连接器常见的三种故障模式分析

汽车制造商对其供应基地的要求越来越高，这对于汽车零配件供应商来说已经是一件众所周知的事情。就连接器供应商而言，这意味着对产品的性能、稳定性和成本的要求更加严格。供应商只有不断革新产品及工艺，满足客户的这些需求，才能处于优势地位。

一辆典型轻型汽车大约有1500个连接点，其中50%到60%用于关键的配电功能。汽车连接器被用于日益恶劣的环境，包括温度（低至零下40°C，高达零上155°C）、振动、氧化作用以及摩擦腐蚀，我们开始认识到设计攻关的重要性。

实际上这件事情做起来并不简单，大多数商业电子元器件出现故障时最多让人感到烦恼失意，可是如果关键汽车零配件连接出现问题，则会引起火灾报警器、制动器或安全气囊失灵，导致严重后果。

连接器制造商必须识别并分析环境中那些可能对连接器性能造成影响的物理和机械现象。按照汽车制造商规定的应用条件，为了评估连接器的稳定性，连接器制造商实施了精细的测试程序。如果出现连接器故障，大多可确定为下述三种故障模式 之一：摩擦腐蚀、电气故障以及连接器接插问题。

摩擦腐蚀与电镀问题

腐蚀性气体、高湿度和强烈振荡是引起氧化作用和摩擦腐蚀，并导致连接器故障 的三大条件。这些环境因素会对锡和铅锡接触表面造成极大的影响，有90%的连接器表面属于这种情况。

通常，人们采用电镀贵重金属的方式，如镀金或镀银，因为这些金属不会发生氧 化作用。这些镀层的厚度从0.5μm至1.27μm不等。然而，令人遗憾的是，由于含有这些贵重金属以及对其加工使得这类电镀工艺价格不菲，所以人们尽 可能少用这类电镀材料。在汽车电气线束应用中，大约只有10%的连接点使用了这类金属。

其结果是，一些主要的连接器供应商，例如FCI给出了其他可供选 择的电镀解决方案（例如纯锡电镀、锡-特氟隆TinTeflon、NXT和压合技术），不仅满足了OEM的成本要求，而且产品具有同样的性能。连接器应用广泛，那么圆形连接器呢？圆形电连接器按电子工业部标准SJ1744-81制造，产品结构可靠，操作方便。插针、插孔引线采用焊接形式，根据用户需要，插头、插座既可装针，也可装孔。该产品具有体积小、重量轻、快速连接、快速分离等特点，被广泛应用于仪器仪表、电子设备间的电气连接。

电气故障：加强式新型压接技术

线缆与端子的连接问题是引发保修和连接器系统故障主要原因之一。对于汽车配 线系统，压接是一种非常普遍的方法，用于将端子连接到线缆上。这种工艺已被证明可靠。与焊接法相比，在提高压接可靠性方面它更加经济实惠、简单易操作。为 改善端子夹头几何形状，连接器制造商投入了大量精力。通过一项广泛的分析实验研究，FCI不仅研制出一种新型的用于压接优化的解析工具，还提出一 种具有创新意义的新型压接几何形状。

FCI的“两步法”压接解决方案提出一种可以在传统压接冲床上 以典型高速压接率生产的压接方法。“两步法”压接完成时模具内部会发生两次冲击。

第一步，在端子夹头区域任意一侧进行普通压接操作。和其他任何压接一样，在 压缩冲程结束后冲压机和铁砧分离，压接会稍微松弛。绞线不再像此前那样紧凑地结合在一起，电阻拥有更高阻值。在压接工艺的第二步骤中这个问题得到解决。压接模具第二次冲击夹头区域。

连接器接插问题

在装配厂向汽车内安装配线时，连接器的不当接插可能会导致圆形连接器故障。为克 服这个问题，设计工程师研发了各种各样的连接器锁止装置，其中一个例子就是FCI研制的弹簧锁（Spring-Lock）。当连接器的两个半部接插在一起的时候，弹簧装置会被压缩。如果正确接插，连接器弹簧锁将发挥作用， 使两个连接器结合在一起。如果连接器没有完全接插到位，弹簧则会弹开两个半部（当安装人员松手放开连接器时），这表明连接失败。

在应用于汽车外部和引擎罩下方时，将连接器的电触点密封是非常重要的。对于 连接器制造商来说，提供价格低、稳定性高、装配容易的潜式连接器解决方案是一件极具挑战性的事情。在高密度或多引脚系统中，采用垫片密封件或多孔密封环是 一种标准做法。设计时，这类密封件有两个主要问题必须解决。

所有这些创新发展都表明了连接器设计者和制造商不断为要求越来越高的市场提 供新产品的决心。作为全球机动车连接器行业的领先者，FCI拥有悠久的创新历史，它还将一如既往地努力提高汽车的可靠性，最终让客户满意。