同轴连接器加工工艺介绍

深圳市云龙科技有限公司ShenzhenYoungliontechnologlesCo.,Ltd.同轴连接器加工工艺介绍射频同轴连接器实质上是一段同轴传输线：即带有可分离的电接触机构、连接机构及其他机械（如安装机构、端接电缆机构）的同轴传输线。射频同轴连接器的结构至少必须有内导体和外导体，分别与同轴传播线的内、外导体相连，并且用绝缘支撑（一般用PTFE制造）使内外导体保持同轴（同心）。由于各个通信设备制造商为了巩固自己的市场，都设计有自己专有的连接器，所以连接器的种类较多，在我国常用的有：NEC连接器、富士通连接器、西门子连接器、AT&T连接器、爱立信连接器，它在我国数字配线架上都被大量运用。本文主要介绍在我国应用最广，制作技术最成熟，被我司主要使用的西门子L9连接器。其生产流程大致可分为7个步骤，这7个步骤中有四个重要生产过程：来料检验、零部件制造、产品装配和成品检验，其中零部件制造包括机械加工和电镀，是同轴连接器的生产和质量保证的核心。具体见下边的附图一。一：来料检验来料包括：绝缘子、橡胶密封件等非金属件，和一些要加工的内外导体、压接套和壳体等金属件。射频同轴传输线的结构特点是内、外导体的中心轴线重合，故称“同轴”。所以要求内、外导体之间的绝缘层（绝缘子）四周的厚度22均匀，以保持内外导体同轴。常用的绝缘子用聚乙烯（PE）或聚四氟乙烯（PTEE）制造。聚四氟乙烯俗称塑料王，相对来说有更好的耐高温性、韧性好、不易老化、介电性能优良等优点。它可长期工作于250℃，短时间300℃，可耐锡焊不变形；最低的相对介电常数（εr=2.02），因此，在外导体尺寸固定且要达到规定阻抗时，采用的内导体外径最大，因而可以接触好、衰减小。某些以次充好的产品会采用的白色塑料来冒充塑料王，用加热的烙铁一烫即会软化。绝缘子一般为烧结而成，然后经过精加工才能用于装配。附图一：L9连接器的加工流程图33同轴连接器橡胶密封件一般选用耐油、耐老化、耐200℃高温的硅橡胶材料。射频同轴连接器的金属所采用的材料一般都是由有关的标准所规定，所采用的金属材料要有良好的导电性能，低的导磁率（导磁率不大于2），较高的机械强度以及良好的加工性能，弹性零件还要求有良好的弹性。一般情况，中心接触件（插孔）采用铍青铜，这是目前弹性最好的铜合金，但价格比较昂贵，且加工成形后一般还要求进行收口或张口处理，并加以时效强化，最终镀一定厚度的银或金；某些尺寸较大的内、外弹性接触件，有时也采用锡青铜或硅青铜；壳体及其他零件一般采用黄铜，黄铜的导电性能及机械强度都较好，其最重要的特点是加工性能好，不易粘刀，所以有较高的加工效率。某些要求高的连接器有时也用青铜或不锈钢（导磁率不大于2）制造以达到更长的机械耐久性；压接套等零件则采用延展性较好的黄铜或紫铜，这些材料在压接变形过程中不会开裂且压接后强度也较好，表面一般镀银保护。同轴连接器的锁紧螺母一般厂商的厚度为2mm，易于在不适当的锁紧时开裂，我们为了防止这种情况的发生，把锁紧螺母的厚度调整为3mm。总之，同轴连接器在来料上是很有讲究的，只有严格控制原材料的质量，才能保证生产出质量可靠的同轴连接器。对专业连接器的生产商而言，一些粗加工也发外加工，所以对供应商的控制也很重要。44二、零部件制造零部件制造是把来料的金属件加工成内外导体、压接套和壳体等，然后再进行电镀和必要的热处理以强化弹性材料的强度。加工设备主要是机加设备，专业的同轴连接器生产商在主要的零件和主要的工序上除了CNC加工中心外，还会采用进口的专有设备，如蓝箭公司有一台南韩生产的连接器专用针孔加工机、一次装卡可加工四个装配孔的数控钻铣机；镇江四厂有一台日产的内导体专用机。专业设备的应用会大大提高加工效率和加工的精度。一般的加工设备会采用通用的仪表车和万能车。加工时要严格控制机械加工的尺寸精度，如果内外导体直径尺寸公差没控制好就会影响同轴连接器的特征阻抗和电压驻波比等指标参数。为了达到这个要求，要用可靠的工艺手段来加工每一零件，如：选用专用设备或高精度的机床；尽量采用一次装卡，用专用夹具加工定位；合理的切削速度；锋利、光洁、耐磨的硬质合金刀具；恒定温湿度的加工环境；合理的工艺流程；技术熟练操作规范的工人等都是不可或缺的因素。电镀是决定连接器质量的又一个核心工艺。为了达到良好的防腐蚀（抗氧化）性能同时提高连接器的电气性能，连接器的壳体及其他零件一般采用镀镍，也有镀白铜或镀铬。