行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
连接器用铍铜丝
建议项目名称
(英文)
Beryllium copper wire for connector
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
77.150.30
中国标准分类号
H 62
牵头单位
苏州金江铜业有限公司
体系编号
23013
参与单位
中航光电科技股份有限公司、广东中发摩丹科技有限公司
完成周期(月)
24
目的、意义
或必要性

电连接器在航空航天、军事、通讯、IT、交通、医疗等众多领域有着广泛的应用,随着航空航天、通信终端高端装备制造、汽车电子、消费电子市场的快速增长对连接器的需求不断增大,同时对产品的性能和适用性也提出了更高要求。比如连接器件的小型化、高集成度、高效率、多功能、连接可靠,使用寿命长等等。

我国在电连接器接触件设计以及所用高端材料及产品的制造方面与国外先进企业存在较大差距,缺少具有自主知识产权的核心技术。高技术材料及产品一直依靠外协定制加工或直接产品进口。一些关键的产品和技术国外对我国一直采取封锁禁运的措施,射频电连接器就是其中之一。近几年来,随着国际环境的变化,国内相关企业依据国内外市场需求现状及行业发展趋势加大了研发投入,使得企业的自主创新能力不断提高,技术水平的快速发展促进了市场的快速增长,逐步缩小了与国际先进水平的差距。到目前为止,一批设计新颖、性能优良、集成度高、功能多样、组件小型化、连接稳定可靠、使用寿命长的高端精密连接器正逐步走上市场并快速拓展。如线簧连接器麻花针、毛纽扣、弹簧触指等。与之同步展开的是新型连接器用新材料、新产品的研发,并取得了喜人成果,其中连接器用铍铜丝就是打破垄断、替代进口的新材料、新产品代表。

电连接器接触件按插配部位弹性结构的几何形状可分为圆柱式开槽式、线簧式、绞线式、方形簧片式和冠簧式。普通用途的电连接器,大多是将弹性材料,经车削加工成设计的形状,采用柱状或片式结构,形成面接触连接。这种连接方式的缺点是电阻较大,器件容易因发热使接触面产生变形,导致接触不良;而且,多次、反复的插接,也会造成这种硬接触面变形,导致接触不良,影响使用寿命。其二,基于稳定可靠的要求,尺寸往往较大,不能适应航空航天、通信终端高端装备制造等领域,应用部件越来越小的发展要求。其三,材料和适用产品的选用十分有限,高端领域用产品多为进口,其数量还无法满足需求。例如铍铜丝,我国仅能提供丝径大于0.03mm、卷重50g的产品,且产品的适用性也不能完全满足使用要求。

 

新型连接器多采用国际先进设计理念,充分利用材料和产品的特性进行柔性连接,既连接稳定又可大幅提高使用寿命。例如,射频线簧连接器是目前市场应用广泛、性能优良、运行稳定可靠、寿命周期长的一种插针插孔连接组件,是电连接器中的接触部分。它采用特别的装配技术,将若干根高强、高弹性的铍青铜丝,沿插孔内壁斜拉密绕而成,所有铜丝与插孔内壁形成一个特定角度,使得插孔内部所有的铍铜丝呈现双曲线形状,因此,线簧插孔也被称做双曲面线簧插孔。线簧插孔在插针插入时,全部铜丝在较大的范围内紧贴插针外表面,此时插孔内所有的铜丝都与插针形成多线接触。该结构的优点是接触电阻小、产生热量小、连接高可靠、插拔力柔和、抗震动性好、而冲击力强、插拔次数多、使用寿命长。且在高震动、强冲击场合,其瞬断时间小于1μs。这些优势都已经在各个应用领域中被充分验证。高强、高弹性的铍铜超长细丝已成为高端连接器市场的优先选择,也是未来的发展趋势。

电连接器一直是国外对我国采取封锁禁运的产品,国内普通电子消费多采用性能一般的材料及其产品。随着航空航天、通信终端、高端装备制造等行业的崛起,组件小型化、连接稳定可靠、使用寿命长已成为产品必须的技术要求。使用高强、高弹的铍铜材料成为市场的优先选择,也是未来的发展趋势。铍铜丝具有较高的强度和弹性,可以将部件做的很小且连接稳固可靠,可承受更多的插拔次数,大幅提高使用寿命。实现真正意义上的节能、节材、节约资源并使现有资源得到充分利用。本标准符合《重点新材料首批次应用示范指导目录(2018年版)》中要加快制定电力电子等应用的“高性能高精度铜合金丝线材”标准项目的要求。        

