汽车连接器用于完成汽车电信号的传输和控制，线束和线束之间以及线束电气设备之间电联接的根底原件，起联接和断开电力的效果。汽车连接器导体触摸件的牢靠触摸、牢靠的电气绝缘功用、牢靠的机械联接，确保汽车电信号的牢靠传递和部件的有用控制。
汽车连接器的首要失效方法
现场运用及试验数据标明，汽车连接器的失效方法有电触摸失效、绝缘失效、机械联合失效及其他失效方法，各失效方法占比见图1。
图1连接器失效形式占比
汽车连接器失效形式特征见表1
汽车连接器的故障树剖析
运用故障树剖析法对汽车连接器失效形式进行剖析，汽车连接器的故障树剖析见图2。
其间底事情为: 1插孔应力松懈、弹性疲乏:2振荡;3高温;4长时间负载:5有害气体硫化或氧化;6湿润:7电化学反应;8触摸件相对运动;9焊线槽应力会集;10 材质变形量大;11触摸件不能自定中心;12绝缘板中混有金属颗粒;13金属剩余物;14镀层金属离子搬家;15 灰尘、污物粘附在设备板;16电击穿:17头与座卡死无法解锁: 18头与座不能联接;19设备板开裂;20可焊性差。
一、汽车连接器的电触摸失效原因剖析
（1）电触摸压力缺少。
连接器经过插针和插孔触摸导电，插孔为弹性元件，其质量优好坏对电联接的牢靠性至关重要，插针刺进插孔插孔发生弹性变形，进而对插针发生触摸压力，触摸压力的不稳定或减小会影响触摸电阻的不稳定，在必定的振荡、冲击应力效果下，弹性原件发生发生恢复性弹性变形，振荡、冲击应力满足大，效果时刻满足长，就会构成瞬断故障。插针插孔长时间受效果力和反效果力，插孔弹性元件逐步发生永久行变形，呈现应力疲惫松懈现象，尤其在触摸点及环境温度的效果下，插孔会呈现蠕变现象，触摸压力减小，触摸电阻增大。
（2）触摸磨损。
插拔磨损：汽车连接器插合分开时，插针与插孔之间在必定的触摸压力效果下，由于相对运动而发生冲突，在冲突过程中，会呈现触摸外表的光洁度损害，几许形状改动、擦伤、粘连、发生磨屑，材质转移等，一起还伴随有热量发生。跟着插拔次数的添加，插针插孔的外表镀层金属被磨损，显露基底金属，在周围环境效果下发生腐蚀，构成触摸不良。触摸对外表磨损的程度与触摸压力的巨细，触摸冲突部位外表光洁度，触摸对外表镀层品种、硬度、质量、触摸对导向部位圆角是否光滑以及插孔触摸部位几许形状等要素有关。在触摸压力大，插针头部及插孔内孔口部圆角联接差，触摸部位粗糙度高，镀层材质硬度低，镀层质量差的情况下，触摸对磨损更为严重。连接器的插拔寿数也低，触摸稳定性也差。
微动磨损：微振是发生在两个具有小幅振荡的相对运动的两个外表的磨损现象，其振幅为1—100um，首要是温度循环引起的热胀冷缩和布景的振荡，汽车连接器因其作业工况中，振荡及热冲击一起存在，因而微动频频发生。例如电连接器按照5℃／h波动，循环20次，插针(黄铜制作)的热膨胀系数为2x10-5/℃，插针长度为5mm，则其微振幅度可达5um。试验标明，这种微振到达数百万次今后，就有或许严重影响电触摸的牢靠性。比如汽车作业5h，振荡频率1000Hz，相当于发生1800万次的微振。
于1994年提出了下述微振失效模型，将失效划分了7个阶段。
（1）洁净的微观突起的触摸；
（2）微振运动使微观突起触摸露出于锈蚀效果之下，构成锈蚀膜层；
（3）微振的反向运动刮削膜层，一部分落入“谷”中，一起有一部分压入触摸
部分；
（4）一步的微振再次将触摸部分露出于锈蚀效果之下；
（5）微振运动使微观突起发生塑性变形，使锈蚀膜层碎裂，并使碎末与突起的
金属混合：
（6）微观突起逐步被锈蚀物污染，触摸电阻添加；
（7）毕竟锈蚀碎末填满“谷”中，在两触摸外表之间构成厚度至少为20nm的绝缘层，联接彻底失效。
微振失效模型图见图3
相比较而言，电子连接器在低电压、小电流的作业场合，微动过程中触摸外表上的绝缘，物质的损害较大，而在大功率电力电路中，绝缘物或许由于电冲击而被去除，对电路的影响。
二、电触摸牢靠性规划
汽车连接器电触摸牢靠性规划重点是以下参数的规划：触摸电阻、插拔力、触摸正压力。
触摸电阻规划
