전자 제품의 접촉 불량 ——커넥터(커넥터)를 예로 들면

   전자 제품의 접촉 불량에는 부품 자체 내 접촉 불량, 부품 상호 연결 시 접촉 불량, 납땜 불량(일반적으로 부품 및 PCB)이 포함됩니다. 다음은 접촉 불량 문제를 분석하기 위해 가장 일반적인 커넥터(커넥터) 간의 접촉을 예로 들어 설명한다.

    커넥터는 일반적으로 핀 접점과 암 접점 사이의 연결입니다. 구성 요소의 핀 또는 단자에는 일반적으로 납-주석 합금 도금, 순주석 도금, 니켈 도금, 은 도금, 은-팔라듐 합금 도금, 금 도금 등과 같은 도금층이 있습니다. 따라서 구성 요소 간의 접촉은 실제로 이 도금된 금속 사이의 접촉.

   물론 다른 도금 금속의 전도성은 다르며 해당 접촉 저항도 다릅니다. 일반적으로 금이 전기 전도성이 더 좋고 은이 그 다음입니다.

   용접 공정에서 용접은 실제로 합금을 형성하는 공정이기 때문에 합금 자체가 좋은 도체이기 때문에 용접 불량이 아닌 이상 용접 자체의 신뢰성이 상대적으로 높다. 그러나 커넥터 간의 연결은 표면 간의 접촉에 의존하므로 접촉 불량이 발생하기 쉽습니다. 보다 구체적인 이유는 다음과 같이 분석된다.

두 금속 표면 사이의 접촉이 좋은지 여부는 주로 재료(다른 금속은 전도성이 다름), 접촉 압력 및 실제 접촉 면적에 따라 달라집니다. 재료의 종류에 대해서는 위에서 언급한 바와 같이 일반 기기의 코팅 재료는 기본적으로 양호한 전도체를 사용하여 접촉 불량에 거의 영향을 미치지 않습니다.

커넥터의 접촉 압력과 관련하여 커넥터는 홀 접촉의 탄성력에 의존하여 핀 접촉에 일정한 압력을 부여합니다. 일반적으로 압력이 높을수록 접촉이 더 잘 됩니다. 물론 일반적으로 작고 얇은 구멍 접점은 과도한 압력을 제공할 가능성이 없습니다. 그리고 구멍 접촉편 자체의 탄성이 좋지 않으면 압력이 작아 접촉이 잘 되지 않습니다.

동시에 구멍 접촉 또는 핀 접촉이 변형되면 실제 접촉 면적이 작아져 접촉 불량이 발생할 수 있습니다. 동시에 커넥터의 홀 접점 또는 핀 접점은 물론 일반적으로 플라스틱에 연결됩니다. 핀이 너무 많으면 플라스틱에 장착된 하나 이상의 접점 위치에 편차가 발생할 수 있습니다. 따라서 커넥터를 삽입할 때 두 개의 접점이 잘못 정렬되어 제대로 접촉되지 않을 수 있습니다.

위의 내용은 매크로 관점에서 분석됩니다. 다음으로 접촉 문제를 이해하기 위해 미시적 수준으로 내려갑니다.

접점의 표면은 육안으로 보기에 매끄럽게 보입니다. 실제로 이러한 접점의 표면은 매끄럽지 않습니다. 따라서 두 접촉 요소의 표면이 접촉할 때 실제로는 고르지 않은 표면 사이의 엇갈린 접촉입니다. 접촉에는 볼록과 볼록이 있고, 접촉에는 오목과 오목이 있고, 물론 상대방의 오목에 볼록이 박혀있는 것도 있지만, 일반적으로 볼록과 오목의 모양과 크기가 완전히 일치할 수 없기 때문에 박혀 있을 때도 부분적으로만 접촉한다. .

따라서 표면에 밀착되어 있는 것처럼 보이는 금속 표면은 실제로 요철면 사이의 접촉입니다. 실제 유효 접촉 면적이 크게 줄었습니다. 물론 두 표면이 접촉할 때 접촉면 사이의 압력이 접촉 조건에 영향을 미칩니다. 압력이 높으면 두 표면이 서로 더 깊이 묻힐 수 있습니다. 동시에 일부 돌출부는 압력을 받으면 변형되고 눈에 띄지 않게 되어 주변의 낮은 부분이 서로 접촉할 수 있습니다. 따라서 실제로 의 크기는 궁극적으로 표면 사이의 실제 유효 접촉 면적의 크기에 영향을 미칩니다.

