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铜合金在连接器产品的主要应用及发展趋势周明亮.pdf

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铜合金在连接器产品的主要应用及发展趋势周明亮.pdf

1、S38R连接智慧连接梦想铜合金在连接器产品的主要应用及新材料发展方向周明亮深圳市连接器行业协会先进基础材料应用研究中心#page#8355连接智慧连接梦想深圳市连接器行业协会深圳市连接器行业协会成立于2015年7月，致力于打造有核心价值、创新服务能力、有公信力、影响力、代表性，受产业界尊重的民间组织协会坚持“促进连接器产业健康、持续发展”的使命，主办专业展会、研讨会与技术交流活动，以差异化服务整合并分享价值资源；打造国内第一S2CIA：超盈玉不马坚班“图不型基互写审去审，限不马器群早要义推动“研发、专利、标准”同步模式，发布“新能源汽车连接器专利预警报告”，成立连接器知识产权联盟，为未来制定有

2、市场影响力的相关团体标准打下基础。协会会员单位从创会初期的52家，发展到300余家，包括16家A股上市公司，众多细分领域拥有竞争优势的小冠军企业。协会同时出版会刊国际线缆与连接，编辑数据来自3万连接器相关领域厂商，保证数据精精准，可实现全行业信息覆盖。#page#8355连接智慧连接梦想主要内容一.当前铜合金用量二.国产化替代现状三当前国产还有难度的领域四.5G手机用材料五.表面处理材料六.热管理材料#page#S38R连接智慧连接梦想铜合金板带中国消费量概况（万吨）200180中国产量160进口量出口量部分领域依赖进口，每年超10万吨出口量60通440进口2002006

3、年2007年2008年2009年2010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年来源：中国有色金属工业协会#page#S38R连接智慧连接梦想2019年铜板带进口品种比例（万吨）青铜带紫铜带1.2青铜板白铜板1.68精密插件12.66%0.01.112.66%0.23%9.50%黄铜板0.120.90%紫铜板汽车、热管理、音响系统汽车领域0.36黄铜带2.71%6.02其它（主要是高性36.47%能合金）无氧铜带！2.430.8718.31%6.56%手机、汽车、轨道交通来源：中国有色金属工业协会#page#S38R连接智慧连接梦想当前高可靠

4、领域材料国产化情况应用领域需求特性典型材料便携设备快充高导电、耐疲劳性铜铭、铜镍硅高速通讯连接器高导，中强，高导热铜铬钻、铜镍硅汽车快充高强、高导、耐疲劳性、易加工皱铜、铜银铬、碎铜在高可靠应用领域里，国产材料可大部份成熟替代#page#S38R连接智慧连接梦想当前高可靠领域材料国产化情况案例1：USB3.0配合结构小的调整，原典型方案国产替代方案国产替代方案亦可达到USB3.0TypeC要求的技术标准合金型号C7035,C1814C7025,C18150USBLOGOUSE导电IACS：导电IACS：板端80%，板端80%，USB20USB3.0TE9SUS8Geneation线端50%线端

5、45%（HI-SPEED）（SUPERSPEED）(SUPERSPEED+）技术特征BacwardompatileUSB1.1USB1.1/2.0US81.1/2.0/3.0屈服0.2%Mpa：屈服0.2%Mpa：480Mb/106/sMaTrnsfer Rate4.8Gb/s板端：500MPa板端：500Mpa线端：800Mpa线端：700Mpa100mA0mA900mAChrgingPowe200120092014First Available#page#536R连接智慧连接梦想当前高可靠领域材料国产化情况案例2：储能连接器（EV、BMS应用）原典型方案国产替代方案合金型号C18080C1

6、8080、 C18150技术特征高导、高强高导、高强国产C18080、C18150强度略逊于进口，但是也可满足大部分应用要求案例3：背板连接器原典型方案国产替代方案合金型号C7025、C18150C7035、C7025技术特征高强、高导高导、高强、导热好随着应用技术更新送代，从研发端开始，已经优先采用国产材料方案。#page#536R连接智慧连接梦想目前国产化替代还有难度的领域需求特性典型材料应用领域手机天线钛铜高强，耐疲劳，成形性高强，超薄手机板对板连接器超级磷青铜、钛铜、铜镍硅镀铜汽车、医疗等安全相关的开关弹片高强、耐疲劳、灭弧主要集中于超高强及超薄材料，或者兼顾高强和高导特性，并要求有极

7、好的耐疲劳特性，在这些应用中，国产材料还需要进一步提升。#page#8355连接智慈连接梦想8铜合金材料在连接器行业的需求趋势设备小型化、高速通讯、快速充电，快速导热等等对材料在高强及超薄，性能精细化方面有着更高的要求各主要连接器终端企业、各大铜加工企业、研究机构都协力共同发展国产替代材料#page#8355连接智慧连接梦想当前逐步国产化成熟的铜合金品种品名抗拉Mpa延展率硬度HV导电率主要用途屈服Mpa850300-12%C19901000-13%-天線弹片C5-9971-30%310-10%B2B、天线1-35%25%马达刷片C17-4

8、50C4-7905-20%125-24525%汽车端子40%C64-8601-6%200-270充电端子、type-c线40%C19040335-7302-15%120-210半导体、汽车端子、电动工具C7-8001-13%180-27545%CPU，DDR、typec、汽车端子690-11401-9%50%C7-320CPU,DDR,Type-c、VCMC17-8307-20%180-27850%继电器、汽车端子C18-7052-10%

