工作性能的要求不斷增強(qiáng)，連接器的使用壽命是衡量連接器性能可靠性的首要指標(biāo)，在設(shè)計(jì)中，提高接器使用壽命成為一種設(shè)計(jì)導(dǎo)向。同時(shí)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(shì)的綜合結(jié)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(shè)計(jì)和材料特性的一個(gè)重要因素。由于在接觸件中，彈性變形會(huì)轉(zhuǎn)換成塑性變形，故應(yīng)力釋放會(huì)導(dǎo)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(huì)出現(xiàn)功能失效。因此，預(yù)測(cè)作為時(shí)間和溫度相關(guān)函數(shù)的應(yīng)力釋放自然就成為確保連接器可靠性的關(guān)鍵因素。下面浩隆電子就詳細(xì)介紹應(yīng)力釋放測(cè)試預(yù)測(cè)連接器使用壽命的相關(guān)問(wèn)題。

應(yīng)力釋放數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)人員預(yù)測(cè)電子連接器使用壽命的一個(gè)有效工具，并使之可以根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)對(duì)接觸材料的選擇作出決策。這些數(shù)據(jù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通信和汽車電子工業(yè)。而目前，有關(guān)產(chǎn)品的壽命周期的數(shù)據(jù)是非常缺乏的，尤其在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。不僅如此，它還是縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和有效期的一個(gè)更為有用的數(shù)據(jù)。

大多數(shù)連接器設(shè)計(jì)人員采用應(yīng)力釋放數(shù)據(jù)主要是以此來(lái)根據(jù)應(yīng)用要求縮小接觸件材料的選擇范圍。不過(guò)，許多設(shè)計(jì)人員也正在尋求適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)方法以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)連接器使用壽命的特性。這樣可以大大減少試驗(yàn)所需的樣品數(shù)量以及測(cè)試眾多樣品所帶來(lái)的相關(guān)成本。

目前，惡劣環(huán)境中和發(fā)動(dòng)機(jī)罩內(nèi)的汽車連接器大多采用3級(jí)或1的設(shè)計(jì)技術(shù)要求；而下一代汽車連接器的工作溫度預(yù)計(jì)將提高到。只是大多數(shù)非汽車類連接器似乎不需要在以上的條件下保持其穩(wěn)定性。不過(guò)，高密度連接器要求初始插合力較低，反過(guò)來(lái)，減小了應(yīng)力釋放量。這就使得應(yīng)力釋放即使在較低溫度下也是重要的特性。

與特定應(yīng)用有關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)所需的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定時(shí)間一般很難準(zhǔn)確確定。在期望的使用溫度下，測(cè)試時(shí)間在1000h和3000h之間即可用來(lái)評(píng)估汽車電子產(chǎn)品的特征數(shù)據(jù)。種種跡象表明，人們已越來(lái)越關(guān)注3000h以外即3000～5000h（相當(dāng)于150000英里的使用壽命）的特征數(shù)據(jù)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)的推算（沒有考慮斜度的變化）可能會(huì)導(dǎo)致接觸件壽命期的高估現(xiàn)象，并且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)其高估量會(huì)相應(yīng)增大。某一特定溫度下數(shù)據(jù)的半對(duì)數(shù)圖形表示法目前應(yīng)用最為廣泛，其需要最為迫切。這也是比較某一特定應(yīng)用的各種材料最為簡(jiǎn)易的方法。不過(guò)，需要強(qiáng)調(diào)的是，推算的數(shù)據(jù)應(yīng)該仔細(xì)檢查，并應(yīng)注意出現(xiàn)最終壽命高估的可能性。

在應(yīng)力釋放測(cè)試試驗(yàn)中得出了以下結(jié)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(huì)繼續(xù)存在。這表明準(zhǔn)確預(yù)測(cè)應(yīng)力釋放是連接器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。

(2) 當(dāng)應(yīng)力作為測(cè)試時(shí)間的一個(gè)相關(guān)函數(shù)時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)斜度出現(xiàn)了變化。因此，測(cè)試時(shí)間應(yīng)該適當(dāng)長(zhǎng)一些，以獲取這一特性。

(3) 當(dāng)測(cè)得的數(shù)據(jù)與溫度存在一定的相關(guān)性時(shí)，將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)線性推廣到較長(zhǎng)的測(cè)試時(shí)間是非常有用的。所存在的不足之外是：當(dāng)試驗(yàn)時(shí)間超出規(guī)定時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生斜度轉(zhuǎn)折，而且在其它溫度下也無(wú)法預(yù)測(cè)其性能。

(4) 在單個(gè)圖示中，繪制各種溫度下的數(shù)據(jù)曲線時(shí)，拉森-米勒參數(shù)非常有用。這一方法對(duì)于預(yù)測(cè)材料在已完成的和預(yù)計(jì)進(jìn)行的短期試驗(yàn)的兩溫度之間的性能，并以此模擬材料的長(zhǎng)期性能時(shí)也是極為有用的。但是，如果超出該測(cè)試溫度范圍，則不能用它來(lái)推算。

(5) 可以將兩種方法結(jié)合起來(lái)，以此來(lái)對(duì)推算值進(jìn)行復(fù)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(shù)據(jù)存在一定的局限性，由于打彎是在連接器制造過(guò)程中完成的，所以它沒有反映出任何負(fù)面影響。