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浅谈连接器设计中应力释放测试和数据的重要性 Talking about Importance of Stress releasing Test and Data in Connector Design 摘 要 消费类电子和原始设备制造商 （OEM ）仍然将成为促进连接器可靠性改进的驱动力。与此同时， 工作温度和应力的提高也需要进一步改善其可靠性。为此，还需要准确地预测在预期的寿命期限 内合金材料的性能。 Consumer electronics and OEM will still be driving force for promoting improvement of connector reliability. At the same time, its reliability needs to be further improved for rising operating temperature and stress. For this reason, performance of alloy materials within desired life time limit also needs to be prospected exactly. 应力释放数据是设计人员预测电子连接器使用寿命的一个有效工具，并使之可以根据现有数据对接触 材料的选择作出决策。这些数据现已广泛应用于计算机、通信和汽车电子工业。而目前，有关产品的寿命 周期的数据是非常缺乏的，尤其在计算机领域。不仅如此，它还是缩短产品开发周期和有效期的一个更为 有用的数据。应力释放现象目前已被人们广泛认识，文章旨在帮助人们理解应力释放数据及其测试方法。 1.导言 人们的日常生活对电子产品的依赖性的增强及其无故障工作性能的要求是对连接器可靠性提出的一个 先决条件。电子产品的小型化、工作温度的提高以及易于组装等发展趋势仍将会继续下去。此外，市场竞 争的加剧也要求设计人员在非昂贵合金中寻找适宜的材料以降低电子产品的成本。在许多情况下，这些趋 势的综合结果使得连接器的铜合金的工作特性更接近其性能极限。初始接触力是连接器设计和材料特性的 一个重要因素。由于在接触件中，弹性变形会转换成塑性变形，故应力释放会导致接触力的减小。如果接 触力低于某一临界水平，则接触件会出现功能失效。因此，预测作为时间和温度相关函数的应力释放自然 就成为确保连接器可靠性的关键因素。 由施工应力所导致的位移，对于蠕变和释放来说其基本机理大体相同，但也有明显的不同之处。蠕变 试验通常在应力恒定的条件下进行，而应力释放则是在总的应变恒定、而定力减小的情况下出现的，即应 力释放试验实际上是应力减小状况下的蠕变试验。这一应力变化与时间的函数关系形成了应力释放数据分 析。因此，数据的相关性是以试验为基础的，应力释放数据一般采用剩余应力曲线或采用拉森-米勒参数 （LMP ）。 尽管应力释放的预测非常重要，但提供数据的方式很多，方法各种各样，试验条件也各不相同。ASTM E328 标准虽然也介绍了用于获取应力释放数据的各种方法以及数据还原方法，但它没有规定什幺样的短时试验 数据可以推算出长时特征数据，以及如何在没有现行数据的情况下估计某一温度下的应力释放特性。 本文将简述各种试验方法，包括数据推算法。此外，还将讨论应力释放对冷加工的影响。 2.应力释放数据的应用趋势 大多数连接器设计人员采用应力释放数据主要是以此来根据应用要求缩小接触件材料的选择范围。不 过，许多设计人员也正在寻求适当的试验方法以更准确地预测接触件的寿命特性。这样可以大大减少试验 所需的样品数量以及测试众多样品所带来的相关成本。 目前，恶劣环境中和发动机罩内的汽车连接器大多采用3 级或1 的设计技术要求；而下一代汽车 连接器的工作温度预计将提高到 。只是大多数非汽车类连接器似乎不需要在 以上的条件下保持 其稳定性。不过，高密度连接器要求初始插合力较低，反过来，减小了应力释放量。这就使得应力释放即 使在较低温度下也是重要的特性。 与特定应用有关的试验数据所需的标准测定时间一般很难准确确定。在期望的使用温度下，测试时间 在 1000h 和3000h 之间即可用来评估汽车电子产品的特征数据。种种迹象表明，人们已越来越关注3000h 以外即3000～5000h （相当于150000 英里的使