电子产品接触不良？当然可以治愈

电子产品彷佛常常发生打仗不良，而且这种故障表现出来时好时坏，乃至有时候表露出来的征象令人迷惑不解。

本日，我们来说一说在电子元器件中发生打仗不良比例极高的连接器，来认识一下作甚“打仗不良”，并且又该如何做好物料选型和认证来避免这些问题。

连接器打仗界面和打仗不良

连接器一样平常是针打仗件和孔打仗件之间的连接。
我们知道，元器件的引脚或端子，一样平常是有一层镀层，比如镀锡、镀银、镀金等等。
以是组件之间的打仗，实在便是这些镀层金属之间的打仗。
当然，不同的镀层金属的导电率是不同的，对应产生的打仗电阻也有所不同。
在焊接工艺时，由于焊接实际上是形成合金的过程，这个合金本身便是良导体，以是焊接本身的可靠性是比较高的，除非是焊接不良。
但是，连接器之间的连接，靠的是表面之间的打仗，以是随意马虎导致打仗不良。

图1：连接器打仗界面

两个金属表面之间的打仗是否良好，紧张取决于材料、打仗压力、实际打仗面积。
关于材料种类，上面已经提到了，一样平常器件的镀层材料，基本上都是由良导体做的，对打仗不良的影响不大，但是表面镀层氧化程度和堕落情形会影响打仗电阻。
关于连接器的打仗压力，连接器行业专业术语叫做“正向力”。
连接器靠的是孔打仗件的弹力来给针打仗件一定的压力的。
一样平常压力越大打仗得也越好。
而且如果这个孔打仗件本身的弹性不好，这个压力就小，打仗也就没那么好。
同时，如果孔打仗件或针打仗件有变形，也会导致实际打仗面积小，从而有可能导致打仗不良。

图2：插针与插座合营示意图（F表示正向力）

以上是从宏不雅观的角度来剖析的。
事实上，要真正理解打仗不良问题，必须从宏不雅观逐渐深入到微不雅观去理解打仗问题。

打仗件的表面肉眼看起来是光滑的。
事实上，这些打仗件表面并不只滑。
以是，把连接器的打仗件放大到一定程度时，你会创造，其表面是充满了凹凸不平的。
可以这样去理解，在外层空间不雅观察地球表面，会创造有的地方是很平的，但是你不断地逼近来看，就会创造，实在远看是平的地面可能包含了不幼年丘陵和山谷。

图3：连接器打仗界面微不雅观模型

因此，两打仗件表面打仗时，实在是凹凸不平的表面之间的犬齿交错的打仗。
有的地方，可能是凸的和凸的相打仗，而那些凹下去的表面，可能就打仗不到对方的表面。
以是，表面上看起来打仗紧密的金属表面之间，事实上是凹凸不平的表面之间的打仗。
其真正有效打仗面积已经大打折扣了。
当然，两表面打仗时，打仗面之间的压力会对打仗状况造成影响。
压力大，就可以使两表面间相互嵌入得更深入，同时，有的突出在压力下产生形变，变得没这么突出，使其周围更矮的地方也有可能打仗在一起了。
以是，压力的大小实在终极是影响到了表面间实际有效打仗面积的大小。

图4：打仗电阻和正向力（打仗压力）关系

另一个方面，金属表面的氧化和杂质，也会导致打仗不良。
我们说引脚或端子没有氧化，因此肉眼来看的。
事实上，暴露在空气中的金属，肯定会不同程度地受到氧化，氧化程度与金属材料、环境状况、放置韶光密切干系。
以是，我们一样平常意义上肉眼判断的“没氧化”只是说氧化不是很严重，事实上，氧化是客不雅观存在的。
金属氧化物一样平常是不导电的。
以是，这些引脚或端子表面，某些区域已经分布了一定的氧化层，这些氧化层使实际有效打仗面进一步减少。

同时，杂质的影响也不可以忽略。
金属表面与其他物质打仗时，会沾上杂质。
比如，人的手的皮肤上，事实上有大量的汗渍油脂等等物质，人手碰到引脚或端子，就会把这些杂质沾到其表面上。
其余，空气中含有大量的尘埃，这些尘埃包括灰尘、粉尘、各种物质间摩擦产生的微粒、尾气、烟雾、人造纤维尘埃、人体的体屑和吐沫、微生物，等等。
暴露在空气中的金属，必定会沾上这些微粒。
这些杂质我们肉眼看不到，以是，可能会认为这些元器件的引脚或端子很“清洁”。
殊不知，这些杂质对付原子来说，是个“庞然大物”了。
杂质覆盖到金属表面，影响到了两器件金属原子之间的直接打仗，于是，也使实际有效打仗面进一步减少。

