微動和環(huán)境是電連接器在貯存和使用中對其可靠性影響最大的兩個因素。本文以不同基底材料的接觸對為研究對象研究其微動性能與環(huán)境特性。基于微動接觸電阻測試系統(tǒng),探究了接觸壓力、環(huán)境溫度、基底材料、材料厚度等因素作用下接觸對的微動接觸電阻變化規(guī)律和微動磨損特性。對微動后的接觸對分別進行了加速溫濕實驗和鹽霧腐蝕實驗,并通過測試加速環(huán)境實驗前后微動區(qū)域靜態(tài)接觸電阻的變化值來評估接觸對的環(huán)境特性。本文以不同材料接觸對連接器為研究對象,設計了7種不同材料接觸對的微動實驗,分別為:鍍Au(鈹銅)-鍍Ni(Cu)、鍍Au(鈹銅)-鍍Ag(Cu)、鍍Au(鈹銅)-鍍Sn(Cu)、鍍Ag(鈹銅)-鍍Ni(Cu)、鍍Ag(鈹銅)-鍍Sn(Cu)、鍍Ag(鈹銅)-鍍Au(pcb)、鍍Sn(鈹銅)-鍍Au(pcb)。發(fā)現(xiàn)隨著接觸壓力的增加,接觸對的微動性能變優(yōu)。這種影響規(guī)律和鍍層材料、環(huán)境溫度無關。并不是表面鍍層厚度越厚,接觸對的微動性能就越優(yōu)。中等厚度獲得優(yōu)良微動性能的概率低于薄鍍層厚度和厚鍍層厚度。高溫時接觸對的微動性能優(yōu)于室溫時。當接觸壓力為50克時,按優(yōu)接觸性能百分比高低的排序是(厚厚度、高溫)(薄厚度、高溫))(中厚度、高溫)(中厚度、室溫)。當接觸壓力為100克時,按優(yōu)接觸性能百分比高低的排序是(厚厚度、高溫)(薄厚度、高溫)=(中厚度、室溫)(中厚度、高溫)。所有接觸對在一定條件下均能獲得最優(yōu)的微動接觸性能,接觸電阻值在19 mQ-34mΩ之間,接觸對材料的影響不大。接觸對組合在一定條件下也均能獲得最差的微動接觸性能,接觸電阻值分為500mQ,100 mΩ-500 mΩ兩種。在對5組正交試驗的結果分析中可以發(fā)現(xiàn):在溫度、鍍層厚度、壓力三個微動性能的主要影響因素中,對微動性能影響最大的是壓力。隨著接觸壓力的增加,接觸對的微動性能變優(yōu)。影響因素的影響規(guī)律與全面微動實驗的實驗結果大致相同。與金鍍層相比,銀鍍層的微動敏感性要弱。7種接觸對經(jīng)多種微動條件下的微動實驗后,分別進行了溫濕環(huán)境貯存和鹽霧環(huán)境貯存實驗,實驗后測試微動區(qū)域的靜態(tài)接觸電阻,結果是經(jīng)濕熱、鹽霧環(huán)境貯存后接觸電阻比貯存前有增加,不同材料增加比例不同。
【學位單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TM503.5
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 微動國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 微動的影響因素
        1.2.2 微動機理
        1.2.3 微動判定的依據(jù)
        1.2.4 微動研究現(xiàn)狀
    1.3 環(huán)境因素國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 環(huán)境因素影響機理
        1.3.2 環(huán)境的影響因素
        1.3.3 環(huán)境影響判定的依據(jù)
        1.3.4 耐環(huán)境特性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 論文研究內(nèi)容及意義
        1.4.1 論文的主要研究內(nèi)容
        1.4.2 論文意義
    1.5 論文組織結構
第二章 論文實驗方案與原理
    2.1 實驗方案
        2.1.1 微動試驗方案
        2.1.2 環(huán)境試驗方案
    2.2. 接觸電阻測量原理
        2.2.1 測量原理
        2.2.2 測量步驟
    2.3 接觸表面形貌測量原理
        2.3.1 光學顯微鏡
        2.3.2 三維形貌儀
    2.4 數(shù)據(jù)處理
        2.4.1 微動數(shù)據(jù)處理
        2.4.2 環(huán)境試驗處理
        2.4.3 正交實驗方法
    2.5 本章小結
第三章 不同材料接觸對的微動特性研究
    3.1 相同觸頭不同樣片表面鍍層材料微動特性對比
        3.1.1 Au （BeCu） -不同樣片
        3.1.2 Ag （BeCu） -不同樣片
    3.2 相同樣片不同觸頭鍍層材料微動特性對比
        3.2.1 Sn4 （BeCu） -Au （pcb）樣片組合7
        3.2.2 Ag （BeCu） -Au （pcb）樣片組合6
        3.2.3 相同樣片（Au/pcb）與兩種觸頭微動特性對比
    3.3 微動影響因素的作用
        3.3.1 接觸壓力
        3.3.2 環(huán)境溫度
        3.3.3 微動周期數(shù)
        3.3.4 接觸對材料
    3.4 本章小結
第四章 不同材料接觸對的耐環(huán)境特性研究
    4.1 不同材料接觸對的耐溫濕環(huán)境特性
        4.1.1 相同觸頭不同樣片表面鍍層材料接觸對
        4.1.2 相同樣片不同觸頭鍍層材料接觸對
        4.1.3 溫濕環(huán)境對接觸對電阻特性的影響
    4.2 不同材料接觸對的耐鹽霧腐蝕特性
        4.2.1 相同觸頭不同的樣片表面鍍層材料耐鹽霧腐蝕特性對比
        4.2.2 相同樣片不同觸頭鍍層材料耐鹽霧腐蝕特性對比
        4.2.3 鹽霧環(huán)境對接觸對微動電阻特性的影響
    4.3 本章小結
第五章 正交實驗分析
    5.1 正交實驗方案設計
    5.2 正交實驗結果分析
        5.2.1 組合1:Au（BeCu）-Ni（Cu）
        5.2.2 組合2:Au（BeCu）-Ag（Cu）
        5.2.3 組合3:Au（BeCu）-Sn（Cu）
        5.2.4 組合4:Ag（BeCu）-Ni（Cu）
        5.2.5 組合5:Ag（BeCu）-Sn（Cu）
    5.3 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝
作者攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄

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