应用航天FPC连接器可靠性分析

       连接器及其组件是航天系统工程非常重要的配套接口元件，散步再各个系统和部位，负责者信号和能量的传输。任何一个连接器接点失灵，都将导致航天器的发射和飞行失败。战术导弹弹体内的导引头，战斗机、发动机、自动驾驶仪等关键部件，都是通过连接器将成百上千个接点的电缆网组成一个完成的武器互联系统，一个接点的出现故障，都将造成灾难性的特大事故。确保连接器的可靠性至关重要。

       连接器的可靠性包括固有可靠性和使用可靠性两个方面。

       一、连接器的固有可靠性分析：

       连接器的固有可靠性一般是指连接器制造完成时所具有的可靠性，它取决于连接器的设计、工艺、制造、管理和原材料性能等诸多因素。一旦连接器制作完成后，其失效模式及失效机理也已固定了。因此，只有在可靠性设计的基础上，保证生产线严格采取可靠性措施，比如严控生产工艺、确保环境条件、各工序质量检测等，保证连接器的固有可靠性。

     （1）连接器的设计可靠性

      1.合理选材：选材是保证连接器的电气性能和可靠性的重要前提，材料决定了连接器的工作温度上限，而起决定作用的是绝缘材料、环境密封连接器所用的密封材料、胶粘材料、壳体和接触件所用材料等。材料选用涉及到连接器的力学、电气、环境等性能要求和材料本身的理化性能。而其中材料热血性能，如耐热、热导率、高温强度及热变形等是设计必须考虑的主要因素。选用不同材料做绝缘体，其绝缘耐压的电气性能也有明显差异。连接器壳体和接触件选用时，除考虑导电、导热和结构刚度外，还需考虑相互配合和接触材料的电化学相容性和硬度匹配性。

      2.结构型式：决定产品可靠性的重要因素，合理的结构型式既避免了误插，又提高了结构的稳定性。

     （2）连接器的工艺可靠性。

      壳体的加工工艺、绝缘体的注塑和胶接工艺、接触件的成型和镀金工艺、连接器总装工艺和线缆端连接工艺，对产品的可靠性至关重要。

      镀金也有好几种方式，若接触件用手工滚镀，会导致个别插孔内壁局部没有膜层，呈氧化色。而采用超声波镀金，并用仪器严格监控镀金层厚度，使内壁形成均匀膜层，可提高排线导体与连接器接触的可靠性。

     （3）连接器检验的可靠性。

      对连接器个关键工序加强检验，通过严格的工艺筛选，提出失效产品。除检查常规电气性能外，还应该对外观质量进行百分百全检，尤其是对多余物检查特别重要，除目视和借助放大镜外，必要时可用体现显微镜判定缺陷性质。

      二、连接器的使用可靠性分析：

      连接器在使用过程中会遇到电、热、机械和化学应力等作用，若忽视了正确选型和储存使用等情况，即使使用经二次补充筛选的产品，仍会出现失效。

     （1）连接器选型的可靠性。

     根据现场使用要求选择最恰当的连接器型号，需要考虑如下几点内容：

     1.电气参数：工作电压（取耐压值的三分之一）、额定电流、内导体和外导体的接触电阻、特性阻抗、电压驻波比、屏蔽性能及抗干扰性能等。

     2.机械参数：振动冲击、碰撞机械寿命、单孔分离和总分离力等。

     3.环境参数：温度、湿度、振动、冲击、盐雾、灰尘、辐射、电磁干扰及密封性能等。

     4.安全参数：接触pin针之间，接触点与外壳间的绝缘电阻、耐电压、阻燃性、质量等。

     5.端接方式：焊接、压接、绕接、刺破连接、螺钉连接等。

     6.结构形式：接触件的可拆卸性、接触件的种类和结构形式等。

     7.连接及锁紧方式：卡口式（翻盖锁扣式）、抽屉锁扣式，直插式、螺纹连接式、中心螺纹杆式等。

     8.安装方式:面板式、电缆式、螺母式、穿墙式等。

     9.操作事宜性：防误操作结构、连接到位指示、操作空间大小等。

    （2）连接器储存可靠性。

     储存环境的温度、湿度、清洁度和腐蚀性气体都将影响连接器的性能参数、特别是湿度对绝缘电阻尤为敏感。如H2S、SO2等气体，会使接触件镀层表面生成一层氧化物货硫化物绝缘膜，在潮湿的环境中反应速度更快，生成更厚的绝缘膜，严重影响连接器的接触可靠性。

    （3）连接器安装可靠性。

     安装人员应首先了解连接器的技术特性，不得过负荷、过应力使用，应按正确的操作使用方法连接与分离、避免烧坏或损伤连接器。

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