コネクターの劣化メカニズムは？

コネクタの劣化メカニズムはコネクタの性能にとって非常に重要であり、関連製品の性能保証にとって極めて重要である。退化メカニズムとは何ですか？どのような要因がコネクタを故障させるのでしょうか。私たちはこの問題を継続的に検討していきます。コネクタは2つの分離システム間の接続に使用されます。分離性が必要な理由は、製造の利便性から性能の向上までいろいろあります。しかしながら、マッチングするとき、コネクタはシステム間の不要な抵抗値を増加させないでください。抵抗値を増加させると、信号が歪んだり、電力が損失したり、システム障害を引き起こす可能性があります。コネクタの劣化メカニズムが重要なのは、それらが抵抗の増加の潜在的な原因であり、したがって、時間の経過とともに機能不全を引き起こすからである。まずはコネクタの抵抗について簡単に振り返ってみましょう。図1に汎用信号コネクタの断面を示す。図1の式は、コネクタ内の様々な抵抗源を表している。Roはコネクタの全体的な抵抗であり、導体の末端とPCBコネクタのピンのはんだ付け点との間の抵抗である。2つの永久接続抵抗Rp.cは、指圧接続接点と対応するピンとの間の抵抗です。同様に、2つのボディ抵抗（Rbulk）とは、リアコンタクトボディ抵抗とコネクタの2つの柱との間の並列抵抗を意味する。インターフェースまたは分離における接触抵抗Rcもある。全体コネクタ抵抗は、個々の不変接続抵抗、バックコンタクトおよびキャビティ接続抵抗、および分離可能なコンタクト抵抗の合計であり、これらの抵抗はすべて直列に接続されているためである。たとえば、コネクタ抵抗の概略図

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議論の便宜のために、測定された総抵抗値Roを15ミリオームとしよう。この仮定を考慮して、永久接続抵抗、バルク抵抗、および分離可能な接触抵抗がコネクタ全体の抵抗に与える相対的な影響を推測します。この例では、これらの値は典型的なソフトケース型コネクタの抵抗値であり、バルク抵抗は総抵抗の大部分を占め、14ミリオーム近くになります。永久接続抵抗は数百マイクロオームであり、その他は分離可能な場所の接触抵抗である。コネクタ接点のバルク抵抗はコネクタ抵抗に最大の寄与要因ですが、それは最も安定しています。個々のコンタクトのバルク抵抗は、コンタクトの製造材料とその全体的な幾何学的形状によって決定される。例えば、リン青铜やコンタクトジオメトリ、これらのパラメータは定数であるため、コネクタの全体的な抵抗は一定です。永久接続抵抗とインターフェースまたは分離可能な接続抵抗は可変である。これらの抵抗は、さまざまな劣化メカニズムの影響を受けやすいが、これは後述の記事で議論される。コネクタは過酷な環境、熱、寿命、振動など多くの影響を受けていることを指摘しておく必要があります。また、全体のコネクタ抵抗は、従来の15ミリオームから例えば100ミリオームに変化する可能性があり、抵抗の変化は主に分離可能な抵抗および永久接続抵抗で現れます。分離可能な界面抵抗は、分離可能な箇所に力や変形等が発生するため、最も劣化しやすい。簡単に言えば、2つの主要な分離可能な界面は、一定の力と変形を発生させる必要がある。コネクタの噛み合わせ力は最初で最も明らかな要求です。PIN数の高いコネクタの場合、個々のPINビットの噛み合わせ力を制御する必要があり、コンタクト法線力はこの要件に制約される主要なパラメータの1つです。例えば、分離可能な接続接触力は数十~数百グラムであり、絶縁圧着接続、あるいはIDCは数キログラムの大きさであり、それに対応する圧着接続における力も同様である。この永続的な接続における高い力は、より大きな機械的安定性と、分離可能な接続の抵抗値よりもはるかに低い抵抗値を提供します。同様に、高い永久接合力は、分離可能な接合に比べて接触面の大きな変形を可能にする。圧着接続は、圧着端子の大きな変形や、個々の導体の大きな変形などの最も明らかな例である。圧着接続の力と対応するPIN足の両方は、接触面の大きな変形を可能にします。高い力と同様に、永久接続の大きな表面変形は、分離可能な接触抵抗と比較して抵抗を低下させる。分離可能な接続面の変形は、別の分離可能な界面要件、つまりフィット耐久性によっても制限されています。高い表面変形は通常、高い表面摩耗を引き起こし、これは逆に接触面上の金や錫などの接触コーティングの損失を引き起こす可能性がある。このコーティングの損失は、接触表面の腐食感受性を増加させるでしょう。これは後の記事で議論されるでしょう。分離可能なインターフェースの噛み合い力と噛み合い耐久性の組み合わせは、永久接続と比較して、分離可能なインターフェースの変形と機械的安定性を制限し、また、分離可能なインターフェースの電気的安定性が低い原因となる。一般に、両表面間の接触面積が大きいほど、界面の抵抗は低くなる。分離可能な接続は永久接続よりも接触面積が低いため、抵抗が高い。結論から言うと、分離可能な接続の力の低下は、永久接続と比較して機械的安定性の低下につながり、接触面積の低下は、電気抵抗の向上につながる。

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