《外壳定位小矩形电连接器通用规范》解析

王 静，刘 磊

(贵州航天电器股份有限公司，贵州贵阳，550009)

综述与简介

《外壳定位小矩形电连接器通用规范》解析

王 静，刘 磊

(贵州航天电器股份有限公司，贵州贵阳，550009)

本文对GJB142B的编制背景、产品电气、机械、环境性能要求及方法等部分进行了介绍和说明，并重点解析新版国军标与上一版国军标以及与美军标的差异，以利于产品设计、工艺和检验试验人员进一步了解并执行本标准。

矩形；电连接器；标准；解析

1 引言

2011年4月，中国人民解放军总装备部发布新版军用标准GJB142B-2011《外壳定位小矩形电连接器通用规范》。该标准由信息产业部电子第四研究院组织修订，替代了1994年发布的GJB142A-1994《机柜用外壳定位小矩形电连接器总规范》(等同采用MIL-DTL-24308C)。新版标准的技术内容上等同采用美军标MIL-DTL-24308G。

本文按照标准的组织结构，分别从范围、通用要求、产品性能指标等方面进行解读并对新旧版本进行对比分析。

2 范围

GJB142B标准适用于机柜和面板用外壳定位小矩形电连接器的通用要求、质量保证规定和试验方法，而GJB142A标准的适用范围仅仅是机柜用，所以新版标准名称也进行了相应调整，删除了“机柜用”字样。

本标准连接器工作温度为-55℃～125℃，按密度分为3种型式：1.标准密度；2.高密度；3.标准密度。有以下六类：G(一般用途)、N(非磁性)、H(气密封)、M(与N类相同，预定用于有高可靠要求的宇航设备)、D(与G类相同，预定用于有高可靠要求的宇航设备)、K(与H类相同，预定用于有高可靠要求的宇航设备)。端接方式有压接、焊接、穿刺连接和印制板接线端端接等。安装方式为固定或浮动。

3 要求

在进行了范围和引用文件的介绍后，标准规定了总则要求、材料要求(包括不相容金属、接触件材料及表面处理、绝缘安装板材料、金属零件材料及表面处理)，回收、再生或环保材料要求和接口尺寸要求。其中，值得注意的是以下几方面：

3.1 总则

为保证产品质量，新版标准在GJB142A基础上本条款增加了按GJB546B建立和保持质量保证大纲，制造过程按GJB3014采用SPC技术的要求，并规定了当不连续生产不能采用SPC时的抽样方案。这些要求在MIL-DTL-24308C版开始就已经进行了规定。由此可见，新版国军标按该版美军标更新。

3.2 接触件表面处理

锡焊接触件要求全类别都进行镀金处理，而此前在GJB142A中是要求H类连接器接触件应全部镀锡， 美军标也是从MIL-DTL-24308E版开始将H类连接器接触件从镀锡改为镀金，新版国军标按该版美军标更新。我公司产品适用于本标准中H类的连接器要求，如J18DK等烧结类密封连接器接触件均采用镀金，符合新版国军标要求。

3.3 连接器表面处理

G、N类连接器外壳应镀锌或镀镍，而宇航和导弹用D、M类连接器不得采用镀镍零件。因军用电子元器件应满足GJB4041《航天用电子元器件质量控制要求》(其中规定镀镉为禁用工艺)，所以新版国军标在GJB142A基础上删除了G、N类连接器外壳镀镉的要求。我公司产品适用于本规范中G、N类的连接器要求，如J18、J132、J104等系列连接器外壳均未镀镉，宇航用J18系列产品外壳均为镀镍，符合新版国军标要求。

3.4 环保要求

为了节约成本，提高经济效益，GJB142B中提出了“尽可能采用回收、再生或环保材料”的要求，并列出了17种对环境最有害的材料清单，建议只有在其他材料不能满足性能要求时方可使用。该项环保要求在MIL-DTL-24308E版开始进行了规定，可见新版国军标已按该版美军标更新。

3.5 装配厂

GJB142B中提出了装配厂必须是已列入或正在批准列入相应合格产品目录的工厂。 对于装配厂资质的要求在MIL-DTL-24308C版开始就已经进行了规定，可见新版国军标与美军标保持同步。

