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Molex副总裁谈目前连接器市场主要应用热点

2012-04-20 04:34:21 来源:互联网

 作为全球领先的全套互连产品供应商,莫仕(Molex)致力于与人们的生活息息相关的产品的创新解决方案的设计、开发和经销,拥有 10万多种性能可靠的产品。基于遍布全球的资源、独特的创新技术和行业的专业知识,提供的产品和服务能够满足全球客户的不断增长的需求。

Molex公司服务于各个行业的客户,包括电信、数据通信,计算机/外围设备、汽车、网络布线、工业、消费品、医疗以及军用品市场。近日本刊就目前连接器市场的主要应用热点,未来发展趋势等大家关心的问题,采访了Molex 公司全球市场推广及传讯副总裁Brian Krause。

问:目前连接器市场有哪些主要热点应用?

Brian Krause:当前最热门的高增长领域之一就是汽车电子。汽车等交通工具现正采用电子传感器、安全系统、信息娱乐设备、相机、助航设备、车载网络、固态照明和平板显示器。另外,车辆也正逐渐形成多功能电子环境,意味着需要大量的互连选件。

第二个热门高增长市场就是医疗领域。在这一领域中有许多采用电子产品的应用,因而也包含很多连接器。范围广泛的医疗设备和仪器现已包含了复杂的电子内容。

问:这些应用有哪些主要发展趋势?

Brian Krause:汽车方面,Molex的汽车应用解决方案包括用于安全气囊、座位安全带和轮胎压力监测系统,以及动力传动系统、车窗和温度控制的连接器产品。

另外,汽车电子领域的主要趋势还包括提供消费者接入端口、端口对端口(port-to-port)视频发送和车载对等联网(peer-to-peer)。具有多种选择的铜制连接解决方案正用于支持车内高速数字连接,而其中许多都基于串行器/并行器(Serializer/Deserializer, SerDes) 技术,虽然可减轻重量,但却增加了复杂性,同时对车载网络连接选项开放了众多的可能性。

领先的电子企业和OEM设计工程师正逐渐采用来自其它行业的专业技术,并对最新的先进技术进行改造以用于运输应用。目前,一系列点对点(point-to-point)连接器组件和车载网络解决方案,已经在要求严格的商业运输应用中进行测试和验证。

使用固态电路来检测触摸也是一个发展趋势。定制的电容式触摸开关设计用于耐受严苛的化学制品、污染物和EMI,实现稳定耐用的用户界面,且适合于商用车辆应用。

在照明方面,LED技术允许更多灵活的照明选择,而不会使车辆的能源负担加重。标准和定制的发光二极管(light-emitting diode, LED) 印刷电路组件,在大电流应用如指示盘、内部照明和导航、反光镜、侧灯、头灯、应急灯、刹车灯和停车灯中支持低功耗。

医疗方面,目前用于医疗领域的许多电子设备都是便携式的,因而也是高紧凑型的。

问:上述应用对于连接器技术提出了哪些要求或者挑战?

Brian Krause:如前所述,今天的汽车和交通工具必须拥有移动通信的功能,包括导航工具和多媒体娱乐装置。用于这种环境的连接器必须能够针对多种I/O选择进行高速数据传送,同时保持信号和功率完整性。

由于目前许多车辆非常依赖电子传感器来提供安全性和可靠性,因此汽车电子产品包括连接器必须极其可靠。连接器产品必须在严苛的环境,包括振动、高温和刺激性化学品都可能会出现的环境中工作。

此外,用于汽车领域的连接器产品需要具有成本效益,易于制造并可加快上市速度。

医疗方面,高紧凑型的便携式医疗设备突出了对微型化连接器产品的需求。

问:Molex的是方案如何满足上述要求的?

Brian Krause:汽车方面,Molex的媒体导向系统传输 (Media Oriented System Transport, MOST) 连接器系统使用塑料光纤在车载设备如CD和DVD播放器中高速传送音频、视频和数据内容。在汽车多媒体和信息娱乐网络应用中,MOST垂直接线盒 (Vertical Junction Boxes) 可以减少客户加工时间和组装成本。

驱动器接口的用户便利端口 (Customer Convenience Port, C C P) 模块允许接入高速音频、视频显示器、CD播放器、DVD播放器和导航设备。为了提高工程设计的灵活性,C C P选项包括全部的I/O集成,具有USB、SD™内存卡、HDMI®、IEEE 1394、以太网、蓝牙(Bluetooth)和辅助插座媒体端口等接口,以及Molex的HSAutoLink™连接器。