9、120-22074%继电器、充电枪480-6302-10%140-19080%通讯连接器C18080C19010360-4709-15%汽车端子450-5004-10%150-19085%C18150480-620通讯连接器、type-c板端90%C14415215-4902-25%65-150大导电连接器#page#S38R连接智慧连接梦想高强材料的技术攻关开发方向类型关键参数用途当前主要材质厚度mm钛铜、磷青铜、B2B、手机天线弹YS 850Mpal上超强、超薄0.06-0.1之间片EL13%以上磷青铜等IACS70%以上高导和高强兼顾铜镍硅等0.05-0.08之间IC

10、 SocketYS 750MPal上#page#S38R连接智慧连接梦想手机弹片领域的高强材料-钛铜国产化开发现状钛铜合金在高达1000Mpa强度以上时，还具有优异的成型性，主要应用于天线弹片等超薄高强用途，但是生产难度很高，以前仅海外企业可以生产。国内的各大铜加工企业技术能力近年来得到快速提升，多家企业都在着力开展钛铜国产化方面的推进。我们调研了国内生产单位的样品，从试做情况看，各项技术参数已经接近于可量产水平。并且做了小批量终端产品试验认证，材料基本满足目前主流钛铜部件产品技术需要。#page#S38R连接智慧连接梦想钛铜国产生产开发现状晶粒度可控制于7um左右，微观组织均匀细腻CuTi（

11、%）Ba控制标准：3-3.3一（实际：3.16-3.27）400倍放大后的微观组织#page#S38R连接智慧连接梦想铜合金在连接器产品的主要应用-超势电镀工兼顾高效及经济性，提升铜合金材料特性的还是以表面电镀为主，增加导电、表面硬度、抗腐蚀。O环保和经济性，连接器部件上的贵金属的局部点镀、选镀工艺必会得到持续发展。oreflow-tin和hot-dip-tin国产化逐步发展起来，对中国的汽车连接器、通讯连接器等等高可靠应用有促进作用。在汽车连接器领域里，低插拔力镀锡技术国产化逐步推广#page#S38R连接智慧连接梦想铜合金在连接器产品的主要应用-趋势低插入力镀锡由于汽车电气用品的增加、高密

12、度化，无论是否使用电流区域，构成连接器的端子数也呈增加趋势。单个端子pin的插入力较小，若连接器内的端子数量增加，连接器安装时的插入力必会增大，导致安装作业中负荷增加、作业性降销理理程低。需要降低与端子数量的增加相对应的端子插入力，具体而言大概需要降低约2050%的插入力。汽车相关的端子，基本都是集中超向于实现低插入力化为目的进行设计，低插入力镀锡的需求也越来越高。在中国已经有可以有可以提供抵插力镀锡的电镀厂，此技术在汽车连接器域领得到廣泛应用。#page#536R连接智慈连接梦想铜合金材料在连接器行业的需求超势均温板材料5G手机功耗大幅增加，手机散热也是急需解决的难点。智能手机轻薄化、智能化

13、、多功能化，设备的高集成度对手机材料的散热处理技术要求更高。手机的散热技术有不同的方案，石墨片、金属背板、金属边框、导热凝胶、热管、均温板散热等等。在当前5G手机的不同散热方案中，均温板的效能尤为明显，做为解决手机散热问题的新型方式将成为主流方案。#page#S38R连接智慧连接梦想铜合金材料在连接器行业的需求趋势铜合金在均温板中的应用铜合金材料具有非常优良的导热和加工成型性能，是目前均温板的主要结构材料。但由于加工过程复杂，对材料的各项指标都要求高，因此用于均温板的铜材，一般都需要针对性定制生产。生产成本会略有上升。现在用于均温板的主要铜合金有，纯紫铜、铜镁合金、磷青铜，大家在追求更高的导热

14、系数及更好的机械强度。高导热石墨材料导热系数远远高于一般的纯铜，但是冷加工成型能力不足，新材料-铜石墨的的合金化材料将结合两者的优点点，多个机构目前正在研究试制过程中。#page#各类铜合金均温板材料性能代表值导电率热导率表面硬度抗拉强延展率JIS代号现有应用HV度MpaIACSW/（mK）65380C1100/c1020250100%30%汽车、基站、手机17054014%65259手机C5191/C5210C%606350259服务器C%26010%照明27016052065%8%C18665汽车400%0635059120服务器C1441515

15、048060%2608%手机、汽车C19010#page#均温板导热原理示意图rtatonCapillary Action2气态工通过毛细现象输送质彩肤至整个真空周3蒸发区均热板是一个内壁具微结构的真空腔体，当热由热源传导至蒸发区时，腔体里面的工质会在低真空度的环境中，便会开始产生液相气化的现象。此时工质吸收热能并且体积迅速膨胀，气相的工质会很快充满整个腔体，当气相介质接触到一个比较冷的区域时便会产生凝结的现象，借由凝结的现象释放出在蒸发时累积的热，凝结后的液相介质会借由铜网/铜粉的毛细粒再回到蒸发热源处，此运作将在腔体内周而复始进行，这就是均热板的运作方式。#page#S38R连接智慧连接梦想总结现状：国产材料发展速度很快，品质稳定性在大多领域都接近及达到国际领先水平，大多领域可以国产化，但还有少部份产品依靠进口材料为主。超势：1、高强材料重点发展厚度0.1mm以下的合金材料2、热管理方面材料（高导热、高散热）3、特殊局部电镀、低插拔力电镀材料4、IC方面要求高强高导两者兼顾的材料

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