端子镀层对于汽车线束设计的影响

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目前汽车连接器中用到的线束端子主要是由高品质铜合金冲压而成，出于保护端子基材不受腐蚀以及优化端子表面性能的要求，通常会对端子进行雾锡、回流亮锡、锡铅、银、金和钯镍闪金等不同的表面处理，也就是我们常说的端子表面电镀，即端子镀层。

我们知道端子在线束连接中的作用主要是两个，一个是要与塑料壳体起到紧固作用，另一个则要与对配端子形成电性能连接，铜合金虽具有良好的机械性能，但在电导性能方面表现却差强人意；而一般具有良好电导性能的材料在机械性能表现一般，例如锡、金、银等。

因此，镀层对于使端子同时兼具可接受的电导性及机械性能是极其必要的。



汽车线束结构图

常见的端子镀层分析
镀锡端子
镀锡端子一般在使用中可以达到良好环境稳定性，并且因为它的成本较低，在市场的应用是比较多的，主要采取的表面处理方式是暗锡、亮锡、热沾锡等。但它的缺点也比较突出明显，一是与其它镀层相比它的耐磨性表现较差，插拔循环次数少于10次，二是接触性能会随时间温度降低，一般用在低于125℃环境工况。镀锡端子设计时，需考虑高接触力及微小位移才能保证接触的稳定性。



镀锡端子
镀银端子
镀银端子的优点是具有良好的点接触性能，可在150℃环境下持续使用，但其成本较贵，且在硫及氯存在的空气中易于生锈，且与锡相比较硬，其电阻系数略高于或相当于锡，潜在的电子迁移现象易导致插接件存在潜在风险。



镀银端子
镀金端子
镀金端子则拥有镀锡和镀银端子所具有的良好接触性能与环境稳定性，且具有优异的耐摩擦性能。与之伴随的是它在三者之中较高的成本价格，但其实也并不是每个端子都需要镀金，当镀锡端子因为接触力较低会产生磨损时，我们可改用镀金端子。



镀金端子



不同端子镀层比较

伴随着汽车行业的高速发展，新能源和智能化发展方向的要求，对于汽车内部的各种功能部件也提出了智能化、精细化以及可靠性的要求，而汽车连接器也随之逐步朝着着高可靠、高密度、小型化、高速化、标准化、集成式及模块式的方向发展。而小型化意味着在有限的空间内放入更多的针数，即实现产品的高密度。因此在连接器的设计中，我们不得不考虑插拔力的设计，插拔力不仅影响连接器装拆的难易而且还与连接器的电性能相关。

端子的镀层应用不仅可以减少端子材料表面的腐蚀，也可以改善插入力状态。降低插入力，需要减少摩擦力，而影响端子间摩擦系数的主要因素有三个：材料、表面粗糙度、表面处理。不同镀层类型的表面粗糙度最小的是回流亮锡、最大的则是银。不同表面处理的端子插入力最大的是锡铅，最小的则是金，这是表面硬度与表面粗糙度的综合结果，由此可看出金的插入力性能较好，锡铅相对较差。而不同电镀的拔出力经过测试也是金的拔出力性能较好，锡铅相对较差。



插拔力测试

因此，端子的镀层既保护端子材料表面不受腐蚀，也改善插入力状态。但考虑到功能性和经济性的性价比，我们除考虑插拔力设计以外，也要参考以下的使用条件去选择合适的端子镀层：

①可以耐受端子的实际温度工作使用情况；

②环保、无腐蚀性；

③具有化学稳定性；

④保证端子接触；

⑤减少摩擦力的磨损绝缘；

⑥低成本。

随着整车的电器环境越来越复杂，新能源时代的到来，只有对零部件的制造技术不断探索，才能满足新功能的快速迭代。

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