欢迎来到东莞市汉康电子科技有限公司官网

为什么连接器绝缘会失效?

2018-12-24 09:33:49 浏览:
1、案例(àn lì)背景 本案例中的失效品连接器是经绝缘(insulated)检测合格后予以出厂并交付客户(customer)使用,然而产品经使用约两周时间后,连接器出现绝缘阻值大幅下降的失效现

1、案例背景
本案例中的失效品连接器是经绝缘检测合格后予以出厂并交付客户(customer)使用,然而产品(Product)经使用约两周时间后,连接器出现绝缘阻值大幅下降的失效现象,而正常品连接器经检测合格后未曾使用;据悉,该连接器是电动汽车动力输(shū)出系统(system)的零部件,正常使用时流经电流(Electron flow)较大,所处环境温度(temperature)较高。2、分析方法(method)简述
 首先对失效品和正常(normal)品进行高温(hyperthermia)试验,对高温下及冷却后的样品分别进行绝缘测试(TestMeasure),结果显示:失效品连接器中含有一定量的水分,同时水的存在及高温均会使连接器的绝缘阻值降低。USB连接器使用方便,支持热插拔,连接灵活,独立供电等优点,可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、闪存盘、MP3机、手机、数码相机、移动硬盘、外置光软驱、USB网卡、ADSL Modem、Cable Modem等,几乎所有的外部设备。接着对失效品连接器进行拆装试验,发现连接器内部绝缘组件上残留有浅蓝色的腐蚀物及附着有一层光亮的金属膜,对拆除封装胶前后失效连接器进行绝缘阻值测试,结果显示拆装后失效连接器的绝缘阻值变为合格,而封装胶的经检测其绝缘阻值正常。对绝缘组件上的浅蓝色腐蚀物和光亮银膜进行SEM&EDS测试,结果表明浅蓝色腐蚀物含有大量的锌、铜、氯, 残留在红胶上的光亮金属膜含有的主要元素为银, SEM结果显示金属膜的微观形貌呈树枝状,这是典型的金属银迁移表现,银迁移膜和金属腐蚀物残留在绝缘组件上在外金属套壳与内金属触条构件间形成断断续续的导电通路,从而导致(使产生,促成)连接器内外绝缘阻值下降,拆除封装胶的过程中破坏了已形成的导电通路,因此连接器阻值恢复正常。对连接器的所有金属构件进行EDS测试,结果表明与内金属触条一体的金属构件为表面镀银的铜锌合金,其他金属构件均无铜锌银成分,因此浅蓝色腐蚀物及银迁移膜均来自与内金属触条一体的金属构件,对所有的绝缘组件进行红外分析,结果显示绝缘组件分别有聚酯、硅胶、聚氯乙烯,分别对失效品封装胶和正常品封装胶进行离子色谱分析,结果显示失效品封装胶中氯离子的含量是正常品的1.8倍,而潮湿(Wet)环境下氯离子的存在将会大大促进金属构件的腐蚀和离子导电通路的形成,因此连接器绝缘失效的原因(Reason)是在高温潮湿通电的使用(use)环境条件下,与内金属触条一体的金属构件在氯离子的促进作用下发生了主体材质的腐蚀和镀银层迁移,这两种效应的产物附着在绝缘组件表面形成导电通路,从而使外金属套壳与内金属触条之间绝缘阻值降低,导致连接器绝缘失效。3、结果与讨论
 通电、高温(hyperthermia)、潮湿(Wet)、氯离子存在的条件下,连接器内部金属(Metal)构件发生了表面镀银层的电迁移和主体材料的腐蚀,产物在电场的作用(role)下附着在绝缘(insulated)组件上并将外金属套壳和与内金属触条一体的金属构件连接,从而导致连接器绝缘阻值大幅降低失效。usb连接器使用方便,支持热插拔,连接灵活,独立供电等优点,可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、闪存盘、MP3机、手机、数码相机、移动硬盘、外置光软驱、USB网卡、ADSL Modem、Cable Modem等,几乎所有的外部设备。4、建议
 本案例(àn lì)中的连接器应用在电动汽车的动力系统上,而汽车在行驶过程中往往受到各种自然环境条件的直接影响,户外(Outdoor)的风吹日晒雨淋加之本身通大电流发热较大,如此严酷的使用条件对连接器材料(Material)的可靠性会有更高的要求,本案例中连接器采用软质聚氯乙烯作为封装胶,对连接器内部金属构件起保护和绝缘作用(role),但软质聚氯乙烯是一种玻璃化转变温度较低、高温易降解(Degradation)的塑胶,高温环境下使用时,聚氯乙烯从玻璃态转变成为高弹态,使得封装胶变得松软,此时环境中的水汽就容易进入连接器内部,而降解产生的氯化氢会在水中电离出氯离子和氢离子,那么金属构件的腐蚀和离子导电的形成便很容易发生。连接器厂家是电子设备中不可缺少的部件,顺着电流流通的通路观察,你总会发现有一个或多个连接器。连接器形式和结构是千变万化的,随着应用对象、频率、功率、应用环境等不同,有各种不同形式的连接器。因此,对应用在连接器上材料的选择要根据产品的使用环境进行合理的选择和配合,以提高产品的可靠性。