    高精度铍铜丝产品研发、中试过程中,为满足尖端市场应用需要,在合金牌号、产品性能、单卷重量、圈径离合度及其检测方法等方面,不同程度的存在与现行标准不同或超出标准的要求内容。部分超标的技术要求与检测方法,经反复实践与检验已逐步完善,以解决现行《铍青铜圆形线材》行业标准中无法满足的要求。 因而,定与连接器用铍铜丝相适应行业标准,规范产品的技术指标及其检测方法,促进此类高端产品生产技术的发展和产品质量的稳定提高,扩大应用领域,满足市场需求十分必要。  


范围和主要
技术内容

本标准为推荐性标准。

    本标准产品适用于航空航天、通信终端高端装备制造、汽车电子、消费电子等领域的射频线簧连接器用铍铜丝。

内容包括标准名称、范围、规范性引用文件、术语、产品分类、化学成分、尺寸及偏差、自由状态下圈径离合度、力学性能、电性能内部质量、表面质量、检验方法、验收规则、标志、包装、运输、贮存、订货单或合同内容等。

产品规格范围:直径0.01mm~0.60mm

化学成分分析范围Be1.8~2.0N i+Co≧0.2N i+Co+Fe≦0.6N i+Co+Fe+Be+Cu≧99.5

力学性能:784Mpa~1078Mpa

    电性能:电阻系数不大于0.0526Ω·mm2/m导电率不小于19%IACS

自由状态下圈径离合度检测方法提要:将绕有铜丝的芯轴抽出,连接铜丝两端头,由连接点固定起自由紧密聚集的铜丝。垂直自然提起,置于检测平台之上。测量水平垂直和圈高三个方位圈径离合的最大差值。

国内外情况
简要说明

目前,能够批量交付使用的这种连接器用高精度、高性能铍铜丝仅有美国Brush公司、日本NGK公司和我国苏州金江铜业有限公司三家企业能够生产制造。我国在该新材料产品研发投产之前,市场所用产品均来自日本NGK公司,进口量远远不能满足市场需求,且价格昂贵,线径0.1mm规格产品,每公斤约2千元人民币;线径小于0.05mm规格产品,每公斤约2万元人民币;线径小于0.025mm规格产品,每米10元,约合每公斤10万人民币,还不包括进口其他费用。

金江产品投放市场后,受到中航光电科技股份有限公司、贵州航天电器股份有限公司、陕西四菱电子科技有限公司、贵航电子集团、中央研究院、航天8院等十多家连接器生产制造企业和科研院所的高度关注。派出公司主要领导及相关人员前来访问、考察,并积极对国产产品的各项性能以及适用性进行测试和进口替代的比对验证。对金江公司产品予以肯定。

目前,全球连接器用铍铜丝的用量约300t/年,国内30t/年,金江铜业的目标是全部替代并实现部分出口,现有产能可替代约15%

苏州金江铜业有限公司KINKOU创立于20045月,是以进口替代为目标的高性能铜合金材料研发及生产型企业,苏州市高新技术企业。公司拥有多项具有自主知识产权的发明专利和实用新型专利,全部产品均为高新技术产品主要有铜棒线C17200C17500C17510高强高导铜镍硅合金产品,铜铬、铜铬锆棒线C18200C18150真空镀膜靶材高纯金属材料亚稳分解强化铜--锡合金,Al2O3弥散强化铜材公司高度关注国内外高科技领域有色新材料的研发与应用,先后起草制订了AL2O3弥散强化铜棒材和线材光电倍增管用铍青铜带电阻焊电极用Al2O3弥散强化铜片材亚稳分解强化铜--锡合金棒》等国家、行业标准。

中航光电科技股份有限公司,专业从事中高端光、电、流体连接技术与设备的研究与开发,自主研发各类连接产品300多个系列,25万多个品种。累计获得授权专利2900余项,制修订行业标准760多项。公司拥有国家认定企业技术中心,博士后科研工作站。通过了AS9100D国际航空航天质量管理体系、GB/T19001GJB9001C军民质量管理体系、ISO14001环境体系、OHSAS职业健康安全管理体系、IATF16949汽车行业质量管理体系、ISO/TS22163轨道交通行业质量管理体系等的认证。该公司多个品种的连接器产品曾上天、入地、下海。

目前,有关铍铜线材的标准有:美国ASTM B197《铍铜合金线材》,国内YS/T 571《铍青铜圆形线材》都是铍青铜一般要求的技术标准无专用标准。

    本标准无知识产权问题。


备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
6 连接器用铍铜丝-建议书.doc (50KB)任务书(建议书)