另外,Molex也提供标准产品如MX150™ (最新为MX150扭转和面板安装型款)、Mini50™和IP开关、STAC64™、CMC、MX123™、Squib和DuraClik™连接器。

作为USCAR USB替代选择的HSAutoLink是一种高速数据总线,采用了在其它市场中使用的技术,比如USB、LVDS、IEEE 1394b (FireWire)、FlexRay、eMOST和以太网。HSAutoLink系统既能够配合空间受限的车辆环境连接要求,而且还保持高速连接性能以满足在“已连接车辆”细分市场中的新兴需求,包括车内信息娱乐功能的需求。

HSAutoLink成套组件配置了低成本的五针屏蔽连接器系统,该系统源自于消费产品市场,并已经进行加固以满足汽车制造商的机械要求。

MX150连接器系统乃基于1.50mm ISO叶片式端子系统,包含冰铜和电缆密封连接器、插座和端子。MX150系统可提供锡、金或银触点处理,通过省去采购、处理和压接各个导线密封,能够有效节省成本。扩展的MX150产品线包含几个产品组,其中有转锁(Twist-Lock)连接器,省去了额外的紧固件和面板安装连接器,确保简单可靠的连接器的插配和装配。

Stac64™可堆叠连接系统提供了单个和多个小型PCB解决方案,备有各种不同的电路尺寸,通过完全省去定制模具,极大地缩短了上市时间。Stac64连接系统为OEM厂商和设备制造商提供了更大的设计灵活性,可以同时支持低电平信号要求,以及30.0A以上的功率应用。Stac64系统还允许汽车制造商使用连接头组件作为单独的组件,以及组合多连接头来支持大范围的设备和模块的信号和功率需求。

Molex的CMC连接器系列是针对交通运输行业而开发的密封式高密度连接系统。设计用于高导电率应用和严酷的环境。CMC连接系统用于动力传动系统应用,包括引擎控制单元 (engine-control units, ECU)、引擎室应用、变速箱、电子停车制动和悬挂控制器,以及商用车辆中的车身电子应用。

MX123是完全密封的高性能连接系统,用于最具挑战性的引擎盖下环境,专为车辆动力传动应用而优化。MX123连接系统目前用于on-engine汽车应用、越野车辆和工业设备。在严苛的温度和振动条件下,MX123系统保持了稳定的低接触电阻。

MX123系统包含了控制杆(插配辅助)插座,通过集成外壳、控制杆、正闩锁加固(Positive Latch Reinforcement, PLR) 和连接器位置保证 (Connector Position Assurance, CPA) 组件,减小了线束组装的复杂性。密封性能和封装尺寸均已采用界面和冰铜密封 (matte-seal) 技术进行优化。

在过去的20年里,气囊和座位安全带预紧器 (pretensioner) 设计变得更为复杂。在车辆装配过程期间,这些保护系统难以触及,这带来了对自动防故障的Squib连接器插配接口的需求。Molex紧凑型Squib直角AK-2电缆组件通过改进装配条件,满足了不断增加的设计限制要求。

一辆高档汽车可以有多达25个Squib应用,这些连接器确保对接口实现完全可靠的连接,以满足主要的OEM厂商需求。

符合人体工程学的独特Squib AK-2设计消除了在车内小孔、导线和座位安全带线束组装上的连接器漏针现象。集成的高阻力接头定位保险 (Connector Position Assurance, CPA) 按钮设计提供了简单可靠的一步式连接器插配,可预防插配前过早锁住。手动使用的CPA按钮可以轻易地用两根手指抓牢,并且无需工具便可以回拉到锁定之前的位置。

焊接电缆连接器具有更高的电气性能,并可在车辆的使用寿命期间在严苛的温度和振动条件下保持稳定的低接触电阻。

Molex的DuraClik 2.00mm (.079") 间距线对板连接器系统的特性包括可以提供牢固的插配和PCB保持力,即便在高振动应用中也不例外。该系统专为方向盘等车载仪表应用而设计,不需要任何外部端子保持器。

顺应针(Compliant-pin)技术

在过去几年里,Molex率先在汽车领域中使用顺应针技术。顺应针是具有弹性的针,能够与基板形成可靠的免焊压接电气连接。在顺应针插入带有镀层的通孔(through-hole, PTH) 时,顺应区会在压力下改变形状,残留的塑料张力会形成保持力。它们一般用于功率和信号接触。