한편, 금속 표면의 산화 및 불순물도 접촉 불량을 유발할 수 있습니다. 우리는 핀이나 단자가 산화되지 않고 육안으로 볼 수 있다고 말합니다. 실제로 공기에 노출된 금속은 다양한 정도로 산화될 것이 분명하며 산화 정도는 금속 재료, 환경 조건 및 보관 기간과 밀접한 관련이 있습니다.

일반적인 의미에서 우리가 육안으로 판단하는 "산화되지 않음"은 산화가 그다지 심각하지 않다는 것을 의미합니다. 사실 산화는 객관적으로 존재한다. 금속 산화물은 전도성이 없습니다. 따라서 이러한 핀 또는 단자 표면의 특정 영역에는 특정 산화물 층이 분포되어 있으며 이러한 산화물 층은 실제 유효 접촉 표면을 더욱 감소시킵니다.

동시에 불순물의 영향도 무시할 수 없습니다. 금속 표면은 다른 물질과 접촉할 때 불순물을 흡수합니다. 예를 들어, 사람의 손 피부에는 실제로 땀자국, 기름때 등 많은 물질이 있습니다. 사람의 손이 핀이나 단자를 만지면 이러한 불순물이 표면에 묻습니다.

또한 공기에는 많은 양의 먼지가 포함되어 있는데, 먼지, 먼지, 각종 물질 간의 마찰에 의해 생성되는 미립자, 배기가스, 매연, 인조섬유먼지, 염수분무, 인체 찌꺼기 및 침, 미생물 등이 포함된다. 에. 공기에 노출된 금속은 이러한 입자를 흡수하게 됩니다. 이러한 불순물은 육안으로 볼 수 없으므로 이러한 부품의 핀이나 단자는 "깨끗한" 것으로 간주할 수 있습니다. 모두가 알다시피, 이러한 불순물은 원자의 "괴물"입니다. 불순물은 금속 표면을 덮어 두 장치의 금속 원자 사이의 직접적인 접촉에 영향을 미치므로 실제 유효 접촉 표면을 더욱 감소시킵니다.

위의 압력, 변형, 산화 및 불순물 문제는 모두 금속 표면 부품의 접촉에 영향을 미칩니다. 육안으로 생각하는 금속 사이의 "좋은 접촉"의 실제 상황은 사람들이 상상하는 것처럼 완벽하지 않습니다! 둘째, 모든 사람을 괴롭히는 또 다른 문제가 있습니다. 왜 접촉에 좋은 시간과 시차가 있습니까?

금속이 접촉할 때 명백한 외력이 있으면 접촉 조건이 변경됩니다. 예를 들어 커넥터의 접촉이 좋지 않을 때 손으로 눌러도 괜찮을 수 있습니다. 일부 장치는 내부 접촉이 좋지 않아 이 장치를 두드리고 때로는 다시 괜찮을 수 있습니다. 그러나 표면적으로 이상하게 보이는 접촉 불량 현상이 여전히 있습니다.

예를 들어 어떤 사람들은 분명히 그 장치를 만지지 않았는데 어떻게 접촉이 양호에서 불량으로(또는 접촉 불량에서 양호한 접촉으로, 여기에서 "양호"와 "불량"은 실제로 접촉 저항을 의미하는지) 작거나 크거나 개방 회로)?

일반적으로 "만지지 마십시오"는 장치를 직접 만지지 않는 것을 의미합니다. 따라서 많은 사람들은 장치가 새로운 외력을 받지 않으므로 접촉 상태가 변경되지 않아야 한다고 생각합니다. 이것이 정말 사실입니까?

완제품에 어떤 장치가 설치되어 있고 완제품이 테이블 위에 놓여 있다고 가정합니다. 이때 장치는 정적 상태이며 힘의 균형 상태에 있어야 합니다. 그런 다음 누군가 완제품을 집어 들었습니다. 이때 내부의 부품들은 새로운 외력을 받았는가? 새로운 외력을 받았다고 자신있게 말씀드릴 수 있습니다.

