Xfilm埃利測量作為電阻/方阻及薄膜電阻檢測領域的創(chuàng)新引領者，始終以核心技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，專注于為集成電路、光伏及新能源產(chǎn)業(yè)提供高精度量測與檢測解決方案。針對新能源汽車產(chǎn)業(yè)對大功率充電連接器性能要求的持續(xù)升級，聚焦電連接器接觸電阻優(yōu)化，通過Xfilm埃利測量的TLM接觸電阻測試系統(tǒng)結(jié)合實驗驗證為高可靠性連接器設計提供了量化理論模型支撐。

接觸電阻源于固體表面微觀粗糙度導致的實際接觸面積遠小于名義面積。當電流通過亞微米級 "a斑點" 時，產(chǎn)生收縮電阻：

經(jīng)典理論假設實際接觸面積僅由正壓力和材料硬度決定，但忽略了表面膜層、名義接觸面積等因素。研究發(fā)現(xiàn)，接觸電阻包含收縮電阻、膜層電阻和體電阻三部分，其中收縮電阻占主導地位。然而，現(xiàn)有公式經(jīng)驗參數(shù)離散性大，導致計算偏差可達 50% 以上。

接觸點放大后各類接觸面積示意圖

影響因素與F-R曲線

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通過導電柱（25-158mm2）試驗發(fā)現(xiàn)，接觸電阻隨正壓力增加呈現(xiàn)三階段特性：

◇ 迅速下降區(qū)（F<30N，凸點塑性變形）；

◇ 過渡區(qū)（30N

◇ 穩(wěn)定區(qū)（F>100N）。

試驗測試方法

名義接觸面積對穩(wěn)定區(qū)電阻影響較小，但顯著改變穩(wěn)定起始壓力（如158mm2導電柱在F=50N即進入穩(wěn)定區(qū)）。

彈片試驗顯示去程電阻高于回程30-50%，單凸點接觸電阻比多點接觸高40%。研究提出冪函數(shù)擬合公式：

為工程估算提供依據(jù)。

單凸點與多點接觸電阻回程差異曲線

仿真優(yōu)化控制技術(shù)

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以某冠帶結(jié)構(gòu)為例，通過仿真實現(xiàn)連接電阻從57.1μΩ降至30μΩ。優(yōu)化流程包括：

◇ 分解電阻目標（體積電阻10.78μΩ+接觸電阻19.22μΩ）；

◇ 調(diào)整簧片參數(shù)（截面積0.18mm2、長度3mm）；

◇ 優(yōu)化喉圓結(jié)構(gòu)（二分觸點+柔性簧片）。

仿真顯示優(yōu)化后最大應力降低34%，拔出力提升104%。研究驗證了單彈片F(xiàn)-R曲線估算多點接觸電阻的可行性。

接觸件優(yōu)化流程圖

設計準則與可靠性策略

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提出接觸電阻應設計在穩(wěn)定區(qū)間（F>100N），通過選擇C70250銅合金（屈服強度 590MPa）和Ni1.27Ag3鍍層降低膜層電阻。設計時需平衡正壓力與微動磨損：壓力過高（>4.5N）會加劇磨損，過低（<2N）導致電阻不穩(wěn)定。

長期可靠性研究顯示，接觸電阻穩(wěn)定區(qū)間位置受材料蠕變、氧化速率影響，建議建立F-R曲線數(shù)據(jù)庫（含125mm2 導電柱等參數(shù)），并通過仿真預測老化后電阻漂移。

正壓力與接觸電阻 / 磨損程度關系曲線

接觸電阻穩(wěn)定區(qū)間選擇示意圖

Xfilm埃利TLM電阻測試儀

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Xfilm埃利TLM接觸電阻測試儀用于測量材料表面接觸電阻或電阻率的專用設備，廣泛應用于電子元器件、導電材料、半導體、金屬鍍層、光伏電池等領域?！?strong>靜態(tài)測試重復性≤1%，動態(tài)測試重復性≤3%■ 線電阻測量精度可達5%或0.1Ω/cm■ 接觸電阻率測試與線電阻測試隨意切換■ 定制多種探測頭進行測量和分析

Xfilm埃利TLM接觸電阻測試系統(tǒng)通過高精度、多場景的測試能力，為新能源汽車電連接器的接觸電阻機理研究、結(jié)構(gòu)優(yōu)化及可靠性設計提供了全鏈條技術(shù)支撐。

原文出處：《汽車電連接器的接觸電阻特性及應用 》