Увеличение срока службы разъемов: важнейший показатель надежности

Поскольку спрос на безупречную работу электронных продуктов продолжает расти, срок службы разъемы выступает в качестве важнейшего показателя для оценки их надежности. В дизайне, увеличение срока службы разъема стало руководящим принципом. В то же время усиление рыночной конкуренции заставило инженеров искать подходящие материалы из экономически эффективных сплавов, что является основным выбором для снижения затрат на разъемы. Совокупный эффект этих тенденций часто приближает эксплуатационные характеристики медных сплавов в разъемах к предельным значениям.

Начальное контактное усилие остается важным фактором в конструкции разъема и свойствах материала. Упругая деформация внутри контактов переходит в пластическую, что приводит к снятию напряжений и последующему уменьшению контактной силы. Если контактное усилие упадет ниже критического уровня, может произойти функциональный отказ контактов. Поэтому, прогнозирование снятия стресса как функция времени и температуры становится решающим фактором в обеспечении надежности разъема. В следующих параграфах SED углубится в тестирование на выдержку напряжения и его значение для прогнозирования срока службы разъемов.

Данные о снятии напряжения служат для инженеров-конструкторов эффективным инструментом для прогнозирования срока службы силовых разъемов, позволяя принимать обоснованные решения относительно выбора материалов контактов на основе существующих данных. Эти данные уже нашли широкое применение в таких отраслях, как компьютеры, связь и автомобильная электроника. В настоящее время данных о жизненном цикле продуктов особенно мало, особенно в области вычислений. Более того, эти данные представляют собой ценный ресурс для сокращения циклов разработки продуктов и периодов эффективной эксплуатации.

Большинство разработчиков разъемов используют данные о снижении напряжения в первую очередь для того, чтобы сузить выбор материалов контактов в соответствии с требованиями применения. Однако многие проектировщики также ищут подходящие методы тестирования для более точного прогнозирования характеристик срока службы разъемов. Такой подход значительно снижает необходимое количество образцов для тестирования и связанные с этим затраты.

В настоящее время автомобильные разъемы, работающие в суровых условиях и под капотом двигателя, в основном соответствуют требованиям проектирования уровня 3 или 1. Ожидается, что следующее поколение автомобильных разъемов будет работать при более высоких температурах. Между тем, большинство неавтомобильных разъемов, похоже, не требуют стабильности в вышеупомянутых условиях. Тем не менее, разъемы высокой плотности требуют меньших начальных усилий сопряжения, что, в свою очередь, снижает снятие напряжения. Это подчеркивает важность снятия напряжений даже при более низких температурах.

Определение стандартного времени измерения данных испытаний, относящихся к конкретным приложениям, обычно является сложной задачей. Время испытаний от 1000 до 3000 часов при ожидаемой рабочей температуре подходит для оценки характеристик автомобильной электронной продукции. Все большее внимание уделяется характеристикам, превышающим 3000 часов, вплоть до 3000-5000 часов (что эквивалентно сроку службы 150 000 миль). Экстраполяция данных испытаний (без учета изменений наклона) может привести к завышению срока службы контактов, при этом степень завышения увеличивается с увеличением периодов испытаний. Представление данных в виде полулогарифмического графика при определенной температуре в настоящее время является наиболее широко используемым методом, и он крайне необходим. Этот подход предлагает простые средства сравнения различных материалов для конкретного применения. Тем не менее, крайне важно тщательно изучать экстраполированные данные и оставаться внимательными к возможности переоценки конечной продолжительности жизни.