4 产品性能指标

连接器的主要性能指标有电气性能、机械性能和环境性能三大类。我们以GJB142B中的这三类性能指标为切入点，重点解析GJB142B中各类性能参数的特点和试验方法。

4.1 产品电气性能

连接器是连接电气线路的机电元件，因此，其自身电气性能指标是选用连接器时首先考虑的因素。介质耐电压、绝缘电阻、接触电阻是保证连接器正常可靠工作的最基本的电气性能指标。

4.1.1 介质耐电压

表1 介质耐电压(交流有效值)

GJB142B规定，未插合连接器经受表1电压而无击穿或飞弧，最大漏电流由相关详细规范给出。应注意以下几点：

a)选用和试验该指标时，注意正常大气压、低气压和潮湿环境下的不同指标值；

b)设计在设置连接器工作电压时应注意：一般推荐连接器的额定工作电压为介质耐电压值的三分之一；

c)产品出厂进行质量一致性A组检验时，施加电压时间至少10s，检验人员切忌使用增加耐压值降低施压时间的方式来提升工作效率，因为没有证据表明二者之间存在函数关系；

d)过大漏电流可能引起电参数或物理性能的改变，GJB142B新增了最大漏电流要求，设计做产品详细规范时应规定最大漏电流，一般低频连接器最大漏电流应不超过5mA。而试验人员应注意有漏电流阈值自动报警的耐压测试仪，漏电流阈值应按标准规定的值，不宜调得太低，否则会造成“击穿”假象；

e)GJB142B删除了“电晕不认为是击穿”的要求。该要求在MIL-DTL-24308的各版本均存在，MIL-DTL-24308G也继续要求“电晕不认为是击穿”，本次更改GJB142B加严考核。

4.1.2 绝缘电阻

表2 绝缘电阻

GJB142B规定，未插合连接器的绝缘电阻符合表2的要求。应注意以下几点：

a)绝缘电阻是指在连接器的绝缘体上施加电压，从而使绝缘体的表面或内部产生漏电流而呈现出的电阻值。绝缘电阻低表明漏电流大，而过大漏电流会引起连接器的电性能变劣。

b)选用和试验该指标时，注意潮湿环境下和其他条件下的不同指标值，以及潮湿环境下的检测时机。

c)因为绝缘材料受温度、湿度等影响，所以当产品经受淋雨、高温、低气压等环境试验后，设计应规定检测绝缘电阻，并设定环境应力时绝缘电阻的参数值。

d)试验人员应注意按照GJB1217A通常试验电压为500V，因为试验电压升高时，漏电流的增加不成线性关系，漏电流增加速率大于电压增加的速率，故试验电压升高时测得的绝缘电阻值将会下降。

4.1.3 接触电阻

GJB142B分别规定了22D接触件、20号接触件、20号绝缘位移连接接触件选择不同导线直径、不同测试电流下的接触电阻，以及盐雾试验后的接触电阻。其中，22D接触件接触电阻为GJB142B新增加指标，试验方法同20号接触件。同时应注意盐雾试验后，接触件表面受盐雾腐蚀影响，表面光洁度变恶劣导致实际接触面积缩小，接触电阻增大，从而新版勘误了H、K类连接器20号接触件(0.812mm导线直径)在盐雾后和其他条件下的接触电阻值：在测试电流5A时，从盐雾后70mV电压降、其他条件90mV电压降，勘误为盐雾后90mV电压降、其他条件70mV电压降。

4.2 产品机械性能

连接器的机械性能保证了其在工作中的接触可靠，从而保证电连接可靠，所以机械性能和电学性能关系密切，尤其是在振动、冲击等试验过程中，需要动态监测连接器的电连续性。按照机械性能各种项目的不同的检验目的，分为静态和动态，下面将重点阐述GJB142B更新的要求。

4.2.1 静态机械性能

GJB142B中规定产品需进行的静态机械性能有：外观和机械检查、啮合力和分离力、电缆固定性、绝缘安装板固定性、接触件固定性、插针接触件强度、接触件嵌入力和卸出力、接触件插入力和分离力、抗超差插针和耐试验插针损伤。其中，以下项目新版与GJB124A要求有差别，具体如下：

a)啮合力和分离力

GJB142B将本项目名称从“插入力和分离力”更新为“啮合力和分离力”，按照GJB1217试验方法，无连接器插入力和分离力的叫法，啮合力和分离力包含扭转力和正压力，而插入力和分离力仅仅是正压力(适用于直插拔)，故啮合力和分离力更全面和准确。

b)抗超差插针

GJB142B增加抗超差插针项目中的22D接触件抗超差要求，规定直径0.89mm的试验插针不能插入22D插孔，试验方法同20号接触件。

c)插针接触件强度

GJB142B将该试验项目从施加力改为施加力矩，并别分规定了22D接触件力矩为0.025N·m，20号接触件力矩为0.060N·m，具体规定了施加速率不应超过每分钟25.4mm，并且负荷保持1min+15s。该项目在MIL-DTL-24308各版均规定施加力矩，可见新版国军标与美军标保持同步。试验人员应注意选用能显示力矩的扭矩扳手。

