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，在(zai)內(nei)導(dao)體(ti)上(shang)加(jia)工(gong)螺(luo)紋(wen)，若(ruo)不(bu)在(zai)螺(luo)紋(wen)連(lian)接(jie)處(chu)塗(tu)以(yi)導(dao)電(dian)膠(jiao)

，那(na)麼(me)內(nei)導(dao)體(ti)連(lian)接(jie)強(qiang)度(du)是(shi)很(hen)差(cha)的(de)。因(yin)此(ci)
，當(dang)連(lian)接(jie)器(qi)在(zai)多(duo)次(ci)連(lian)接(jie)，在(zai)扭(niu)力(li)和(he)拉(la)力(li)長(chang)期(qi)作(zuo)用(yong)下(xia)，內(nei)導(dao)體(ti)螺(luo)紋(wen)鬆(song)動(dong)、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
、chakongyizaochengbutongchengdudemosun，jiechuyibushizuijiazhuangtai

，suoyizaishiyongshi，fanshekenengjijuzengjia。xuduoyonghujiaoduodecongjingjijiaodukaolv
，bayingbaofeidelianjieqirengranshiyong。zhezhongzuofashibukequde。yinweichaoguoshiyongshoumingdelianjieqixingnengyimingxianxiajiang

，kubujishigenghuanxindelianjieqishinanyibaozhengceshijingduheshujudekexindu。

(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
[page]

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

、chakongshigenbenbujiechu。dangranzaiwomengongzuozhong
，jishidouxuanyongpiqingtongzuodanxingjian
，danshiyouyuzaigongzuozhongjianyanbuyan，jiangxicaohouweishoukoudegebielingjianhunrushoukouhegelingjianzhong

，jinxingdanxingchulibingdujin，zhuangpeishiyouweifaxian，suoyidaozhilianjieshibujiechu。zhidaoceshishi

，caifaxianzhubohenda，shenzhiquanfanshe。jingzaixijianzha，caifaxianjiangbuhegechakongzhuangzaichanpinzhong。

(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、插(cha)針(zhen)超(chao)差(cha)，未(wei)達(da)到(dao)圖(tu)紙(zhi)規(gui)定(ding)。例(li)如(ru)，插(cha)針(zhen)直(zhi)徑(jing)比(bi)圖(tu)紙(zhi)規(gui)定(ding)小(xiao)了(le)一(yi)點(dian)或(huo)插(cha)孔(kong)雖(sui)然(ran)已(yi)收(shou)口(kou)，但(dan)未(wei)達(da)到(dao)圖(tu)紙(zhi)規(gui)定(ding)，尺(chi)寸(cun)略(lve)大(da)了(le)一(yi)些(xie)。當(dang)這(zhe)種(zhong)插(cha)針(zhen)或(huo)插(cha)孔(kong)插(cha)合(he)後(hou)，最(zui)容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)接(jie)觸(chu)不(bu)良(liang)（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

dianlanzujiantongchangshiyoudianlanlianjieqiyugaopindianlanliangbufenzucheng，yinciqianmiansuotaolundeshepintongzhoulianjieqideshixiaomoshiyujilitongyangwanquanshiheyudianlanzujian。dandianlanzujianshixiaomoshihejiliyouyoubieyuyibandelianjieqi

，jidianlanyudianlanlianjieqiweiduanlianjiebuchanshengshixiaoyejiangdaozhizhenggedianlanzujiandeshixiao。youyudianlanlianjieweibujiegoubutong，qishixiaomoshiyujiliyebutong。muqianguonei、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)。