上面的压力、变形、氧化、杂质问题都会对金属表面的打仗造成影响。
肉眼认为的金属间的“打仗良好”的实际状况远远没有人们想象中的那么完美。
其次，还有一个困扰大家的是，为什么打仗会时好时差呢？

为什么打仗会时好时差呢？

金属打仗时，如果有明显的外力浸染时，打仗状况发生变革，大家比较随意马虎理解。
比如，连接器打仗不良时，用手去压一压，可能就好了。
有的器件内部打仗不良，比如文章开头提到的电视机，振动一下或敲一敲这个器件，有时可能又好了，再敲，又可能打仗不良。
但是，还有些打仗不良征象，表面上看起来是比较奇怪的。
比如，有的人说，我明明没有碰那个器件，它怎么会从打仗良好到打仗不良呢(或打仗不良到打仗良好，这里的“良好”“不良”实际上是指打仗电阻小或大乃至开路)一样平常说的“不碰”，指的便是没有直接去碰那个器件。
于是，很多人就以为，这个器件就没有受到新的外力，因此，打仗状态是不应该变革的。

事实上果真如此么？我们假设某个器件装在成品上，这个成品放在桌子上。
这时，这个器件是处于静止状态，它必定是出于受力平衡状态。
然后，有人拿起来了这个成品，这时，里面器件有没有受到新的外力呢？我可以很肯定地见告你，受到了新的外力。
很大略，这个器件从静止到运动，运动状态改变了，以是必定是受到了新的外力的影响。
既然这个器件受到了力的浸染，打仗面之间就有可能重新浸染，变形或位移，于是，以前的打仗状态可能发生了变革。

我们再回顾上面讲到的理论，金属表面间的打仗是凹凸不平的犬齿交错的打仗，同时这些表面还有氧化层和杂质。
如果以前的打仗，正好处于打仗良好（或不良）的临界点，我们想一想，这个状态改变了，那么有几个可能，一个是变得更多地方打仗不上了，也有可能是变得更多地方打仗上了。
这统统都取决于这3个成分：1、表面凹凸程度、氧化物和杂质的分布状况；2、初始打仗状态；3、受力或形变（或位移）方向。
上面这三个成分中任何一个成分都是有无数种可能的。
以是，外力的浸染后，产生的后果也有无数种可能性。
比如由打仗不良变成了打仗良好，或由打仗良好变成了打仗不良。
比如，以前打仗不良的，外力浸染后，变得恰好有不少凹凸之间恰好吻合打仗上了，然后，由于凹凸之间相“咬”，于是，再受一样平常的外力，他们还是咬合得较好，于是还是表现为“打仗良好”。
当然，如果这种打仗之间的压力不足大，再加上杂质较多，那么纵然短韶光内不会再涌现打仗不好，韶光久了，各种成分不断地浸染，总有一天可能还会变成打仗不良的。

其余，器件间的热胀冷缩也会对打仗面进行影响，使其受力或变形。
除了环境温度的变革，机器自身事情时的发热也会造成机器内部温度的变革。
运动是绝对的。
以上各种变革和运动，都在不断地影响到打仗面之间的状况。
人们表面上认为没去“动”这些器件，表面上是波澜不惊，但事实上，不断地有外因浸染于这些打仗面，打仗面的打仗状况已经发生了“波澜壮阔”的变革。

有的器件内部断了，但是断面还碰在一起。
于是，从表面测试起来还是导通的。
可是这种打仗是非常不可靠的。
由于，断了后，其断面放大来看，有很多的凹凸不平，重新打仗时，轻微有一点位移，那些凹凸就不能像刚断时那样吻合，于是，打仗面历年夜大减少； 同时，他们之间的打仗，表面间的压力是很小的（只是“碰”在一起）。
于是，这种表面上的打仗良好，在外界浸染到一定程度时，总有一天会彻底开路的。

打仗不良案例剖析

下面我们看一个连接器打仗不良的实际案例。
某通讯设备公司利用标有C公司和A公司的各一根水晶头网线对一个以太网口进行试验时创造，A公司水晶头插拔数次都无涌现ACT灯闪（ACT灯闪即网口连接器打仗不良），而用C公司水晶头就创造摆动网线时就涌现了网口连接器打仗不良问题，对A公司和C公司水晶头进行剖析差异如下：对两种水晶头的A尺寸进行丈量得： A公司供应的水晶头压接高度为6.02mm0.13。

