射频同轴连接器的失效原因分析及可靠性提高方法

-2结构的同轴连接器装配时可在螺纹连接处涂适量的导电胶或螺纹锁固剂以增加螺纹连接的可靠性。而对于图2-3结构，要选用粘结强度较高的胶粘剂，且涂胶时一定要保证胶充满整个涂胶孔；在内导体涂胶处滚花，增加内导体与胶粘剂的接触面积，防止内导体转动；适当调整内导体、外导体、介质支撑的径向尺寸及公差，使内导体与介质支撑、介质支撑与外导体之间的配合为过盈配合，也可使三者装配在一起更加牢固。

2.2、内导体的插孔尺寸或插针尺寸不正确

如果插孔内导体孔径小于规定尺寸，那么当插针内导体的插针进入插孔时就会使得插孔过度扩张，形变量超出其弹性形变范围，产生塑性变形，导致插孔内导体损坏；相反，如果插针直径过小，当插针和插孔配合时，插针与插孔壁之间的间隙过大，两内导体不能紧密接触，接触电阻变大，连接器的电气性能指标会很差。

改进措施：插孔和插针的配合是否合理，我们可以利用标准规插针和插孔内导体配合时的插入力和保持力的大小来进行衡量。如对于N型连接器，直径Φ1.6760+0.005标准规插针与插孔配合时的插入力应≤9N，而直径Φ1.6000-0.005标准规插针和插孔内导体配合时的保持力≥0.56N。因此我们可以以插入力和保持力作为一个检验标准，通过调整插孔和插针的尺寸和公差，以及插孔内导体的时效处理工艺，使插针与插孔之间的插入力和保持力处于一个合适的范围。

2.3、插孔内导体弹性差

造成插孔内导体弹性差的原因主要有两个方面，一是插孔内导体开槽部分设计或加工不合理，二是插孔内导体时效处理不当。

2.3.1 插孔内导体开槽部分设计或加工不合理

除了材料本身的弹性，插孔部分的开槽结构的设计和加工也是影响插孔内导体弹性的一个重要原因。

(1)开槽长度：如果开槽长度过长，插针内导体与插孔内导体配合时二者之间的接触力变小，就可能会导致内导体之间接触不良；开槽长度过短，插针与插孔之间的接触力和插入力太大，造成内导体磨损加剧，甚至导致内导体或介质支撑变形或损坏，且插孔部分的疲劳强度降低，连接器的寿命也会缩短。
(2)开槽宽度：适当增加开槽的宽度可以增大插孔和插针之间的接触力，但随着槽宽的增加，在圆周上插孔与插针的接触面积减少，加剧了传输线的不连续性，影响电气性能。
(3)开槽个数：开槽个数越多，单瓣插孔壁上的分摊的力越小，能有效的减轻插孔和插针配合时对内导体表面的磨损，但同样也会减少插孔与插针的接触面积，加剧传输线的不连续性。
(4)如果插孔内壁留有加工槽时产生的毛刺，会导致连接时插孔内壁不能完全和插针良好接触。改进措施：合理设计插孔内导体开槽长度、开槽宽度以及开槽个数；而在加工插孔上的槽时要将插孔内的毛刺清除干净。

2.3.2 插孔内导体时效处理不当

如果插孔内导体在进行时效强化处理时没能很好的控制温度区间或时效时间，致使其硬度达不到设计值，在多次插拔后收口逐渐松弛，接触压力明显下降，从而导致接触不良。

改进措施：根据材料本身的特性结合实际经验，制定出合理的时效处理工艺，生产时严格执行按工艺进行操作。

2.4、内导体表面镀层脱落或磨损造成接触不良

为保证传输信号质量，一般内导体表面都有金镀层。如果镀层结合力不良，在多次的插拔之后，内导体表面的镀层会产生起泡、甚至剥落，造成连接时插孔和插针内导体接触不良，连接器的电气性能指标变差。而反复的插拔也会导致镀层磨损，表面质量下降。由于信号传输时的肌肤效应，连接器传输信号的频率越高，内导体表面镀层对电气性能的影响就越大。

改进措施：控制镀层质量，保证镀层与基体的结合力；镀硬金合金以提高其耐磨性。

2.5、内导体各部分结构的同轴度超差造成接触不良

内导体属于典型的细长轴类零件，由于刀具的切削力、材料的不均匀性以及加工设备的精度等原因，加工时内导体会不可避免的产生变形，从而造成插针内导体插针部分与内导体外圆不同轴，或者插孔内导体的插孔与其外圆不同轴。如果内导体的各部分结构的不同轴，那么在连接时插孔内导体与插针内导体之间就会产生一个径向的挤压力，若挤压力过大会导致内导体或介质支撑变形，甚至插孔壁断裂。

改进措施：加工时合理选择切削量，或使用精度相对更高一些的设备（如纵切车床）以保证内导体合适的同轴度。

3、介质支撑不能良好的支撑内导体导致的失效

介质支撑作为同轴连接器的一个组成部分，起着支撑内导体、保证内外导体之间的相对位置关系等重要作用。其材料的机械强度、热膨胀系数、介电常数、损耗因数、吸水率等特性对连接器的性能都有着重要的影响。足够的机械强度是