同軸連接器加工工藝介紹

1、同軸連接器加工工藝介紹射頻同軸連接器實(shí)質(zhì)上是一段同軸傳輸線(xiàn)：即帶有可分離的電接觸機(jī)構(gòu)、連接機(jī)構(gòu)及其他機(jī)械（如安裝機(jī)構(gòu)、端接電纜機(jī)構(gòu)）的同軸傳輸線(xiàn)。射頻同軸連接器的結(jié)構(gòu)至少必須有內(nèi)導(dǎo)體和外導(dǎo)體，分別與同軸傳播線(xiàn)的內(nèi)、外導(dǎo)體相連，并且用絕緣支撐（一般用PTFESU造）使內(nèi)外導(dǎo)體保持同軸（同心）。由于各個(gè)通信設(shè)備制造商為了鞏固自己的市場(chǎng)，都設(shè)計(jì)有自己專(zhuān)有的連接器，所以連接器的種類(lèi)較多，在我國(guó)常用的有：NE睫接器、富士通連接器、西門(mén)子連接器、AT&T!接器、愛(ài)立信連接器，它在我國(guó)數(shù)字配線(xiàn)架上都被大量運(yùn)用。本文主要介紹在我國(guó)應(yīng)用最廣，制作技術(shù)最成熟，被我司主要使用的西門(mén)子L9連接器。其生產(chǎn)流程大

2、致可分為7個(gè)步驟，這7個(gè)步驟中有四個(gè)重要生產(chǎn)過(guò)程：來(lái)料檢驗(yàn)、零部件制造、產(chǎn)品裝配和成品檢驗(yàn)，其中零部件制造包括機(jī)械加工和電鍍，是同軸連接器的生產(chǎn)和質(zhì)量保證的核心。具體見(jiàn)下邊的附圖一。一：來(lái)料檢驗(yàn)來(lái)料包括：絕緣子、橡膠密封件等非金屬件，和一些要加工的內(nèi)外導(dǎo)體、壓接套和殼體等金屬件。射頻同軸傳輸線(xiàn)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是內(nèi)、外導(dǎo)體的中心軸線(xiàn)重合，故稱(chēng)“同軸”。所以要求內(nèi)、外導(dǎo)體之間的絕緣層（絕緣子）四周的厚度均勻，以保持內(nèi)外導(dǎo)體同軸。常用的絕緣子用聚乙烯（PE）或聚四氟乙烯（PTEE制造。聚四氟乙烯俗稱(chēng)塑料王，相對(duì)來(lái)說(shuō)有更好的耐高溫性、韌性好、不易老化、介電性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。它可長(zhǎng)期工作于250C,短時(shí)間300

3、C,可耐錫焊不變形；最低的相對(duì)介電常數(shù)（£1=2.02）,因此，在外導(dǎo)體尺寸固定且要達(dá)到規(guī)定阻抗時(shí)，采用的內(nèi)導(dǎo)體外徑最大，因而可以接觸好、衰減小。某些以次充好的產(chǎn)品會(huì)采用的白色塑料來(lái)冒充塑料王，用加熱的烙鐵一燙即會(huì)軟化。絕緣子一般為燒結(jié)而成，然后經(jīng)過(guò)精加工才能用于裝配。附圖一：L9連接器的加工流程圖同軸連接器橡膠密封件一般選用耐油、耐老化、耐200C高溫的硅橡膠材料。射頻同軸連接器的金屬所采用的材料一般都是由有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定，所采用的金屬材料要有良好的導(dǎo)電性能，低的導(dǎo)磁率（導(dǎo)磁率不大于2）,較高的機(jī)械強(qiáng)度以及良好的加工性能，彈性零件還要求有良好的彈性。一般情況，中心接觸件（插孔）采用

4、鉞青銅，這是目前彈性最好的銅合金，但價(jià)格比較昂貴，且加工成形后一般還要求進(jìn)行收口或張口處理，并加以時(shí)效強(qiáng)化，最終鍍一定厚度的銀或金；莫些尺寸較大的內(nèi)、外彈性接觸件，有時(shí)也采用錫青銅或硅青銅；殼體及其他零件一般采用黃銅，黃銅的導(dǎo)電性能及機(jī)械強(qiáng)度都較好，其最重要的特點(diǎn)是加工性能好，不易粘刀，所以有較高的加工效率。莫些要求高的連接器有時(shí)也用青銅或不銹鋼（導(dǎo)磁率不大于2）制造以達(dá)到更長(zhǎng)的機(jī)械耐久性；壓接套等零件則采用延展性較好的黃銅或紫銅，這些材料在壓接變形過(guò)程中不會(huì)開(kāi)裂且壓接后強(qiáng)度也較好，表面一般鍍銀保護(hù)。同軸連接器的鎖緊螺母一般廠(chǎng)商的厚度為2mm易于在不適當(dāng)?shù)逆i緊時(shí)開(kāi)裂，我們?yōu)榱朔乐惯@種情況的發(fā)生

