2018年10月20日，由“第二屆高可靠性連接器高峰論壇”在上海嘉定穎奕皇冠假日酒店成功舉辦。

本次會議受到了上汽集團、上汽大眾、上汽通用、上海中科深江、上海大郡動力、博世、星星充電、上海工程技術(shù)大學、上海捷能汽車、上海電驅(qū)動、上海午陽電子、上海蔚來汽車、上海逸卡新能源、華晨寶馬司 、吉利汽車研究院、杭州富特科技、江蘇萬幫德和新能源、 浙江臺運汽車、核達中遠通、追日電氣等眾多知名企業(yè)的關(guān)注。

另外，本次會議也受到眾多連接器企業(yè)的高度關(guān)注，包括：電連技術(shù)、越洋達科技、深圳連接器協(xié)會、中航光電科、興華航空、Laird、有限元科技、金亭汽車線束、徠木電子、巴斯巴、博威合金等知名企業(yè)，吸引了近150位工程師參加。

會上，來自深圳市連接器行業(yè)協(xié)會、博威合金、中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準化中心、有限元科技、北京郵電大學、中航光電、萊爾德等知名企業(yè)、資深技術(shù)專家發(fā)表了專題演講，探討汽車連接器的技術(shù)趨勢，并帶來了最新的產(chǎn)品解決方案，面對面幫助企業(yè)解決技術(shù)難題。

如何提高可靠性？

會上，北京郵電大學許良軍教授表示，電連接器在電力子系統(tǒng)設(shè)備中種類多、用量大，且隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展與普及呈上升趨勢。增容、小型化、一體化的趨勢使得連接器在單位空間內(nèi)的功能、容量要求不斷提升。而且隨著自動化、智能化不斷的普及、趨于實用，產(chǎn)品功能的實現(xiàn)日趨“容易”，產(chǎn)品的市場競爭將聚焦在成本、可靠性和人性化層面。

目前國內(nèi)對連接器的劃分比較常見的是按應(yīng)用領(lǐng)域如航空連接器、汽車連接器等，或是按外在的結(jié)構(gòu)形式。如圓形連接器、矩形連接器等。這樣劃分有它一定的道理和方便性。但是從技術(shù)的角度應(yīng)該進行再次劃分，以使技術(shù)的應(yīng)用更加有效和深入。

他認為，汽車連接器可靠性的重要是毋庸置疑的，由于環(huán)境溫度范圍（發(fā)動機區(qū)域）大于常規(guī)、腐蝕環(huán)境比常規(guī)嚴重（油氣、廢氣的存在），以及振動環(huán)境和摩擦磨損，所以其可靠性的影響因素要比常規(guī)環(huán)境惡劣。而汽車連接器可靠性的典型影響因素包括：生熱（工作溫度），改變接觸狀態(tài)，加速腐蝕，應(yīng)力松弛；腐蝕，會導(dǎo)致接觸電阻上升、連接失效；振動，會產(chǎn)生微動磨損，導(dǎo)致瞬斷；摩擦磨損，會破壞防腐蝕鍍層，改變機械配合狀態(tài)；以及電磁兼容。

針對接觸力設(shè)計，他建議采用兩種常用的準則：最小力設(shè)計準則（適用于小電流）和最大接觸電阻設(shè)計準則（適用于大電流流）。

針對發(fā)動機箱內(nèi)外連接，他提到，通過密封的常規(guī)實現(xiàn)方法使插針與殼體實現(xiàn)過盈配合。面對的挑戰(zhàn)是低溫下的過盈配合如果滿足密封要求，則由于材料的熱脹冷縮高溫下配合力會超出材料的強度極限。解決方案是：尋找溫度系數(shù)小的材料，但同時要滿足其它性能指標，或者有困難、或者增加成本。另外可以從結(jié)構(gòu)上采取釋放過應(yīng)力的措施。

針對腐蝕因素，他認為在條件允許的情況下，盡可能選用永久連接，或采取密封結(jié)構(gòu)。對于開放的可分離連接器結(jié)構(gòu)，鍍層的質(zhì)量是重要的，如不宜使用鈀鍍層。

