微動電接觸研究及其可靠性分析.pdf

1、電接觸的可靠性在很大程度上影響到電子設備的可靠性。電連接器或電器的連接端子即使處于靜止、不插拔的狀態(tài)時，經過一段時間的通電工作之后，也常會發(fā)生電接觸故障。對電接觸表面進行微觀分析后發(fā)現有極短距離的磨損痕跡，在接觸劃痕上或其周圍有絕緣的污染膜層或堆積的絕緣膜層碎粒，這種故障稱為微動電接觸故障，是一種常見而且危險的電接觸故障。因此，為了正確選擇電連接器材料、結構與使用環(huán)境，保證電連接器有足夠的壽命，需要進行各種條件下的微動實驗，分析不同的材

2、料發(fā)生微動時接觸電阻的特征。研究中可以借助當前可靠性科學的研究手段。
　　 本文對多種材料組合進行各種條件下的多次重復微動實驗，對微動過程中記錄的接觸電阻數據進行處理和分析，總結出這些接觸對的微動接觸電阻特性，對微動過程中接觸電阻表現出的典型階段特征進行了分析，為設計連接器時選擇材料與使用條件提供了依據。
　　 對于雙邊貴金屬的微動，微動的幅值與接觸壓力是影響鍍層磨損程度的重要因素。本文對比幾次不同條件下的實驗結果，分析

3、了微動幅值和接觸壓力的不同對微動雙方的接觸電阻的影響，并對幾次實驗對象的表面微觀形貌進行了分析，發(fā)現微動幅值與接觸壓力的增大會導致接觸區(qū)域氧化物的增加，但是由于微動區(qū)內金的存在，沒有發(fā)現接觸電阻升高。
　　 在對非貴金屬的微動研究中發(fā)現，非貴金屬接觸對的接觸電阻很容易因微動而升高。當銅為樣片而鎳為觸頭（用Ni/Cu表示）時接觸對的接觸電阻明顯比銅為觸頭而鎳為樣片（用Cu/Ni表示）時接觸對的接觸電阻更容易升高。針對這一現象從機理

4、上分析了其原因，并建議銅作為接觸對中面積較小一方的材料。還發(fā)現微動磨損區(qū)兩端由于氧化磨屑堆積，接觸電阻最容易升高。通過統(tǒng)計多個樣本微動區(qū)兩端的接觸電阻壽命之后，驗證了使用威布爾分布描述其壽命分布特征的合理性，并使用最佳線性無偏估計得到了其威布爾分布參數與可靠性特征量。
　　 對非貴金屬的研究中還發(fā)現，微動頻率的改變會影響接觸對的微動性能。本文針對這一問題設計了對比實驗，研究微動頻率對接觸電阻各變化階段的影響，總結出兩個公式，分別