线对板连接器的端子与导线的压接连接，是实现电气导通与机械固定的核心环节 —— 压接质量直接决定连接可靠性（占线对板连接器失效原因的 40%~50%）。优质压接需同时满足 “低且稳定的接触电阻”“足够的机械拉脱力”“抗环境干扰能力” 三大要求。本节课基于 IEC 60352-2《压接连接 第 2 部分：一般要求、试验方法和使用导则》、UL 486A-486B《导线连接端子》，系统解析压接端子的结构设计要素、压接参数优化、可靠性验证标准及常见失效解决方案，确保压接连接的长期稳定性。

一、压接连接的核心优势与设计目标（一）压接 vs 焊接：连接方式对比

相比传统锡焊，压接连接在高频、振动、温变场景中更具优势，是线对板连接器的主流连接方式：

性能指标

压接连接

锡焊连接

核心优势

电气稳定性

接触电阻≤5mΩ，长期变化率≤10%（1000h）

接触电阻≤10mΩ，高温下易氧化（变化率≥30%）

压接通过金属间紧密接触实现导通，无焊料氧化风险

机械强度

拉脱力≥导线断裂强度的 80%

拉脱力≤导线断裂强度的 50%（焊锡脆性导致）

压接形成金属塑性变形结合，抗振动、冲击能力更强

工艺适应性

适合自动化压接（效率≥1000 件 /h），无需高温

依赖人工操作（效率≤300 件 /h），需 250~300℃高温

压接无热损伤风险，适合敏感导线（如细径屏蔽线）

环境耐受性

-40℃~125℃温循后性能稳定

温变易导致焊锡开裂（-40℃~85℃后失效风险 5%）

压接结构无界面应力集中，适应宽温场景

（二）压接可靠性设计目标

1. 电气性能：初始接触电阻≤5mΩ，1000 次温循（-40℃~125℃）后变化量≤2mΩ，无开路；

2. 机械性能：压接后导线拉脱力≥规定值（如 0.5mm² 导线≥15N，1.0mm² 导线≥25N），且断裂位置在导线而非压接处；

3. 结构完整性：压接截面无裂纹、无过度变形，导体与端子金属间紧密贴合（间隙≤0.01mm）；

4. 环境适应性：盐雾测试（48h）后无镀层腐蚀，湿热测试（1000h，40℃/95% RH）后接触电阻变化率≤15%。

二、压接端子的结构设计与核心参数

线对板连接器压接端子需实现 “导体压接” 与 “绝缘压接” 双重功能 —— 导体压接确保电气导通，绝缘压接固定导线绝缘层（防止导线受力时损伤导体），二者结构需协同设计：

（一）端子结构组成

1. 导体压接区（Wire Barrel）

核心功能是通过塑性变形将端子金属与导线导体紧密结合，结构形态分为 “U 型槽” 和 “双壁式”：

关键设计参数：

压接长度 L：≥导体直径的 3 倍（如 1.0mm 直径导体，L≥3.0mm），确保足够接触面积；壁厚 t：0.2~0.3mm（铜合金材质，如 C5191 磷青铜），过薄＜0.15mm 易开裂，过厚＞0.35mm 压接不充分。U 型槽（单壁）：端子导体区为 U 形凹槽（深度 H = 导体直径 + 0.1~0.2mm），压接时通过模具挤压形成包裹，适合 0.05~0.5mm² 细导线；双壁式（Funnel）：端子导体区为双壁结构（内壁间距 W = 导体直径 - 0.05~0.1mm），压接时双壁向内包裹，接触面积比 U 型槽大 30%~50%，适合 0.5~6.0mm² 中粗导线。2. 绝缘压接区（Insulation Barrel）

位于导体压接区前端，用于固定导线绝缘层（如 PVC、XLPE），防止导线受力时向导体压接区传递应力，结构需满足：

槽宽 W1 = 绝缘层直径 + 0.2~0.4mm（确保绝缘层完全嵌入，过紧易压伤绝缘层，过松起不到固定作用）；压接高度 H1 = 绝缘层直径 ×0.6~0.7（如 1.5mm 绝缘层，H1=0.9~1.05mm），确保绝缘层被适度挤压而不破裂；与导体压接区间距 D=0.5~1.0mm（避免压接时绝缘层进入导体区导致接触不良）。

3. 过渡区与定位结构

过渡区：导体压接区与端子本体的连接部分，需做圆角处理（半径 R≥0.2mm），避免应力集中导致断裂；定位凸台：端子两侧设 0.1~0.2mm 凸台，确保压接时端子在模具中准确定位（偏移量≤0.05mm）。（二）材料选择

压接端子需兼顾 “塑性变形能力” 与 “导电性”，主流材料及特性：

材料类型

屈服强度（MPa）

延伸率（%）

导电率（% IACS）

镀层建议

适配导线规格

C5191 磷青铜

300~350

15~20

15~20

镀锡（5~8μm）或镀金（0.1~0.3μm）

0.05~1.0mm²

C1100 紫铜

180~230

30~40

95~100

镀镍（3~5μm）+ 镀锡（5~8μm）

1.0~6.0mm²（大电流）

C7025 铍铜

450~550

8~12

25~30

镀金（0.5~1.0μm）

振动环境（如汽车导线）

注：细导线（≤0.5mm²）优先选磷青铜（强度适中，易成型）；大电流导线（≥1.0mm²）选紫铜（导电率高）；振动场景选铍铜（抗疲劳性优）。

三、压接参数优化与工艺控制

压接质量的核心影响因素是 “压接高度”“压接宽度” 和 “压接模具参数”，需通过量化控制实现最佳结合状态：

（一）关键压接参数1. 压接高度（Crimp Height）指压接后导体压接区的最大高度，是决定拉脱力与接触电阻的核心参数，需通过 “压接高度 - 拉脱力曲线” 确定最优值：