아주 간단하게 말하면 장치가 정지 상태에서 이동 상태로 바뀌었고 운동 상태가 바뀌었으므로 새로운 외력의 영향을 받아야 합니다. 물리학에 약간의 배경 지식이 있는 사람이라면 누구나 이 문제를 이해할 수 있습니다. 장치에 힘이 가해지기 때문에 접촉면 사이에 반응, 변형 또는 변위가 있을 수 있으므로 이전 접촉 상태가 변경될 수 있습니다. 위에서 언급한 이론을 다시 생각해 봅시다. 금속 표면 사이의 접촉은 고르지 않은 송곳니의 접촉이며 이러한 표면에도 산화물 층과 불순물이 있습니다.

이전 접촉이 좋은(또는 나쁜) 접촉의 임계점에 있었다면 생각해 봅시다. 이 상태가 변경된 다음 몇 가지 가능성이 있습니다. 하나는 더 많은 장소에 연락할 수 없거나 더 많은 장소에 접촉할 수 있습니다 .

이 모든 것은 다음 세 가지 요소에 따라 달라집니다. 1. 표면 요철 정도, 산화물 및 불순물 분포; 2. 초기 접촉 상태 3. 힘이나 변형(또는 변위)의 방향. 위의 세 가지 요소 중 하나에 대한 수많은 가능성이 있습니다. 따라서 외력이 작용한 후에는 결과에 대한 무수한 가능성이 있습니다.

예를 들어, 접촉 불량에서 양호한 접촉으로, 또는 양호한 접촉에서 불량 접촉으로. 물론 외력을 받은 후에도 접촉이 불량할 수도 있고, 접촉이 양호해도 여전히 양호할 수도 있습니다. 또한 접촉이 양호한(또는 불량한) 경계선 상태에 있는 표면이 지속적으로 때때로 좋아지고 악화될 가능성이 있습니다.

물론 때때로 이러한 변화는 정상적인 행동으로는 돌이킬 수 없습니다. 예를 들어 접촉 불량 전의 경우 외력이 작용한 후 서로 일치하는 돌기가 많을 뿐입니다. 그런 다음 범프가 서로 "물기" 때문에 일반적인 외부 힘을 받을 때 여전히 더 잘 차단됩니다. 네, 여전히 "좋은 접촉"으로 표시됩니다. 물론 이러한 종류의 접촉 사이의 압력이 충분히 강하지 않고 불순물이 더 많으면 단기간에 나쁜 접촉이 없더라도 오랜 시간이 지나면 다양한 요인이 계속해서 역할을 합니다. , 하루가있을 수 있습니다. 잘 연결되지 않습니다.

또한 장치 사이의 열팽창 및 수축은 접촉면에도 영향을 미쳐 응력을 받거나 변형됩니다. 주변 온도의 변화 외에도 기계 자체에서 발생하는 열도 기계 내부 온도의 변화를 일으킵니다. 움직임은 절대적입니다. 위와 같은 다양한 변화와 움직임은 접촉면 사이의 상황에 지속적으로 영향을 미치고 있습니다. 표면적으로 사람들은 이러한 장치가 "움직이지 않았다"고 생각하고 표면이 매끄럽지 않지만 실제로는 외부 요인이 이러한 접촉면에 계속 작용하고 접촉면의 접촉 조건이 "웅장"합니다. 변화.

일부 장치는 내부적으로 손상되었지만 섹션은 여전히 ​​서로 맞닿아 있습니다. 따라서 외부에서 테스트할 때 여전히 전도성이 있습니다. 그러나이 접촉은 매우 신뢰할 수 없습니다. 왜냐하면, 파단 후 단면이 확대되고 요철이 많기 때문입니다. 다시 접촉했을 때 약간의 어긋남이 있습니다 (위의 설명에 따르면 누구나 "움직이는"감이 깊다고 생각합니다). 방금 부러졌을 때처럼 서로 맞물릴 수 없으므로 접촉 면적이 크게 줄어듭니다. 동시에, 그들 사이의 접촉, 표면 사이의 압력은 매우 작습니다(그냥 함께 "터치"). 그러므로 이런 피상적인 접촉은 좋은 것이고 외부 세계가 어느 정도 작용을 하면 언젠가는 완전히 길이 열릴 것이다.