图5：水晶头压接尺寸

C公司水晶头A尺寸均匀为5.92mm，最小值是5.85mm（压接不合格），最大是5.98mm（压接合格）。
A公司水晶头A尺寸均匀为6.35mm，最小值是6.24mm （压接不合格），最大是6.45mm （压接不合格）。

为了证明打仗不良问题与水晶头厂家无关，用A公司水晶头做了一根与C公司水晶头的A尺寸一样的网线也涌现了打仗不良问题。
并制作了一根符合A公司推举公差的水晶头，A尺寸为最小5.89mm，最大6.12mm，插入此网口连接器时也涌现了打仗不良征象。

问题基本定位于网口连接器，此网口连接器利用的是A公司连接器。
寿命200次，测试职员认为此网口连接器插拔次数已不止200次了，不雅观察此打仗不良的网口连接器创造此连接器的簧片已经有一定的变形，比拟其他8PIN的网口连接器，创造此连接器簧片的弹力要比其他的差并易变形，对水晶头哀求高，即对A的尺寸哀求高，压接高度大于推举的尺寸范围导致簧片易变形。

图6：打仗不良样品和合营示意图

剖析结论：网口连接器的簧片变形是引起打仗不良的紧张缘故原由，导致水晶头与簧片打仗面积降落。
引起网口连接器簧片变形的缘故原由，首先网口连接器簧片本身的机器性能，插拔次数超过200次的插拔寿命。
其余利用的水晶头压接高度超过推举值，制作网线时，水晶头的压接高度不规范，加速了簧片变形。

连接器选型和认证把稳事变

如果想减少连接器产生打仗不良，我们最好从连接器选型的源头把好关，挑选可靠性高的器件。
但是多数客户面临的问题是连接器供应商数量太多，质量、做事水平参差不齐。
从大量的各种各样的连接器中选择出符合哀求的连接器，不是一件大略随意马虎的事。
例如，连接器形状大小，构造绝缘材料种别，打仗件的金属材料及镀层种别以及端接技能方法等等，都直接与系统留出的空间、性能哀求和互连哀求有关。

连接器选型一样平常关注三大基本性能：机器性能，电气性能和环境性能。

在选择连接器时，首先要考虑电压和电流哀求，并解释连接器要用于低电平电路还是电源电路。
尤其是在弱电流低电压的情形下，由于不能穿透氧化层，以是选择打仗件镀层不随意马虎氧化的连接器。
其次要考虑的电参数有：打仗电阻、绝缘电阻，耐电压等。

连接器的可用空间及连接器的尺寸是选取连接器必须要考虑的。
连接器的打仗件密度越高，尺寸就越小，打仗件间距也越小。
紧密的打仗件常日意味着有较少的绝缘和承受较低的浸染力。
除此之外，选用连接器时还需考虑以下机器参数：正向力（打仗压力）——由利用哀求和性能哀求而定，较大的打仗压力意味着较大的插入力和拔着力。
插拔寿命——如果插合和分离的次数很少，则可采取低本钱打仗件的连接器，如果插拔少于50次，可采取较经济的冲制打仗件，镀层厚度也可选得较薄一些。
振动和冲击——根据预期的振动和冲击选择相应的连接器，为防止振动引起连接器的分离，必须选用得当的锁紧办法。
定位销——为防止类似的连接器的缺点插合，可以选用定位销。

连接器在利用和运输过程中所处的环境对其性能有显著的影响，以是要根据预期的环境条件选用相应的连接器。
环境温度——由连接器的金属材料和绝缘材料决定着连接器的事情温度，高温会毁坏绝缘材料，使金属加速氧化并引起镀层变质。
在极低的温度下，也可能引起绝缘体开裂和起层。
常日环境温度为-65C~+200C。
湿润或水——用于设备外部的连接器，常常要考虑湿润、水汽和污染的环境条件，这种情形下应选用密封的连接器。

制订选型辅导书可以使硬件开拓职员快速选用质量可靠的连接器，根据以往的产品失落效剖析履历和可靠性数据，建立起优选器件类型，避免选择固有可靠性差的器件。
比如PLCC插座随意马虎产生打仗不良，一些客户已经明令禁选，产品开拓过程中只管即便避免类似器件的选用。

