近年来,在航空航天、军用装备、医疗用品、微波器件等领域中,电子元件不断向轻量化与小型化发展,不断要求功能更强、尺寸更小、可靠性更高的微结构。对于微米尺度的细丝与镀层之间的互连,各种传统的键合手段均存在缺点,已经越来越不能满足如此高的需求,亟需开发一种新的互连方法。本文旨在开发适用于导电滑环电刷结构中的刷丝与刷片的微电阻点焊技术,制备出性能优良,质量可靠的微焊点。本文针对不同直径的金镍合金刷丝和铍青铜合金刷片基体,对传统的微电阻焊电极进行了改进,并设计了合理的焊接接头,以焊点抗剪切强度为标准对工艺参数进行优化,研究工艺参数改变对焊点质量的影响。使用有限元模拟的方法对微电阻焊焊接过程、焊点通电热老化可靠性试验、随机振动可靠性试验进行仿真。研究结果表明:使用镀层后焊接相较于直接经微电阻焊方法形成的点焊接头质量有明显提升,本次试验中使用金属Ni作为镀层,采用电镀工艺实现,电镀电流密度为3 A/dm2,镀层厚度宜为5～20μm之间;以接头的平均抗剪切力作为标准,对焊接参数进行了优化,对于直径分别为250μm、500μm、800μm的刷丝,优化后的焊接电流分别为0.55 k A、0.85 k A、0.95 k A,焊接时间分别为15 ms、25ms、20 ms,相应焊点平均抗剪切力可达0.74 kgf、3.22 kgf、5.32 kgf;焊接电流对焊点影响最大,当刷丝直径相同时,焊接电流越大,形成的焊点连接面积越大,抗剪能力越强;焊点剪切断口分析结果显示断裂位置位于镀层与刷片之间,随焊接电流增大,断口面积随之增大;焊点微观截面扫描结果显示,在更大的电流下,连接界面面积更大、更平整、缺陷更少;微电阻焊过程中,在焊接界面处发生了熔化-再结晶-凝固的组织变化过程,在更大的焊接电流作用下,材料熔化区域越大,凝固后形成的等轴晶区越厚;同时Au元素与Ni元素分别在原子浓度与电场力的驱动下发生了不同程度的扩散,焊接电流越大,元素扩散距离越远,焊接时间的改变对元素迁移距离影响不大。随机振动可靠性试验仿真模态计算结果显示,接头模型固有频率较小,共振风险低;谱分析结果表明整个接头的危险点位于焊点面积发生突变处,但疲劳损伤度小,失效风险低;通电老化可靠性试验仿真结果表明,焊点底部发生了电流塞积现象,最高电流密度值可达3.16×105 A/cm2,存在电迁移失效风险。