振型對可靠性的影響：平行于接觸平面會導(dǎo)致磨損加劇；垂直于振動平面會造成接觸電阻不穩(wěn)定乃至瞬斷。疲勞往往是振動的又一后果。但多發(fā)生在線纜中。在連接器中一般在發(fā)生能夠?qū)е虏牧掀诘恼穹熬蜁蛩矓嗷蜻^度磨損失效。因此，針對振動環(huán)境，應(yīng)盡可能提高結(jié)構(gòu)的固有頻率（汽車的振動頻譜主要集中在低頻）。

大功率充電與標準化

會上，中國電力企業(yè)聯(lián)合會副主任劉永東表示，2018年新能源汽車補貼政策落地以及雙積分政策開始實施，對我國新能源汽車及充電基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)的影響巨大，具體或表現(xiàn)在：快速充電技術(shù)發(fā)展、運營商充電服務(wù)質(zhì)量提升、充電市場參與者及運營模式多樣化發(fā)展。

資料顯示，2020新能源汽車年產(chǎn)銷量200萬輛，主要應(yīng)用在公交、環(huán)衛(wèi)、郵政、出租、通勤、輕型物流、港口、機場、鐵路貨場等區(qū)域。預(yù)計2020年前，重點地區(qū)公交全部更換為新能源汽車。

最近，政策呈現(xiàn)“低退高補”的態(tài)勢，對長續(xù)航、高能量密度電池的車型持扶持態(tài)度，對短續(xù)航、技術(shù)指標落后的產(chǎn)品則降低了補貼標準。

劉永東認為，電動汽車充電技術(shù)一直是我國研究的難題，隨著著我國居住區(qū)、單位停車場、城市公共場所建設(shè)充電設(shè)施得到進一步完善，2015版充電技術(shù)將在完善的基礎(chǔ)上長期存在。

劉永東建議沿用2015版充電連接器以及重新設(shè)計具有向前兼容但物理結(jié)構(gòu)有所改進的連接器，這樣既可以全面改進現(xiàn)有方案的一些固有問題，又可以減小尺寸，提升安全性能，更好的適應(yīng)大功率充電。

考慮到電池的梯級利用以及儲能、能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，電池更換還有探索的空間。今后一段時間電池更換技術(shù)仍主要應(yīng)用于局部區(qū)域運行的特定車輛，如出租車、租賃、公交車等。

他還特別提到，無線充電的相關(guān)技術(shù)和標準還處于逐步完善階段。預(yù)計到2020年，無線充電標準基本可以支撐無線充電的互操作性要求；在2020-2025年期間，無線充電技術(shù)將逐步實現(xiàn)商業(yè)化運營。從局部特定場合下應(yīng)用向普通商業(yè)化應(yīng)用擴展。

互聯(lián)與電磁兼容

深圳蘭博濾波科技有限公司首席EMC專家馬永健表示，小型化、高密度、低矮化繼續(xù)沖擊連接器的發(fā)展。0．5毫米問距Ic封裝將迅速向0．25毫米間距發(fā)展，器件引腳數(shù)將由數(shù)百達數(shù)千。預(yù)計一塊MCM上有可能集成10億個門陣，相當于一個系統(tǒng)。半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展對連接器提出的要求是“更小、更薄、性能更高”。

更為重要的是，隨著技術(shù)進步與裝備性能的提高，電磁環(huán)境越來越復(fù)雜，相應(yīng)地，電子產(chǎn)品的電磁兼容性問題也越來越突出。怎樣評估互連技術(shù)對電子產(chǎn)品的電磁兼容性的影響，是我們迫切關(guān)注的目標。

而且他認為，連接器的種類選擇、安裝方式以及安裝位置，直接影響著產(chǎn)品通過EMC測試的測試結(jié)果。影響連接器的電磁兼容特性的因素有：交擾特性、接觸阻抗、特性阻抗、插入損耗、屏蔽性、帶沒帶濾波插腳、帶沒帶壓敏電阻器插腳等。

對此，馬永健提出了連接器的應(yīng)用指南，其中包括連接器的選擇、設(shè)計原則，如何處理EMI問題以及連接器外殼的ESD防護。

高壓大電流端接技術(shù)