我们在确认好连接器后，接下来便是承认验收的过程。
而每每很多客户不知道该如何定义质量规格。
供应商给什么就用什么。
比如插拔寿命多少次？镀层厚度如何定义？材料如何选择？供应商按客户哀求交完货，利用过程中才创造无法知足整机产品的质量哀求。
以是我们首先要让供应商清楚我们的质量哀求。
比如我们的插拔寿命须要750次。
比如我们做弹性元件一样平常选用磷青铜材料，供应商设计时如果选用黄铜，一样平常是难以知足哀求的。
我们表层镀金时一样平常用镍做中间阻挡层，镍厚度一样平常哀求是1.27m Min.厚度太薄会影响插拔寿命。
只有你比供应商更理解质量哀求，才能采购到可靠性高的器件。

供应商送样承认时，有些厂商就供应一个尺寸报告，客户也就剖断合格了。
新产品或做替代产品认证时，须要制订全面的承认书。
包括客户图纸，尺寸报告，膜厚测试报告，流程图/QC工程图,DFMEA和PFMEA文件，可靠性测试报告，跌落测试报告，包装规范，ROHS声明等等。
经由全面测试验证的产品，才能担保质量合乎我们的哀求。

物料认证过程中，关键物料须要进行DPA剖析。
DPA剖析即毁坏性物理剖析，它是在电子元器件成品批中随机抽取适当样品，采取一系列非毁坏和毁坏性的物理试验与剖析方法，以考验元器件的设计、构造、材料、工艺制造质量是否知足预定用场的规范哀求。
连接器DPA测试项目一样平常包括：外不雅观构造，尺寸，材料剖析，镀层剖析，X-RAY剖析等等。

图7：某款连接器X-RAY剖析创造短路情形

而连接器的供应商认证，须理解供应商拥有的制造能力。
一样平常连接器的制程包括设计、模具、冲压、注塑、电镀、组装、测试等等。
详细理解供应商在关键工序的能力或履历非常主要。
通过理解，你可能会创造很多供应商都没有足够的模具、电镀或者测试能力。
审核过程中可以把稳以下重点工序：

一、供应商的模具能力非常关键，特殊是对付定做连接器的公司。
工程师的模具设计能力、设计软件、制造设备都是审核的关键。
此外，还要审核供应商的模具条约是否合理，模具的好坏常日并不能通过样品的质量来判断，因此在模具条约中一定要定义模具的利用寿命和验收标准。

二、对冲压和车削流程，可以检讨供应商对模具、工具的利用寿命是否有记录，对设备掩护、过程考验等是否有记录。
车间的现场管理也很主要，包括合格料、不合格料的摆放，5S管理，产品的可追溯性等等。

三、对付物料的掌握，包括来料考验、仓库管理、注塑等等环节。
有些公司会利用二次料或回收料，并且对物料之间的批次没有进行有效的跟踪。
仓库管理环节，须要关注是否进行批次跟踪、前辈先出、温湿度掌握等等。

四、对供应商测试能力的评估，包括原材料测试、过程考验、终极考验、出货考验等。
例如对来料考验，可稽核其是否有电镀层测厚仪、三坐标剖析仪、显微镜；对付性能测试，可检讨是否有打仗电阻、绝缘电阻、耐电压、插拔力、可焊性等测试能力。

总结

我们从微不雅观角度认识了连接器打仗不良，而要终极办理连接器打仗不良，则还须从源头出发，即连接器的选型和认证阶段。
物料选型与认证是一项产品工程，是产品质量可靠性担保的主要组成部分。
产品一旦选用了某物料，其质量、可靠性乃至本钱基本上60％都已固化。

如何确定物料的质量规格，如何识别不同厂家的物料利害，如何对物料厂家进行认证，这些专项技能，在业界领先公司都有专业的团队来进行研究，并有系统化的流程来保障物料的选用，而目前海内厂家干系的能力普遍还比较薄弱，因此从物料选用开始，产品质量就和业界领先公司拉开了差距。

2014年至今，华为，以及一度被互联网手机粉饰风头的OPPO、vivo挑起了国产手机的大梁，这些拥有十多年履历的手机厂商，携带着互联网公司所不具备的元器件供应链管理、研发体系、质量管理、库存管理等能力，一时风光无限。
而他们多次表示，这些在手机制造业多年的能力与履历的积累，是其厚积薄发的关键。
无一例外，这三家企业都有其独立而专业的团队来卖力物料的选型和认证，为制造高质量手机供应了强有力的担保。

作为中小企业，要建立这样的物料选型和认证平台，须要大量的人力物力，本钱太高，而且缺少履历，须要的周期很长。
深圳市壮壮优选技能株式会社，从创立之初，便以帮助海内电子企业打造高性价比产品、提升产品竞争力为目标，其聪慧选型做事为海内电子企业供应物料选型和认证做事，例如定制物料质量规格书、定制选型辅导书、物料DPA剖析，供应商质量能力认证等等。

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