4.2.2 动态机械性能

GJB142B中规定产品需进行的动态机械性能有：振动、冲击、机械寿命、维修老化。应注意以下几点：

a)机械寿命

GJB142B将机械寿命试验方法插拔速率从每小时200次±100次改为以每小时200次±10次循环的速率插合和分离500次。试验人员应注意这一变化。

b)冲击和振动

为考核连接器动态环境下的接触可靠性，GJB142B规定进行冲击和振动，并在试验期间监测电不连续性。试验人员应注意插合好的连接器，所有接触件串联并传输至少100mA电流，并在试验过程监测无大于1us的电不连续性。并应注意，当相关详细规范规定冲击所选取的试验条件不在GJB1217A的表2004-2的A～I条件时，应明确给出峰值加速度、持续时间和波形，并按照如下公式计算速度变化(Vi)：

正弦波脉冲：Vi=2AD/π(A为加速度振幅，D为脉冲持续时间)

后峰锯齿波脉冲：Vi=PD/2 (P为加速度峰值，D为脉冲持续时间)

4.3 产品环境性能

GJB142B中规定产品需进行的环境性能有：温度冲击、空气泄漏、潮湿、盐雾、热真空释气、液体浸渍、磁导率、可焊性、耐焊接热。其中应注意GJB142B将“真空加热脱气”项目名称更新为“热真空释气”，且按GJB1217A-2009方法4001规定进行试验，不再按照附录自己编辑试验方法。对比试验方法GJB1217A-2009试验方法更加细化试验装置尺寸的选定要求，样品尺寸和重量要求，以及总质量损失(TML)、收集到的可凝挥发物)CVCM术语的定义，并增加了水汽回吸量(WVR)的参数。

5 质量保证规定

质量保证规定包括鉴定检验和质量一致性检验。GJB142B对鉴定检验表和A组检验抽样进行了更新。

5.1 鉴定检验表的第1组检验项目

a)电缆固定性项目仅适用于带状电缆，新版改为D、G类不可拆卸接触件连接器考核此项目，而非全部类别；

b)接触电阻项目，新版改为不可拆卸接触件连接器考核此项目，而非全部类别；

c)新版删除了1组的插针接触件强度项目，仅在3组中进行考核；

d)美军标MIL-DTL-24308F版开始将插针接触件强度从1组中删除，仅在3组中进行；并将电缆固定性和接触电阻分类进行项目，不再全部类型都做。可见新版国军标已按该版美军标更新。

5.2 A组检验抽样方案

a)不再按GJB179中的一般检验水平II的一次抽样方案，改为表3所示的抽样样本；

b)可接收质量水平从“可接收质量水平为严重不合格1.0，轻微不合格4.0，被拒收则返修该批产品或剔除缺陷产品重新提交复验”改为“发现一个或多个不合格时，筛选并剔除不合格后重新进行A组试验”；

c)MIL-DTL-24308F版本开始更改A组抽样方案，GJB142B的A组抽样表与MIL-DTL- 24308F一致，新版国军标按该版美军标更新。

表3 A组抽样方案

6 贯彻国军标注意事项

除上述的要求、性能指标、质量保证规定中阐述的内容，新旧版之间还有如下表所示的差别，在贯彻国军标时应特别注意。

表4 贯彻国军标其他注意事项

7 小结

本文通过对GJB142B的使用范围、要求、性能指标、质量保证规定等内容的解读，以及针对修改和增删内容与GJB142A的进行对比、分析，希望本篇标准解读可以帮助读者了解GJB142B-2011《外壳定位小矩形电连接器通用规范》，并利于产品设计、工艺和检验试验人员在工作中执行本标准。

[1] 张万春.解析最新修订标准YD/T981.3-200X,光线与电缆及其应用技术.

2015-08-19

10.3969/j.issn.1000-6133.2015.05.010

TN

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1000-6133(2015)05-0033-06