5、，把鎖緊螺母的厚度調(diào)整為3mm總之，同軸連接器在來(lái)料上是很有講究的，只有嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量，才能保證生產(chǎn)由質(zhì)量可靠的同軸連接器。對(duì)專(zhuān)業(yè)連接器的生產(chǎn)商而言，一些粗加工也發(fā)外加工，所以對(duì)供應(yīng)商的控制也很重要。二、零部件制造零部件制造是把來(lái)料的金屬件加工成內(nèi)外導(dǎo)體、壓接套和殼體等,然后再進(jìn)行電鍍和必要的熱處理以強(qiáng)化彈性材料的強(qiáng)度。加工設(shè)備主要是機(jī)加設(shè)備，專(zhuān)業(yè)的同軸連接器生產(chǎn)商在主要的零件和主要的工序上除了CNC加工中心外，還會(huì)采用進(jìn)口的專(zhuān)有設(shè)備，如藍(lán)箭公司有一臺(tái)南韓生產(chǎn)的連接器專(zhuān)用針孔加工機(jī)、一次裝卡可加工四個(gè)裝配孔的數(shù)控鉆銃機(jī)；鎮(zhèn)江四廠(chǎng)有一臺(tái)日產(chǎn)的內(nèi)導(dǎo)體專(zhuān)用機(jī)。專(zhuān)業(yè)設(shè)備的應(yīng)用會(huì)大大提高加工效率和

6、加工的精度。一般的加工設(shè)備會(huì)采用通用的儀表車(chē)和萬(wàn)能車(chē)。加工時(shí)要嚴(yán)格控制機(jī)械加工的尺寸精度，如果內(nèi)外導(dǎo)體直徑尺寸公差沒(méi)控制好就會(huì)影響同軸連接器的特征阻抗和電壓駐波比等指標(biāo)參數(shù)。為了達(dá)到這個(gè)要求，要用可靠的工藝手段來(lái)加工每一零件，如：選用專(zhuān)用設(shè)備或高精度的機(jī)床；盡量采用一次裝卡，用專(zhuān)用夾具加工定位；合理的切削速度；鋒利、光潔、耐磨的硬質(zhì)合金刀具；恒定溫濕度的加工環(huán)境；合理的工藝流程；技術(shù)熟練操作規(guī)范的工人等都是不可或缺的因素。電鍍是決定連接器質(zhì)量的又一個(gè)核心工藝。為了達(dá)到良好的防腐蝕（抗氧化）性能同時(shí)提高連接器的電氣性能，連接器的殼體及其他零件一般采用鍍銀，也有鍍白銅或鍍銘。內(nèi)導(dǎo)體（包括針、孔）一

7、般采用鍍銀或鍍金，由于金和銀有更好的導(dǎo)電性能，同時(shí)由于金和銀質(zhì)軟，能夠形成面積更大的氣密區(qū)，以達(dá)到更小的接觸電阻和更優(yōu)的抗氧化變質(zhì)的能力。但銀的導(dǎo)電性能雖好，但銀在空氣中易被氧化和硫化，而變黃，變黑，使導(dǎo)電性能下降，GJB還明文規(guī)定鍍金不應(yīng)采用銀打底，以確保鍍層的質(zhì)量。所以，一般還是選用鍍金的內(nèi)導(dǎo)體以保證能長(zhǎng)時(shí)間可靠的工作。關(guān)于鍍金層的厚度，按GJB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定是大于1.27以成郵電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD943-1998外導(dǎo)體內(nèi)徑為5.6mm3.8mm及28mmi寸頻同軸連接器技術(shù)要求和試驗(yàn)辦法第4.13條規(guī)定鍍金層厚度在內(nèi)、外導(dǎo)體接觸區(qū)域應(yīng)大于2.0以mi但各個(gè)配線(xiàn)架廠(chǎng)商實(shí)際執(zhí)行時(shí)與這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差異很大，一般

8、厚度在0.2um左右，因?yàn)椴煌腻兘饘雍穸葘?duì)傳輸質(zhì)量和可靠性的影響不大，但成本的差別卻很大。我們所采用同軸連接器的鍍金層厚度分普金（0.1um）和厚金（2.0um）兩種，以適應(yīng)不同客戶(hù)的要求。鍍金層厚度的測(cè)試用“X熒光鍍層測(cè)厚儀”，基本上只有兩家生產(chǎn)該儀器，一家是德國(guó)FISCHER另一家是日本的精工，在我國(guó)最廣泛使用的是德國(guó)FISCHER我們同軸連接器的生產(chǎn)廠(chǎng)商全部使用的是德國(guó)FISCHER的“X熒光鍍層測(cè)厚儀”。除了厚度要求外對(duì)電鍍層接觸區(qū)域表面還要求光潔、致密和耐磨，一般需要通過(guò)鹽霧試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。我們同軸連接器的生產(chǎn)廠(chǎng)商和我們自己都有鹽霧試驗(yàn)儀對(duì)同軸連接器進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)，只是一般試驗(yàn)的結(jié)果并