中航光電副所長郭輝的演講主題是《高壓大電流接觸件端接可靠性分析》。他提到，常用的連接形式包括針孔彈性接觸、螺栓連接、電纜端接等。而目前，國內(nèi)的電纜端接形式以壓接為主，包括六方壓接、凸點壓接、B型壓接、8字形壓接、開式壓接等，其中最為常見的是六方壓接、B型壓接和開式壓接。但是，在國外，超聲波焊接正在逐步取代傳統(tǒng)的壓接方式，成為主流的電纜端接方式。

他提到，端接可靠性常見的接觸是以無數(shù)個微小接觸點的形式實現(xiàn)導(dǎo)電功能的。而真正接觸及起傳導(dǎo)作用的區(qū)域的構(gòu)成決定了電接觸的接觸性能和可靠性。這些構(gòu)成受一系列獨立和相關(guān)因素的影響：工作環(huán)境控制的性能因素以及設(shè)計-工藝因素。

其中，工作環(huán)境控制的影響因素包括溫度-時間變化、濕度、大氣壓力和大氣中懸浮微粒的影響等，一般是不可控的。而設(shè)計-工藝因素包括所選擇的接觸材料、接觸的幾何形狀、分離接觸表面的中間層、鍍層的質(zhì)量、接觸面的微觀形貌等，這些影響因子決定了視在的接觸面積、尺寸、接觸點數(shù)量和分布，從而影響實際的電接觸面積，收縮電阻和表面膜層電阻，最終影響端接性能的可靠性，從而造成端接失效機理，這是失效背后實際的物理現(xiàn)象。

針對這些問題，他從壓線筒材料、壓線筒鍍層、電纜線芯材料、導(dǎo)線占空比、壓接寬度、壓縮比等多個方面對壓接技術(shù)進行了驗證。他認為六方壓接、B型壓接、開式壓接三組端接形式的初始電阻均值相差較小且電阻值波動區(qū)間較為一致。而根據(jù)循環(huán)通流實驗結(jié)果可知：開式壓接與B型壓接端接電阻穩(wěn)定性較為一致，均比六方壓接穩(wěn)定性略好。

最終，通過試驗，結(jié)論是超聲波焊接電阻小、一致性好、穩(wěn)定性高等優(yōu)點。其電阻均值為0.005mΩ；電阻值波動區(qū)間寬度為0.004-0.006mΩ。經(jīng)過100輪通電循環(huán)試驗后，焊接電阻無明顯增長，焊接穩(wěn)定性高。

他表示，高壓大電流接觸件端接性能是影響新能源汽車大電流載流能力的瓶頸之一，而常用的六方壓接、B型壓接和開式壓接在接觸形式存在一定的弊端，接觸電阻的一致性和穩(wěn)定性提升空間有限。超聲波焊接作為國內(nèi)新興的大電流接觸件端接形式，不僅表現(xiàn)出阻值小且一致性好的優(yōu)點，還呈現(xiàn)出正常通流使用過程中極好的穩(wěn)定性，相比于壓接具有較大優(yōu)勢。

但他強調(diào)，超聲波焊接在國內(nèi)的應(yīng)用正處于起步階段，仍需要大量的理論和試驗驗證才能夠更加成熟的應(yīng)用于整個大電流領(lǐng)域。例如，超聲波焊接受振動的影響有待進一步確認；不同材料之間的焊接仍需驗證；長期表面氧化等老化因素對超聲波焊接端接性能的影響尚不明確。

可靠性設(shè)計工具

元王科技梁賢博士的演講主題是《高可靠性連接器設(shè)計工具分享》。首先，他提到了高效設(shè)計工具的重要性，比如：借助計算機技術(shù)提高設(shè)計的精準度；虛擬仿真技術(shù)從根本上改變設(shè)計流程，使得設(shè)計-仿真-優(yōu)化-工藝這四個環(huán)節(jié)容為一個整體，形成快速設(shè)計閉環(huán)；建立知識工程，提供為學習、研發(fā)、知識更新的統(tǒng)一平臺，使得知識與產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)以及制造環(huán)節(jié)相互貫通，融為整體；基于知識工程建立品控系統(tǒng)，品控更多交由計算機完成；加快自主創(chuàng)新，縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本，適應(yīng)快速變化的市場需求；而且新能源動力汽車，5G的大力推廣，給連接器設(shè)計提出新挑戰(zhàn)（高功率連接器、高頻連接器）。

