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常用连接器材料触点微动性能研究

作　者: 邓小君
导　师: 林雪燕
学　校: 北京邮电大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 接触电阻微动性能数据处理连接器材料 PWB表面形貌
分类号: TM503.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 75次
引　用: 2次
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内容摘要

在通信系统电子电力系统中使用了大量的电子连接器,其连接可靠性严重影响了系统的性能,经分析,微动是造成连接不可靠的主要原因之一。本文首先讨论了微动实验数据的处理方法。在分析了微动实验数据的特点之后,采用以下方法进行处理:首先求取每个周期内各采样点的平均值,然后利用中值滤波法剔除数据中的误差,之后采用中值处理法或者最小二乘法进行曲线拟合,最后将所有数据保存为文本文件和EXCEL文件,以便进一步分析数据。本文主要讨论了常用连接器材料触点的微动性能。主要研究的材料有镀金材料、镀镍材料、铜材料、不锈钢材料和印制电路板材料。接触对双边都是镀金材料时可以获得良好的微动性能,接触电阻较低(在接触压力为150克和微动幅值为200μm的情况下,接触电阻低于10mΩ)而且变化平稳。单边镀金材料的微动性能受与之配对的材料的影响较大。镀金材料与镀镍材料和铜材料之间有较好的微动性能,与不锈钢材料的微动性能比较差。对于镀金材料,增加压力和镀金层厚度,可以降低接触电阻,但是当压力和镀层厚度较大时,压力和镀层厚度的增加对减小接触电阻的作用是有限的。镀镍材料的接触电阻在微动初期的数十周期内保持在较低水平,之后随微动周期数增加,接触电阻急剧升高而且跳动剧烈。压力和镀层厚度对镀镍材料的接触电阻的影响表现出一定复杂性,不同的条件下差异比较大。铜和不锈钢材料与镀镍材料有相似的微动性能,通过改变与之配对的接触材料,可以改善接触性能,其中,镀金材料最好,镀镍材料和铜材料次之,不锈钢材料最差。印制电路板材料受其自身特殊结构的影响,在不同接触区域表现出不同微动性能,接触在波峰时,接触电阻容易上升而且变化较大;接触在波谷时,接触电阻容易保持在较低水平而且稳定。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-21
  1.1 电接触可靠性的重要性及影响因素  9-10
  1.2 微动对可靠电接触的影响  10-18
    1.2.1 微动简介  10-11
    1.2.2 微动磨损机理和过程  11-14
    1.2.3 微动接触电阻  14-15
    1.2.4 微动电接触的研究  15-18
  1.3 课题来源、内容及意义  18-21
    1.3.1 课题来源  18-19
    1.3.2 课题主要研究内容  19
    1.3.3 课题意义  19-21
第二章实验设备  21-31
  2.1 微动实验系统简介  21-25
    2.1.1 系统组成和功能  21-22
    2.1.2 接触电阻测试方法  22-23
    2.1.3 微动实验台的应用  23-25
  2.2 扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)简介  25-28
    2.2.1 扫描电子显微镜简介  25-27
    2.2.2 X射线能谱仪简介  27-28
  2.3 三维形貌仪简介  28-29
  2.4 荧光X-射线测厚仪简介  29-31
第三章实验数据处理  31-49
  3.1 微动接触电阻数据的特点  31-33
  3.2 常用数据处理方法  33-42
    3.2.1 粗大误差及其处理方法  33-35
    3.2.2 数据处理方法及曲线拟合  35-42
  3.3 微动实验数据处理方法  42-45
  3.4 微动实验数据处理程序  45-49
第四章常用连接器材料微动性能分析  49-71
  4.1 实验设计  49-51
  4.2 镀金样品的微动性能  51-55
    4.2.1 镀金样品与镀金触头微动性能  51-53
    4.2.2 镀金样品与镀镍触头的微动性能  53-55
    4.2.3 小结  55
  4.3 镀镍样品的徽动性能  55-57
    4.3.1 镀镍样品与镀镍触头的微动性能  55-57
    4.3.2 小结  57
  4.4 铜样品的徽动性能  57-61
    4.4.1 铜样品与铜触头的微动性能  58-59
    4.4.2 铜样品与镀金触头的微动性能  59-60
    4.4.3 铜样品与镀镍头的徽动性能  60-61
    4.4.4 小结  61
  4.5 不锈钢样品的徽动性能  61-66
    4.5.1 不锈钢样品与不锈钢触头的微动性能  61-62
    4.5.2 不锈钢样品与镀金触头的微动性能  62-63
    4.5.3 不锈钢样品与镀镍触头的微动性能  63-65
    4.5.4 不锈钢样品与铜触头的微动性能  65-66
    4.5.5 小结  66
  4.6 印制电路板样品的微动性能  66-71
第五章总结与展望  71-75
  5.1 总结  71-72
  5.2 展望  72-75
参考文献  75-77
附录  77-81
致谢  81-83
攻读学位期间发表的学术论文目录  83

常用连接器材料触点微动性能研究

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