介绍一种高性能低成本的新型连接器润滑剂

摘要：新近开发的一种高级苯基醚(APE)润滑剂，其性能相当于原有的高性能聚苯醚(PPE)润滑剂，而大大优于现有的普通低价润滑剂，而其成本却大大低于聚苯醚润滑剂。

关键词：连接器润滑剂;苯基醚;聚苯醚;微振;摩擦;腐蚀

1引言

正如电子设备装配厂家所做的几百项其它选择一样，电子连接器对润滑剂的选择取决于其成本/效益比这方面的考虑。在其装配过程中，把一种润滑剂施加于连接器中往往会涉及到润滑剂本身的费用成本问题，以及施加润滑剂的设备成本和时间成本。其优点是给连接器施加一种润滑剂(而不是提供没有润滑的连接器)可以大大减少与连接器有关的现场失效问题的发生。

危害连接器的两个主要问题是接触件的摩擦和腐蚀。它们共同作用就会影响到连接器的电传导特性，甚至会导致电流传导的中断。空气中污染物的积聚和空气湿度也会加快连接器表面的腐蚀速度。摩擦问题可能源于连接器接触件的插拔过程，甚至仅仅几个微米范围内长期的微动作用也会产生摩擦问题。生产工程师们所希望达到的润滑水平就是在连接器预期寿命期限内可以有效地预防摩擦和腐蚀的发生。

最高一级的连接器的润滑保护可以通过施加一种名为聚苯醚(PPE)的润滑剂来实现。连接器润滑剂性能评估约有5~6项重要的指标，而聚苯醚(PPE)在这些性能方面均表现得极为优良。PPE润滑剂施加到连接器后，不流不淌保持在原位。只是在40~50年以后才会挥发掉，远远长于其它任何一种润滑剂，而且远远长于大多数连接器的预期寿命。在此期间，PPE可以阻止连接器表面的摩擦和腐蚀，甚至可以使任何进入连接器内的污染物颗粒发生钝化作用。

不过，对于绝大多数电子产品来说，使用聚苯醚(PPE)作为润滑剂，其成本太高。PPE广泛地应用于军事、航天和医疗设备系统中，而在可靠性要求不是很苛刻且成本必须保持低廉的消费类电子产品来说，其应用就不是那么广泛了。

最近，人们开发出一种性能相当于PPE润滑剂的廉价润滑剂，它适用于低廉的电子产品。人们认识到，大多数电子设备中所用的连接器并不要求价格昂贵PPE所具备的所有优良性能，只是要求其中一些最关键的特性。

最新开发的润滑剂是一种高级苯基醚(APE) 润滑剂，其结构与PPE相近，但制造成本相对较低。这样，APE润滑剂的成本与一般情况下所用的硅基连接器润滑剂相当。在润滑剂的一个最重要的特性方面，它表现极为良好——它可以保持在所施加的连接器表面，而现有的连接器润滑剂的最常见的缺点(尤其是硅基润滑剂)就是它容易离开连接器的接触表面而流向其它表面。

2 润滑剂表面张力

润滑剂是否发生迁移主要取决于它的表面张力。有些润滑剂在配置时其表面张力往往非常低，与那种可以渗进最细缝隙的渗透油极为相似。而连接器的润滑剂则需要相当高的表面张力。最新研制的APE润滑剂表面张力达到32达因/cm，虽然没有PPE表面张力那么高，但是完全可以阻止润滑剂流出连接器的接触表面而流到临近的表面。

为了证明具有较高的表面张力的优点，我们可以在一个合适的表面上涂覆一种常见的连接器润滑剂(如烃基或硅基润滑剂)，再在其旁边滴一滴新近开发的APE润滑剂，然后将表面倾斜10°左右。结果，我们发现，表面张力使得APE润滑剂保留在原来的位置，而临近的润滑剂却慢慢地向下流淌，就像在一个电连接器中“伴随金属”一样，见图1所示。

3 与PCB的兼容性

从连接器流出的润滑剂无法再保护连接器的电传导性能。而且，它可能通过一条不同的路径使连接器产生一种传导失效：例如，硅基连接器润滑剂可能对印刷电路板(PCB)的原材料产生电干扰作用。当润滑剂“伴随金属” 从连接器中流出的时候就会出现这个问题，停留在印刷电路板上，并与之发生化学反应，从而危害到将印刷电路板玻璃纤维成份粘合在一起的环氧基树脂。由于大多数印刷电路板结构设计得极为紧凑，所以很容易引发这一化学反应，并引起其电性能失效。

由于APE润滑剂与PPE润滑剂特性非常相近，基本上属于不活泼性材料，与PCB表面不会发生化学反应，即使是施加在那里也是如此。因此，它具有两个低档的连接器润滑剂所不具有的关键特性：涂覆在哪里它就停留在哪里，不会发生流动现象。而且，它不会对印刷电路板的表面产生化学侵蚀作用。具体来说，即使是在有各种合成橡胶和其它材料(包括Buna N、Viton、尼龙、聚碳酸盐和高密度聚乙烯)的条件下也不会发生化学反应。

APE润滑剂的一些性能特性与现有润滑剂的特性相似，见表1所示。在耐磨测试中显示出良好的性能(参见表2)，并且在低温条件下，其性能超过当前的润滑剂，见表3所示。

新型APE润滑剂已经经历了广泛的生产测试，包括在汽车电子组件中进行测试。结果表明，在长期使用中它具有较高的可靠性，没有发现失效现象。在这一测试过程中，该润滑剂具有作为一种连接器润滑剂的所有特性要求，尤其是它不会流出连接器接触表面而流向其它表面。

4 润滑方法

总的来说，润滑剂可以通过蘸涂、喷洒或刷涂三种方法进行施加。采用蘸涂方法需要用溶剂将润滑剂进一步稀释，而另外两种方法则不要求将润滑剂稀释。那些有实际生产经验的人士更趋向于采用最有效、成本最低的刷涂方法。

一些电子连接器其实不要求涂敷润滑剂，尤其是如果电器预期寿命较短的话，或者如果认为其可靠性不要求很高的情况下。在这些应用中，连接器可能由于与锡接触而含有一定的锡，对于它所应用的某些限定需要量来说，这种含量是位于规定范围内。