而RDS工具能夠快速設(shè)計，提升效率，且能一次通過，降低成本，為公司展示研發(fā)實力，從而贏得客戶。

解釋道，連接器的基本性能可分為三大類：即機械性能、環(huán)境性能、電氣性能。插拔力、機械壽命與接觸件結(jié)構(gòu)是衡量連接器機械性能的重要指標。耐溫、耐振動、耐沖擊是電連接器的重要性能。特別是耐振動和沖擊在航空航天、鐵路、公路運輸?shù)忍厥獾膽?yīng)用環(huán)境中更是尤其重要。而電氣性能主要考察的則是接觸電阻、絕緣電阻和抗電強度等。

元王軟件整體功能包括，正壓力及插拔力分析、屈服分析、插拔壽命分析、端子溫升分析以及分析報告自動生成。它不但通用性強，而且適用于設(shè)計任意一款連接器，快速建模，設(shè)計分析效率高，完善的連接器專用材料性能數(shù)據(jù)庫，與全球通用的CAD軟件無縫集成，易學易用，面向工程設(shè)計人員。

銅合金材料

會上，博威合金技術(shù)總監(jiān)胡仁昌為聽眾講解了《銅合金材料解決方案》，幫助打造高性能連接器。

他認為，新能源汽車的發(fā)展趨勢是安全性、快速充電、續(xù)航里程，因此技術(shù)研發(fā)往高壓、大電流、耐高溫、輕量化發(fā)展。這對連接器金材料也提出了新的要求，如高導(dǎo)電率、抗熱應(yīng)力松弛、高強度、折彎性能。

而汽車連接器必需符合USCAR-20的標準。端子在汽車連接器中主要起導(dǎo)通電流的作用，一般經(jīng)過沖壓加工和鍍層處理。要求端子在經(jīng)過加工形成復(fù)雜的接插件結(jié)構(gòu)而不發(fā)生開裂等，且滿足大電流、高溫等復(fù)雜的工作環(huán)境。因此，胡仁昌重點介紹了幾種高性能材料解決方案。

PW49700一種析出強化型合金，在具備良好導(dǎo)電性的同時具備較高的屈服強度，高溫條件下彈性的穩(wěn)定性優(yōu)異。應(yīng)用于匯流排在保險絲盒中主要起導(dǎo)通電流的作用，期間需經(jīng)過經(jīng)過折彎加工。該產(chǎn)品具有65%導(dǎo)電性能，650MPa以上屈服強度以及優(yōu)秀的抗熱應(yīng)力松弛。

PW33520是一種析出強化型合金，在高溫條件下彈性的穩(wěn)定性能優(yōu)異，同比磷青銅在導(dǎo)電率方面具有絕對優(yōu)勢且相同狀態(tài)下折彎效果相當。主要應(yīng)用于較小的電流去控制較大電流的“自動開關(guān)”；在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路、導(dǎo)通電流等作用。該產(chǎn)品具有提高電能轉(zhuǎn)換效率、提高回彈性能、提高接觸力、提高抗應(yīng)力松弛性能、高導(dǎo)電、高強度、高彈性模量等功能。

PW160是一種高強高導(dǎo)鉻鋯銅。該產(chǎn)品具有高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱、更大電流、更高傳輸速度、更小尺寸、優(yōu)秀的抗熱應(yīng)力松弛等作用。

另外，此次會議不僅有現(xiàn)場精彩演講，主辦方還在會場設(shè)置了展示區(qū)。艾華、捷捷威電、威雅利電子、云星電子、永銘、AEM科技、泰思特電子、貿(mào)澤電子、艾德克斯、經(jīng)緯達、中研、遠方、佰力電子、友方電工、訊茂科技、中茂電子、康達盛、宇盛電子、興得、中德電子等業(yè)內(nèi)知名企業(yè)帶來了新的產(chǎn)品和技術(shù)方案，供現(xiàn)場工程師觀摩和交流。