依据电触摸理论，触摸电阻R=RC+Rf+Rp,式中：
Rp—为导体电阻，它是端子和引出线的奥姆电阻之和,其巨细决定于端子和引出线所选用的材质、截面形状及长度尺度。
RC—会集电阻，当两个端子相互触摸时,其外表不或许完整地触摸，微观上是点与点的触摸。当电流由一个触摸件流向另一个触摸件时，电流线就遭到缩短而发生阻力，因而发生的电阻就称为缩短电阻。
Rf—膜层电阻，它是触摸件外表上的粘着膜、外表晦暗膜及薄膜所发生的电阻。
触摸电阻的影响因素：材质自身的特性，触摸压力、生产工艺才能等。
端子材质选用
下表为典型金属的电阻率
下表为铜合金的功能
选用高导电率或低电阻率的端子材质（黄铜的导电率约为13﹪,磷青铜导电率约为26﹪，铍铜可大达40﹪）,是下降触摸电阻最有用的方法。
端子材质选择的基本要求：
导电性－高导电率、低电阻率，下降触摸电阻；
延展性-有助于端子成型；
硬度-前进机械磨损才能及增大触摸面积，减小触摸电阻；
降伏強度-屈从强度，在机械与材质科学的界说是材质开端发生塑性变形(永久变形)的应力值，在弹性范围内有大的位移；
弹性模数-较高的弹性模数外表膜简略损坏，有利于下降外表膜触摸电阻，较低的弹性模数则可增大弹性变形的触摸面积；
应力松懈-端子长时间受力或高温，反抗负载才能仍能保持；
硬度(Hardness)－減少端子金属的磨損。
触摸件插拔力规划
在影响触摸电阻的要素中，触摸压力的影响最大，但触摸压力一般是无法测量的。
触摸件在刺进和拔出时为打败弹性触摸发生的阻力所需求的力，称为触摸件刺进力和拔出力，依据胡克定律，当触摸压力越大，为打败弹性触摸发生的阻力所需求的力也越大，也便是插拔力越大，因而从某种意义上来说插拔力便是在弹性触摸件正压力效果下，触摸件间发生的摩擦力。
插拔力在必定区间改动时，触摸电阻的改动较明显，除此之外的区域，触摸电阻的改动相对钝化，即使插拔力添加许多，触摸电阻也并未明显减小。从经济性视点考虑，逾越必定极限，再要求经过增大插拔力来减小触摸电阻，没有实际意义。所以，为减小触摸电阻，不该仅从插拔力去考虑。
触摸件的触摸压力
触摸压力是互相触摸的外表发生并垂直于触摸外表的力，影响着电触摸功能，
由于机械或环境应力而使正压力削减，会引起触摸电阻的添加，若超出规则值将引起电路失效。
在连接器smart化的趋势下，触摸压力的规划必須非常精准。
坚持力太大的缺陷：
(1)添加端子刺进力，易构成端子变形；
(2)添加housing內应力，易构成housing变形。
坚持力太小的缺陷：
(1)触摸压力不夠，构成触摸电阻大，触摸不良；
(2)端子易松脱。
下图为触摸压力与触摸电阻的改动剖析
汽车连接器绝缘失效剖析及牢靠性规划
绝缘电阻是指在汽车连接器的绝缘部分施加电压，从而使绝缘部分的外表或内部发生漏电流而呈现出的电阻值。即绝缘电阻（MΩ）=加在绝缘体上的电压（V）/泄露电流（μA）。经过绝缘电阻查验承认连接器的绝缘功用能否契合电路规划的要求或饱尝高温、湿润等环境应力时，其绝缘电阻是否契合有关技术条件的规矩。绝缘电阻是规划高阻抗电路的限制要素。绝缘电阻低，意味着漏电流大，这将损坏电路的正常作业。例如构成反馈回路，过大的漏电流所发生的热和直流电解，将使绝缘损坏或使连接器的电功用变劣。
1)绝缘材质规划电连接器时选用何种绝缘材质非常重要,它往往影响随后产品的绝缘电阻能否安稳合格。如某厂原运用醋醛玻纤塑料和增强尼龙等材质制作绝缘体，这些材质内含极性基因，吸湿性大，在常温下绝缘功用可满足产品要求，而在高温湿润下绝缘功用不合格。后选用特种工程塑料PES（聚苯醚砜）材质，产品经200℃1000h和240h湿润试验，绝缘电阻改变较小，仍在105MΩ以上，无反常改变。2)密封不良干区里面的电子电器和线束遭到高温/高湿以及化学品/尘土影响较小，湿区刚好相反，假设密封不良，或许导致电器和线束进水，引起内部电路短路/腐蚀等，直接导致功用失效，这就需求线束的连接器插接件做好密封保护
密封结构规划不合理：
a、密封胶圈压缩量缺少，线束平顺设备密封无问题，折弯后密封失效；