注意：压接高度偏差超 ±0.1mm 会导致拉脱力下降≥20%，接触电阻上升≥5mΩ。

测试方法：对同一规格端子，设置 5 组压接高度（如 0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm），每组测试 10 个样本的拉脱力与接触电阻；最优区间：拉脱力达到最大值且接触电阻稳定的高度范围（通常为设计值 ±0.05mm），如 0.5mm² 导线压接高度最优值为 0.9±0.05mm。

2. 压接宽度（Crimp Width）压接后导体压接区的宽度，需与导线导体直径匹配：

计算公式：W=K×d（d 为导体直径，K 为系数，铜导线 K=1.2~1.4）；示例：0.5mm² 导线（导体直径 0.8mm），W=1.2×0.8=0.96mm（实际控制在 0.9~1.0mm）。

3. 压接模具参数

模具型腔：需与端子结构匹配（U 型槽端子配 U 型模具，双壁式端子配 V 型模具），型腔表面粗糙度 Ra≤0.4μm（减少压接时的金属磨损）；压接力：根据端子材料与导线规格设定，如 0.5mm² 磷青铜端子压接力 = 3~5kN，1.0mm² 紫铜端子 = 8~10kN（过小将导致压接不充分，过大易使端子开裂）。（二）压接工艺控制要点

1. 导线预处理：

剥线长度：导体露出长度 = 导体压接区长度 + 0.5mm（如压接区长度 3mm，剥线长度 3.5mm），避免剥线过短（＜3mm）导致导体未完全压接，或过长（＞4mm）导致导体外露；剥线质量：绝缘层切口需平整（无毛刺），导体无损伤（断丝率≤5%），否则会导致压接后拉脱力下降 10%~15%。

2. 压接过程监控：

首件检验：每批次生产前测试 3 个样本的拉脱力与压接截面（需通过显微镜观察导体与端子紧密贴合，无明显间隙）；在线监测：自动化压接机需配备压力传感器（精度 ±1%），当压接力偏差超 ±5% 时自动停机，避免批量不良。四、可靠性验证与失效分析（一）核心验证项目与标准

验证项目

测试方法

合格标准

拉脱力测试

拉力试验机（速率 50mm/min），记录断裂位置

拉脱力≥规定值（如 0.5mm²≥15N），断裂在导线而非压接处

接触电阻测试

四探针法（电流 1A）

初始≤5mΩ，1000h 老化后≤7mΩ

压接截面分析

冷镶嵌后磨抛，显微镜观察（50 倍）

导体与端子金属贴合率≥95%，无裂纹、无未压合区域

振动测试

10~2000Hz，加速度 10G，持续 20h

无断线，接触电阻变化量≤2mΩ

温循测试

-40℃~125℃，500 次循环（每次 30min）

接触电阻变化率≤15%，拉脱力保持率≥80%

（二）常见失效模式与解决方案

失效模式

核心成因

解决方案

拉脱力不足（＜标准值 80%）

压接高度过大（＞最优值 0.1mm），或导体未完全进入压接区

调整压接模具降低高度（至最优区间），优化剥线长度确保导体完全嵌入

接触电阻过大（＞10mΩ）

压接高度过小（＜最优值 0.1mm）导致导体损伤，或端子镀层氧化

增大压接高度（避免导体损伤），采用镀金镀层（提升抗氧化性）

压接区裂纹

端子材料延伸率不足（＜10%），或压接力过大（超 10kN）

更换高延伸率材料（如磷青铜），降低压接力至推荐范围

绝缘层破裂

绝缘压接区高度过小（＜绝缘层直径 0.6 倍）

增大绝缘压接区高度至 0.6~0.7 倍绝缘层直径，优化模具圆角（R≥0.3mm）

五、工程选型与设计

1. 端子结构选型：

细导线（≤0.5mm²）：U 型槽导体压接区 + 窄绝缘压接区（宽度≤2mm），如消费电子内部导线（耳机线、传感器线）；中粗导线（0.5~6.0mm²）：双壁式导体压接区 + 宽绝缘压接区（宽度≥3mm），如工业设备电源导线、汽车线束；振动场景：增设 “防松凸点”（端子导体区内侧设 0.1mm 凸点），压接后嵌入导体，提升抗振动能力（振动后接触电阻变化量减少 50%）。

2. 压接工具匹配：手动压接工具适合小批量（≤100 件），需定期校准（每月 1 次）；自动化压接机适合大批量（≥1000 件），需配备压接高度检测模块（精度 ±0.01mm），确保参数稳定。

3. 成本与可靠性平衡：常规场景选镀锡磷青铜端子（成本低，满足基本可靠性）；高温 / 高腐蚀场景选镀镍 + 镀金紫铜端子（成本高 30%~50%，但耐温达 125℃，耐盐雾≥96h）。

六、总结

线对板连接器端子压接可靠性的核心是 “结构适配 + 参数精准 + 工艺稳定”：导体压接区需通过优化高度与宽度实现金属紧密结合，绝缘压接区需适度固定绝缘层而不损伤；材料选择需平衡强度与导电性，压接工艺需严格控制高度偏差（≤±0.05mm）与压接力。通过科学设计与验证，可使压接失效概率从 5% 降至 0.5% 以下，满足消费电子、工业、汽车等多场景需求。