顺应针压接技术具有众多优势。该连接是永久的且高度可靠,耐冲击和振动。而且,顺应针连接器可以同时用于PCB板的焊接面和组件面,实现双面PCB装配(可基于SMT或通孔安装)。此外,它们还可以在镀锡和镀锡/铅的PCB上使用。另一项优势是可以在增加连接器前测试组装PCB板的完整性。

无需焊接从本质上提供了几大优势:在连接器上无热应力,允许连接器采用普通塑性材料;省去了选择性焊接的成本;在交付时可以保持连接器接口表面的镀层质量,无焊渣、焊剂残渣、搭锡和冷焊;并消除了有害物质铅。

最受欢迎的压接顺应针类型被称作针眼 (Eye of the Needle, EON)。该插针类型连接器使用Molex的专有合金,制造相对简单。EON是Molex成本最低的顺应针,具有非常可靠及在最终装配阶段易于安装的全部优势,EON仅需简单的模具,以及最小的控制。Molex在EON连接器方面拥有丰富的现场经验,包括应用于汽车细分市场的九年经验,因此可以根据实验室数据和现有设计来制订汽车EON设计指南。

汽车领域的EON顺应针连接器应用包括车身电子、动力传动系统、汽车通信、信息娱乐、气囊控制模块、引擎室、变速器和防抱死制动系统 (anti-lock braking systems, ABS)。

Molex的EON1.0、EON1.45和EON1.80连接器目前用于汽车领域的传感器模块、传输控制模块、动力传动控制模块和连接的配电箱。不论什么情况,完全装配组件的PCB板可以首先进行测试,然后压接到顺应针上。

医疗

便携移动医疗应用解决方案朝向更小、更轻和更高集成度方向发展,而Molex范围广泛的创新微型连接器产品可以提供支持。

Molex公司的核心微型产品包括市场上可用的一些最小和最具创新的连接器系统。例如,相比竞品类型,SlimStack™ 0.40mm间距板对板系统提供了接近25%的整体空间节省。IllumiMate™ 2.00mm线对板系统提供了所有相似低功率连接器系统的最窄宽度,以及显着的成本和性能优势。

微细间距柔性线路板(flexible printed circuitry, FPC)连接器也可用于便携式医疗设备,并针对紧密封装应用提供了创新的解决方案。例如,在PC板和LCD模块之间,它们的紧凑型尺寸能够节省空间。FPC连接器通过提供整体解决方案,省去线对板或板对板连接器等插配连接器,提供了灵活性并节省了成本。Molex承诺把销售额的5%到6%投入到研发中,并且在2012年继续实施这项策略。

此外,用于医疗领域的连接器产品还将采用激光直接成型(Laser Direct Structuring, LDS)技术,实现新型模塑互连设备(Molded Interconnect Device, MID),让PCB和连接器可以集成在一个组件中。Molex已为采用其MediSpec™产品的应用开发了创新模塑互连设备/激光直接成型(Molded Interconnect Device/Laser Direct Structuring, MID/LDS) 技术。

MediSpec将SlimStack互连集成在带有完整迹线的3D外壳中。医疗设备设计人员能够在高度紧凑的解决方案中集成非常复杂的功能,而这些是现有平面2D技术所无法实现的。

微型化的理想选择

MID 3D器件规格是微型化的理想选择,可从小批量扩展到大批量生产。它实现了众多设计配置和材料组合的选择,允许医疗设备设计人员灵活选择镀层和材料,尤其对于医疗设备中经常出现的小外形尺寸应用。

另外,开发人员可以建立设计原型,因为LDS技术允许使用迹线布局进行实验,并通过变更激光位置进行保护。采用这项技术,可以省去昂贵的模具变更并降低成本。

Molex的MediSpec MID/LDS技术在医疗行业中用于多种应用,包括血糖仪、药物输送系统、家庭保健遥测、远程病人监护系统、一次性导管接口、神经刺激控制器、脉动血氧计传感器、持续正压通气(Continuous Positive Airway Pressure, CPAP)设备和集成无线射频识别(Radio-Frequency Identification, RFID)解决方案。Molex提供全范围的MID可靠性测试设备和支持服务,以确保产品的质量和可靠性。

此创新技术提供了成套的互连解决方案,可以满足或超越严格的医疗设备指标,并同时提供多种优势,包括减少组件数目和材料使用、减少开发和生产过程、降低原型设计成本并提供更快的上市时间。

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