内导体（包括针、孔）一般采用镀银或镀金，由于金和银有更好的导电性能，同时由于金和银质软，能够形成面积更大的气密区，以达到更小的接触电阻和更优的抗氧化变质的能力。但银的导电性能虽好，但银在空气中易被氧化和硫55化，而变黄，变黑，使导电性能下降，GJB还明文规定镀金不应采用银打底，以确保镀层的质量。所以，一般还是选用镀金的内导体以保证能长时间可靠的工作。关于镀金层的厚度，按GJB标准规定是大于1.27μm，邮电行业标准《YD943-1998外导体内径为5.6mm、3.8mm、及28mm射频同轴连接器技术要求和试验办法》第4.13条规定镀金层厚度在内、外导体接触区域应大于2.0μm。但各个配线架厂商实际执行时与这个标准差异很大，一般厚度在0.2um左右，因为不同的镀金层厚度对传输质量和可靠性的影响不大，但成本的差别却很大。我们所采用同轴连接器的镀金层厚度分普金（0.1um）和厚金（2.0um）两种，以适应不同客户的要求。镀金层厚度的测试用“X荧光镀层测厚仪”，基本上只有两家生产该仪器，一家是德国FISCHER，另一家是日本的精工，在我国最广泛使用的是德国FISCHER。我们同轴连接器的生产厂商全部使用的是德国FISCHER的“X荧光镀层测厚仪”。除了厚度要求外对电镀层接触区域表面还要求光洁、致密和耐磨，一般需要通过盐雾试验进行检验。我们同轴连接器的生产厂商和我们自己都有盐雾试验仪对同轴连接器进行盐雾试验，只是一般试验的结果并不理想，主要的锈蚀部位是在螺纹部分，由于螺纹经过机加工会有刀痕，同时在螺纹的根部和齿顶在电镀时易于堆积电荷而影响电镀厚度，所以易于锈蚀。当然镀金层厚度与耐腐蚀能力也关系很大。在同轴连接器的电镀中有三个技术难点：一个是局部电镀技术，一个是微孔电镀技术，一个是无挂点的挂镀技术。局部电镀技术的方法有两种：一是传统的用非金属保护住不需要镀后的地方，以减少该66处的电镀时间，一是在不同的厚度要求的部分施加不同的电镀电流回路的时间以控制镀层厚度。微孔电镀技是在微孔的靠近根部位置再加工一个更小的微孔，以增加电镀液的循环，当然选择的位置和微孔的大小至关重要。无挂点的挂镀技术实际上是多挂点技术，是“以动制静”的策略，就是通过制作一组特殊的挂具，在挂镀电镀时，让工件随时移动，这样就不会形成单一明显的挂点。对有弹性要求的部位有时需要进行必要的热处理以强化弹性材料的强度。三：产品装配零部件加工完成后，就要装配成成品了，装配时要采用合理的装配夹具和装配流程，来保证产品的质量。一般的同轴连接器的生产厂商在装配的工艺方面区别并不大，主要是靠大量的手工装配工人，基本和菲菱科思这样的装配现场差不多。要求主要在于装配时有合适的装配力，不能装配完的产品松紧不一，同时要求无伤装配，即在装配的过程中不能划伤工件和破坏镀层，同时作好产品防护，以免在装配中污染镀层等。但在测试和检验上区别很大。配备精度符合要求的通用量具及专用量具，拥有足够的经验丰富的专职人员进行质量检测，及推行全员质量控制会大大地提高装配质量。四、成品检验产品检验对于内、外导体的标准规保持力和内、外导体的导通性这两个指标是100%检验，对于其他指标如电压驻波比、插入损耗、接77触电阻、绝缘电阻、抗电强度、插拔力和镀金层厚度等指标进行抽检。检测用的仪器主要是网络分析仪（标量），一般的专业厂商都有，关键是测试环境和标准的测试线缆。大部分厂商的测试环境并不满足要求，因为按标准要求应在屏蔽环境中测试，而建立一个标准的屏蔽房需要很高的成本，所以一般厂商都在没有屏蔽的环境中测试；同时由于许多厂商没有工艺精良的剥线技术（不能伤线和动线缆的屏蔽层）所以不能自己制作标准线缆，而采购线缆的成本较高，所以测试用的线缆不一定符合要求。我们的合格供应商在这两个方面均满足标准的要求。为了进行产品的质量分析，还需要有矢量网络分析仪，这正是我们的合格供应商的优势所在。我们成品检验的项目详见附表一。附表一：成品的检验项目同轴连接器的检验项目生产厂家产品型号生产日期送检数量检验单号抽样数量测试环境温度（℃）相对湿度（%）工作电压（V）执行标准《YD943-1998外导体内径为5.6mm、3.8mm、及28mm射频同轴连接器技术要求和试验办法》测试仪器网络分析仪检验项目12345678910结论外观标志金属件涂履层结构尺寸规格88尺寸实际装配机械部分性能塑料燃烧性抗电强度分离力绝缘电阻接触电阻内外电压驻波比互换性包装标签数量丝印数量附件数量质量判定检验日期审核日期