汽车未来高性能集成架构如下图所示:
在日益激烈的市场竞争下,车企降价潮不仅给行业带来了阵痛,更让“降本”成为整个行业的主旋律。上游原材料,中游制造,下游应用。上游原材料主要包括制造端子的金属材料,电镀材料。中游插针端子制造包括金属材料的车床加工,冲压加工,精密冷锻,电镀加工;后经过制配、组装、测试制造成插针端子成品。
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- 保护电连接部件:端子经过镀层处理,可以有效避免端子在潮湿、高温或碱性环境中的氧化和腐蚀。
2. 优化导电性能:镀上金、银、锡等金属的端子,在传导电流时具有更好的导电性能,减小电阻,提高传输效率。
3. 提高连接稳定性:端子镀层的良好导电性和抗氧化能力可以保持连接稳定性,确保汽车电子系统的正常运行。
4. 提升汽车整车品质:端子镀层的优质处理不仅能提高功率连接的可靠性,还能提升汽车整车的品质,提高用户的满意度。
下个工序就是电镀工艺(PlaTIng)环节;在这个阶段,接触表面将涂上各种金属材料涂层,开展电镀镍,电镀锡,镀半金,避免空气氧化,提升导电率。一种类似于冲压阶段的问题,如插针的扭曲、断裂或变形,也会出现在冲压插针送入电镀设备的过程中。
1、电性能
插针首先应考虑其电气性能。电气性能主要考虑电压、电流及导通率等方面。适用于新能源汽车的额定电压高达600V。其次是额定电流,其值同额定电压一样,一般略高于正常工作电压。一般情况下插针在常温下进行其温升性能测试。
2 、机械性能
插针的机械性能主要包含插拔力、弯曲强度、抗拉强度在模块封装选用时有着不可忽略的重要作用。插拔力过小会导致接触不良,一般车用插针的最大插拔力不高于100N。因此,在保证正常通电的前提下,插拔力越小越好。机械寿命是指镀金插针端子50次插拔后Holder&Pin针配合力不小于20N即可。
3 、物理性能
盐雾测试96H,观察金属结构、接触件表面处理层是否产生电化腐蚀,影响物理和电气性能。振动和冲击测试是检验插针机械结构的坚固性和电接触可靠性的重要指标。
国标QC / T-1067与USCAR-2在定义最大载流能力时,明确提出在通电流过程中,当电流使端子对达到接触电阻最大值或者温升达到55℃时,记录此处电流,并乘以90%就是此端子的最大载流,降额曲线如下图所示。
软件模拟分析图
调整鱼眼尺寸后软件模拟分析图
1. 应力变形:冷锻过程中,将金属材料放在锻砧上,然后用一定的力量加压和冲击材料,使其发生塑性变形。这个过程中,金属内部结构会发生微观级别的变化,从而使材料的形状和尺寸很好地得到控制。
2. 塑性变形:冷锻过程中,金属材料因受到外力的作用而发生塑性变形。通过选择合适的锻模形状和锻造工艺参数,可以使材料在不破坏其结构和性能的情况下,得到精确的形状和尺寸。
精密冷锻技术的关键
1. 模具设计和制造:精密冷锻技术对模具的设计和制造要求较高。需要考虑到产品的复杂形状和高精度要求,合理设计模具结构,并选用高精度机械加工设备制造模具。
2.工艺参数控制:精密冷锻工艺参数的控制直接影响产品的成形质量。需要控制锻压速度、温度、压力等参数,保证金属材料的成形精度和强度。
3.金属材的选择和预处理:选择合适的金属材料是精密冷锻技术的前提。需要根据产品的要求选择具有高强度和高韧性的金属材料,并对材料进行预处理等。
来源:惠州市同思实业有限公司
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原文始发于微信公众号(艾邦半导体网):大电流功率模块插针浅析
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