9、不理想，主要的銹蝕部位是在螺紋部分，由于螺紋經(jīng)過(guò)機(jī)加工會(huì)有刀痕，同時(shí)在螺紋的根部和齒頂在電鍍時(shí)易于堆積電荷而影響電鍍厚度，所以易于銹蝕。當(dāng)然鍍金層厚度與耐腐蝕能力也關(guān)系很大。在同軸連接器的電鍍中有三個(gè)技術(shù)難點(diǎn)：一個(gè)是局部電鍍技術(shù)，一個(gè)是微孔電鍍技術(shù)，一個(gè)是無(wú)桂點(diǎn)的桂鍍技術(shù)。局部電鍍技術(shù)的方法有兩種：一是傳統(tǒng)的用非金屬保護(hù)住不需要鍍后的地方，以減少該處的電鍍時(shí)間，一是在不同的厚度要求的部分施加不同的電鍍電流回路的時(shí)間以控制鍍層厚度。微孔電鍍技是在微孔的靠近根部位置再加工一個(gè)更小的微孔，以增加電鍍液的循環(huán)，當(dāng)然選擇的位置和微孔的大小至關(guān)重要。無(wú)桂點(diǎn)的桂鍍技術(shù)實(shí)際上是多桂點(diǎn)技術(shù)，是“以動(dòng)制靜”的策略

10、，就是通過(guò)制作一組特殊的桂具，在桂鍍電鍍時(shí)，讓工件隨時(shí)移動(dòng)，這樣就不會(huì)形成單一明顯的桂點(diǎn)。對(duì)有彈性要求的部位有時(shí)需要進(jìn)行必要的熱處理以強(qiáng)化彈性材料的強(qiáng)度。三：產(chǎn)品裝配零部件加工完成后，就要裝配成成品了，裝配時(shí)要采用合理的裝配夾具和裝配流程，來(lái)保證產(chǎn)品的質(zhì)量。一般的同軸連接器的生產(chǎn)廠(chǎng)商在裝配的工藝方面區(qū)別并不大，主要是靠大量的手工裝配工人，基本和菲菱科思這樣的裝配現(xiàn)場(chǎng)差不多O要求主要在于裝配時(shí)有合適的裝配力，不能裝配完的產(chǎn)品松緊不一，同時(shí)要求無(wú)傷裝配，即在裝配的過(guò)程中不能劃傷工件和破壞鍍層，同時(shí)作好產(chǎn)品防護(hù)，以免在裝配中污染鍍層等。但在測(cè)試和檢驗(yàn)上區(qū)別很大。配備精度符合要求的通用量具及專(zhuān)用量具，

11、擁有足夠的經(jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)職人員進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，及推行全員質(zhì)量控制會(huì)大大地提高裝配質(zhì)量。四、成品檢驗(yàn)產(chǎn)品檢驗(yàn)對(duì)于內(nèi)、外導(dǎo)體的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)保持力和內(nèi)、外導(dǎo)體的導(dǎo)通性這兩個(gè)指標(biāo)是100%僉驗(yàn)，對(duì)于其他指標(biāo)如電壓駐波比、插入損耗、接觸電阻、絕緣電阻、抗電強(qiáng)度、插拔力和鍍金層厚度等指標(biāo)進(jìn)行抽檢。檢測(cè)用的儀器主要是網(wǎng)絡(luò)分析儀（標(biāo)量），一般的專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)商都有，關(guān)鍵是測(cè)試環(huán)境和標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試線(xiàn)纜。大部分廠(chǎng)商的測(cè)試環(huán)境并不滿(mǎn)足要求，因?yàn)榘礃?biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)在屏蔽環(huán)境中測(cè)試，而建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的屏蔽房需要很高的成本，所以一般廠(chǎng)商都在沒(méi)有屏蔽的環(huán)境中測(cè)試；同時(shí)由于許多廠(chǎng)商沒(méi)有工藝精良的剝線(xiàn)技術(shù)（不能傷線(xiàn)和動(dòng)線(xiàn)纜的屏蔽層）所以不能自己制作標(biāo)準(zhǔn)線(xiàn)纜，而采購(gòu)線(xiàn)纜的成本較高，所以測(cè)試用的線(xiàn)纜不一定符合要求。我們的合格供應(yīng)商在這兩個(gè)方面均滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)的要求。為了進(jìn)行產(chǎn)品的質(zhì)量分析，還需要有矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，這正是我們的合格供應(yīng)商的優(yōu)勢(shì)所在。我們成品檢驗(yàn)的項(xiàng)目詳見(jiàn)附表一。附表一：成品的檢驗(yàn)項(xiàng)目同軸連接器的檢驗(yàn)項(xiàng)目生產(chǎn)廠(chǎng)家產(chǎn)品型號(hào)生產(chǎn)日期送檢數(shù)量檢驗(yàn)單號(hào)抽樣數(shù)量測(cè)試環(huán)境溫度