同轴连接器加工工艺介绍

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。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。呢在同魄轴连傅接器焰的电凳镀中由有三到个技锈术难甘点：隐一个述是局御部电甩镀技讨术，蜻一个疏是微赔孔电葬镀技缘术，都一个磨是无阳挂点冬的挂倦镀技护术。千局部鞋电镀德技术烧的方墓法有晨两种翁：一搅是传叶统的盈用非矮金属善保护蓝住不去需要首镀后凭的地幼方，寸以减狸少该叛处的恐电镀敬时间熊，一阀是在困不同甩的厚扒度要偿求的郊部分犁施加酷不同税的电瓶镀电萌流回么路的牺时间鸽以控稳制镀左层厚鱼度。概微孔郊电镀盟技是欠在微垫孔的令靠近漠根部谦位置振再加薪工一营个更圣小的撇微孔余，以境增加乡电镀绕液的基循环逝，当馒然选令择的香位置朵和微瞒孔的贿大小抬至关蜘重要随。无境挂点册的挂妻镀技稀术实刑际上宪是多辉挂点看技术跑，是盾“扰以动禽制静支”价的策坏略，捕就是冤通过美制作至一组捕特殊挪的挂锻具，距在挂可镀电族镀时许，让膏工件烫随时催移动陵，这院样就悟不会榨形成舞单一上明显棒的挂觉点。桑对有蜓弹性邪要求锁的部浊位有塞时需具要进揪行必攀要的绑热处党理以两强化罗弹性仙材料息的强桨度。懒三：忆产品宋装配奶零部帜件加困工完匪成后怜，就颈要装横配成奇成品渡了，伞装配铺时要兔采用末合理碑的装秘配夹窗具和雄装配撕流程怀，来醉保证鞠产品带的质黎量。纤一般诊的门同轴册连接距器的肾生产湖厂商睡在装抱配的席工艺薯方面知区别即并不两大，摆主要疫是靠藏大量爪的手尚工装庆配工县人，购基本错和菲踪菱科载思这冬样的从装配优现场朽差不叔多。补要求被主要蛾在于桐装配歌时有爽合适撒的装闯配力穗，不捏能装季配完冬的产怀品松期紧不卸一，戚同时暖要求宏无伤概装配枝，即泉在装值配的擦过程诞中不怎能划考伤工壤件和镇破坏冷镀层梅，同锻时作欢好产薯品防秩护，泼以免要在装巧配中旨污染逆镀层偿等。携但在钟测试宴和检述验上桌区别康很大钟。配路备精榜度符骗合要暑求的劈通用岸量具鸟及专僻用量晚具，亚拥有骡足够屠的经挣验丰衬富的蜓专职谊人员烧进行撇质量糊检测湿，散及推涉行全泄员质垦量控调制会你大大劫地提经高装牵配质势量。拔四、室成品嫌检验挑产品缘检验停对于闪内、醋外导责体的智标准虏规保从持力课和内鱼、外们导体薪的导狱通性私这两稿个指去标是时10热0%渣检验鸽，对锤于其迫他指并标如存电压营驻波饺比、困插入倒损耗俗、接肤触电挠阻、业绝缘烛电阻违、抗纽电强乏度、絮插拔肆力和锋镀金使层厚罩度等见指标四进行峰抽检蚊。检粗测用螺的仪钩器主沫要是著网络倡分析告仪（锹标量惕），浴一般伪的专提业厂蔬商都铸有，巩关键充是测村试环田境和祸标准爆的测萍试线圈缆。俭大部渔分厂钓商的蛋测试禁环境道并不蛋满足星要求洋，因宣为按醋标准只要求保应在病屏蔽驾环境瑞中测桂试，至而建玻立一喜个标岸准的累屏蔽巴房需性要很贼高的梨成本疼，所臣以一昆般厂捆商都翁在没怠有屏培蔽的还环境般中测歌试；秃同时犹由于绩许多菌厂商梢没有奴工艺帜精良护的剥闭线技架术（庭不能维伤线纹和动速线缆浪的屏受蔽层院）所往以不槽能自地己制案作标臭准线车缆，射而采施购线茫缆的速成本源较高绸，所页以测离试用卫的线闸缆不粒一定项符合还要求差。我燥们的屿合格纽供应渴商在假这两内个方准面均板满足价标准档的要凳求。眨为了忽进行菊产品拌的质利量分支析，悔还需梅要有独矢量灶网络掩分析谣仪，孤这正收是我骡们的扮合格农供应携商的蜘优势韵所在洒。我朴们成斯品检呀验的眼项目弄详见刚附表顶一。惑附表守一：杨成品筑的检隙验项主目霞绣救户另葱缺杆恰迁舌患建背凶眨步做生产匀厂家役产品胡型号奸生产封日期比送检粒数量迷检验砖单号息抽样毒数量绿测试藏环境子温度多（嗓℃乞）蝶相对潮湿度臭（锻%升）矿工作央电压肝（阵V腥）衰执行拥标准颈《电YD岭94寄3-悄19仁98撇外导滥体内晌径为鸦5.院6浇mm敏、3羊.8蝴mm