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：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。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，分別與同軸傳播線的內(nèi)、外導(dǎo)體相連，并且用絕緣支撐（一般用PTFE制造）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，都設(shè)計(jì)有自己專有的連接器，所以連接器的種類較多，在我國常用的有：NEC連接器、富士通連接器、西門子連接器、AT&T連接器、愛立信連接器，它在我國數(shù)字配線架上都被大量運(yùn)用。本文主要介紹在我國應(yīng)用最廣，制作技術(shù)最成熟，被我司主要使用的西門子L9連接器。其生產(chǎn)流程大致可分為

2、7個(gè)步驟，這7個(gè)步驟中有四個(gè)重要生產(chǎn)過程：來料檢驗(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。 具體見下邊的附圖一。 一：來料檢驗(yàn)來料包括：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。射頻同軸傳輸線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是內(nèi)、外導(dǎo)體的中心軸線重合，故稱“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。聚四氟乙烯俗稱塑料王，相對來說有更好的耐高溫性、韌性好、不易老化、介電性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。它可長期工作于250，短時(shí)間300，可

3、耐錫焊不變形；最低的相對介電常數(shù)（r=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)品會采用的白色塑料來冒充塑料王，用加熱的烙鐵一燙即會軟化。絕緣子一般為燒結(jié)而成，然后經(jīng)過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200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）采用鈹青銅，這是目前彈

4、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；某些尺寸較大的內(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。某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程中不會開裂且壓接后強(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商的厚度為2 mm，易于在不適當(dāng)?shù)逆i緊時(shí)開裂，我們?yōu)榱朔乐惯@種情況的發(fā)生，把鎖緊螺母的

5、厚度調(diào)整為3 mm?？傊?，同軸連接器在來料上是很有講究的，只有嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量，才能保證生產(chǎn)出質(zhì)量可靠的同軸連接器。對專業(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，還會采用進(jìn)口的專有設(shè)備，如藍(lán)箭公司有一臺南韓生產(chǎn)的連接器專用針孔加工機(jī)、一次裝卡可加工四個(gè)裝配孔的數(shù)控鉆銑機(jī)；鎮(zhèn)江四廠有一臺日產(chǎn)的內(nèi)導(dǎo)體專用機(jī)。專業(yè)設(shè)備的應(yīng)用會大大提高加工效率和加工的精度

6、。一般的加工設(shè)備會采用通用的儀表車和萬能車。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)體直徑尺寸公差沒控制好就會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加工每一零件，如：選用專用設(shè)備或高精度的機(jī)床；盡量采用一次裝卡，用專用夾具加工定位；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鎳，也有鍍白銅或鍍鉻。內(nèi)導(dǎo)體（包括針、孔）一般采用鍍銀

7、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1.27m，郵電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD943-1998外導(dǎo)體內(nèi)徑為5.6mm、3.8mm、及28mm射頻同軸連接器技術(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2.0m。但各個(gè)配線架廠商實(shí)際執(zhí)行時(shí)與這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差異很大，一般厚度在0.

8、2um左右，因?yàn)椴煌腻兘饘雍穸葘鬏斮|(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)不同客戶的要求。鍍金層厚度的測試用“X熒光鍍層測厚儀”，基本上只有兩家生產(chǎn)該儀器，一家是德國FISCHER，另一家是日本的精工，在我國最廣泛使用的是德國FISCHER。我們同軸連接器的生產(chǎn)廠商全部使用的是德國FISCHER的“X熒光鍍層測厚儀”。除了厚度要求外對電鍍層接觸區(qū)域表面還要求光潔、致密和耐磨，一般需要通過鹽霧試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。我們同軸連接器的生產(chǎn)廠商和我們自己都有鹽霧試驗(yàn)儀對同軸連接器進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)，只是一般試驗(yàn)的結(jié)果并不理想

9、，主要的銹蝕部位是在螺紋部分，由于螺紋經(jīng)過機(jī)加工會有刀痕，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)是無掛點(diǎn)的掛鍍技術(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。無掛點(diǎn)的掛鍍技術(shù)實(shí)際上是多掛點(diǎn)技術(shù)，是“以動制靜”的策略，就是

10、通過制作一組特殊的掛具，在掛鍍電鍍時(shí)，讓工件隨時(shí)移動，這樣就不會形成單一明顯的掛點(diǎn)。對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，來保證產(chǎn)品的質(zhì)量。 一般的同軸連接器的生產(chǎn)廠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)場差不多。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)要求無傷裝配，即在裝配的過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用量具，擁有

11、足夠的經(jīng)驗(yàn)豐富的專職人員進(jìn)行質(zhì)量檢測 ，及推行全員質(zhì)量控制會大大地提高裝配質(zhì)量。四、成品檢驗(yàn)產(chǎn)品檢驗(yàn)對于內(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%檢驗(yàn)，對于其他指標(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。檢測用的儀器主要是網(wǎng)絡(luò)分析儀（標(biāo)量），一般的專業(yè)廠商都有，關(guān)鍵是測試環(huán)境和標(biāo)準(zhǔn)的測試線纜。大部分廠商的測試環(huán)境并不滿足要求，因?yàn)榘礃?biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)在屏蔽環(huán)境中測試，而建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的屏蔽房需要很高的成本，所以一般廠商都在沒有屏蔽的環(huán)境中測試；同時(shí)由于許多廠商沒有工藝精良的剝線技術(shù)（不能傷線和動線纜的屏蔽層）所以不能自己制作標(biāo)準(zhǔn)線纜，而采購線纜的成本較高，所以測試用的線纜不一定符合要求。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)勢所在。我們成品檢驗(yàn)的項(xiàng)目詳見附表一。 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)廠家產(chǎn)品型號生產(chǎn)日期送檢數(shù)量檢驗(yàn)單號抽樣數(shù)量測試環(huán)境溫度