b、耐老化功能及机械功能差，长时间运用老化开裂，导致密封失效，密封结构规划时优先选用径向密封结构；
c、凝露：
连接器内部由于作业时发热内部空气含水量高，停止作业后静置由于温差导致空气中的水剖析出在低温外表，进而导致绝缘失效，特别是发热部件连接器，如驱动电机连接器；
空气首要由干空气、水汽、尘土组成。一般湿度是指空气中水蒸气的含量，饱满湿度是单位体积的空气在必定温度条件下所能包括的水汽量的最大极限；
饱满湿度与空气温度有关，温度越高，所含水分越多。30%～60%的相对湿度是对于一般电气设备比较适宜的。假如坚持空气绝对湿度不变，降低空气温度，温度降低到必定值时空气中湿度会抵达饱满，继续降温，空气中水分就会分出，这种有液态水分出的现象称为“凝露”。露点温度是含湿量和大气压力坚持不变的前提下能使空气相对湿度抵达100%的温度。
试验室条件下的凝露现象首要包括两种状况。一种是呈现在升温阶段，升温过程中壳体外表温度低于环境温度，壳体外外表的空气遇到低于露点温度的产品外表时，水气会凝结在壳体外壁，构成凝露。
另一种是呈现在降温阶段，外部环境先降温，所以壳体内壁比内部空气温度低，假如壳体内壁温度抵达内部空气的露点温度，壳体内壁就会构成凝露。
我们要处理的凝露问题首要是第二种，防止内壁发生凝露影响内部电气元件功能。凝露是温度与湿度一起效果的成果，环境湿度高，气候温差大，简略发生凝露；
我国地域广阔，气候差异巨大，在滨海环境湿度大，西北地区温差变化大，此类区域一般更易发生凝露。
在金属外表涂覆硅胶干燥剂涂层后，当金属外表温度低于露点温度有水分分出时，首要被吸附到金属外表涂层中，吸附饱满后才会呈现凝露。所以在金属外表涂覆硅胶涂层，在必定时刻内可有用延缓凝露的发生，但并不能抵达除湿的目的，且添加了加工和保护本钱还有便是加装透气阀。
d、虹吸：
连接器等电子元件进水首要有两个途径，第一是外部的液体靠地心重力渗透进入其内部，比如没有密封圈的连接器，或水分从线束内部连接点(比如没有保护的焊点/压接点/搭铁点)进入；这儿强调下“虹吸”这个词，由于一般电器在作业时有必定温度，内部空气构成必定压力，当停止作业后，温度下降，内部压力也小了，这时会构成气压差，假如连接器密封不良，水汽会顺着多股铜线间的空隙进入内部，导致功用失效。
下图为变速箱油冷却阀N509插头渗防冻液，防冻液沿N509插头（1）号线进入变速器电脑J217插头（7）号导致故障（液体虹吸现象）
3)高温高温会损坏绝缘材质，引起绝缘电阻和耐压功能下降，对金属壳体，高温可使触摸件失掉弹性，加快氧化和发生镀层蜕变。如按GJB598出产的耐环境快速别离电连接器系列2产品，绝缘电阻规则25℃时应不小于5000MΩ，而高温200℃时，则下降至不小于500MΩ，电联接规划考虑载流温升，作业状况下不逾越绝缘材质的额定作业温度。4)湿度湿润环境引起水蒸气在绝缘体外表的吸收和分散，简略使绝缘电阻下降到MΩ级以下。长时间处于高温环境下会引起绝缘体物理变形、分化、逸出生成物，发生呼吸效应及电解腐蚀及裂纹。如按GJB汽车81出产的带状电缆电连接器，标准大气条件下的绝缘电阻值应不小于5000MΩ，而经相对湿度为90%～95%，温度为40±2℃96h温热试验后的绝缘电阻降至不小于1000MΩ。5)污损绝缘体内部和外表的洁净度对绝缘电阻影响很大，由于注塑绝缘体用的粉料或胶接上、下绝缘设备板的胶猜中混有杂质，或由于多次插拔磨损残留金属屑及端接锡焊时焊剂残留进入绝缘体外表，都会明显下降绝缘电阻。如某厂出产的圆形电连接器在制品交收试验时发现有一个产品触摸件之间的绝缘电阻很低，仅20MΩ不合格，后经解剖剖析发现其原因是由于注塑绝缘体用的粉猜中混有杂质，后只得将该批产品悉数作废。6)电气空隙电连接器的触摸对由绝缘设备板固定其彼此位置，触摸对之间，触摸对与外壳之间由绝缘板和空气隙组成，绝缘板的抗电强度一般比空气隙高，因而在正常条件和低气压条件下，电击穿一般首要发生在空气隙中，特别在尖角棱边处空气隙被击穿发生飞弧由于电弧，的高温将邻近的绝缘材质外表烧焦碳化而短路，构成绝缘失效。
