作為全球領先的全套互連產品供應商,莫仕(Molex)致力于與人們的生活息息相關的產品的創(chuàng)新解決方案的設計、開發(fā)和經銷,擁有 10萬多種性能可靠的產品?;诒椴既虻馁Y源、獨特的創(chuàng)新技術和行業(yè)的專業(yè)知識,提供的產品和服務能夠滿足全球客戶的不斷增長的需求。
Molex公司服務于各個行業(yè)的客戶,包括電信、數(shù)據(jù)通信,計算機/外圍設備、汽車、網絡布線、工業(yè)、消費品、醫(yī)療以及軍用品市場。近日本刊就目前連接器市場的主要應用熱點,未來發(fā)展趨勢等大家關心的問題,采訪了Molex 公司全球市場推廣及傳訊副總裁Brian Krause。
問:目前連接器市場有哪些主要熱點應用?
Brian Krause:當前最熱門的高增長領域之一就是汽車電子。汽車等交通工具現(xiàn)正采用電子傳感器、安全系統(tǒng)、信息娛樂設備、相機、助航設備、車載網絡、固態(tài)照明和平板顯示器。另外,車輛也正逐漸形成多功能電子環(huán)境,意味著需要大量的互連選件。
第二個熱門高增長市場就是醫(yī)療領域。在這一領域中有許多采用電子產品的應用,因而也包含很多連接器。范圍廣泛的醫(yī)療設備和儀器現(xiàn)已包含了復雜的電子內容。
問:這些應用有哪些主要發(fā)展趨勢?
Brian Krause:汽車方面,Molex的汽車應用解決方案包括用于安全氣囊、座位安全帶和輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng),以及動力傳動系統(tǒng)、車窗和溫度控制的連接器產品。
另外,汽車電子領域的主要趨勢還包括提供消費者接入端口、端口對端口(port-to-port)視頻發(fā)送和車載對等聯(lián)網(peer-to-peer)。具有多種選擇的銅制連接解決方案正用于支持車內高速數(shù)字連接,而其中許多都基于串行器/并行器(Serializer/Deserializer, SerDes) 技術,雖然可減輕重量,但卻增加了復雜性,同時對車載網絡連接選項開放了眾多的可能性。
領先的電子企業(yè)和OEM設計工程師正逐漸采用來自其它行業(yè)的專業(yè)技術,并對最新的先進技術進行改造以用于運輸應用。目前,一系列點對點(point-to-point)連接器組件和車載網絡解決方案,已經在要求嚴格的商業(yè)運輸應用中進行測試和驗證。
使用固態(tài)電路來檢測觸摸也是一個發(fā)展趨勢。定制的電容式觸摸開關設計用于耐受嚴苛的化學制品、污染物和EMI,實現(xiàn)穩(wěn)定耐用的用戶界面,且適合于商用車輛應用。
在照明方面,LED技術允許更多靈活的照明選擇,而不會使車輛的能源負擔加重。標準和定制的發(fā)光二極管(light-emitting diode, LED) 印刷電路組件,在大電流應用如指示盤、內部照明和導航、反光鏡、側燈、頭燈、應急燈、剎車燈和停車燈中支持低功耗。
醫(yī)療方面,目前用于醫(yī)療領域的許多電子設備都是便攜式的,因而也是高緊湊型的。
問:上述應用對于連接器技術提出了哪些要求或者挑戰(zhàn)?
Brian Krause:如前所述,今天的汽車和交通工具必須擁有移動通信的功能,包括導航工具和多媒體娛樂裝置。用于這種環(huán)境的連接器必須能夠針對多種I/O選擇進行高速數(shù)據(jù)傳送,同時保持信號和功率完整性。
由于目前許多車輛非常依賴電子傳感器來提供安全性和可靠性,因此汽車電子產品包括連接器必須極其可靠。連接器產品必須在嚴苛的環(huán)境,包括振動、高溫和刺激性化學品都可能會出現(xiàn)的環(huán)境中工作。
此外,用于汽車領域的連接器產品需要具有成本效益,易于制造并可加快上市速度。
醫(yī)療方面,高緊湊型的便攜式醫(yī)療設備突出了對微型化連接器產品的需求。
問:Molex的是方案如何滿足上述要求的?
Brian Krause:汽車方面,Molex的媒體導向系統(tǒng)傳輸 (Media Oriented System Transport, MOST) 連接器系統(tǒng)使用塑料光纖在車載設備如CD和DVD播放器中高速傳送音頻、視頻和數(shù)據(jù)內容。在汽車多媒體和信息娛樂網絡應用中,MOST垂直接線盒 (Vertical Junction Boxes) 可以減少客戶加工時間和組裝成本。
驅動器接口的用戶便利端口 (Customer Convenience Port, C C P) 模塊允許接入高速音頻、視頻顯示器、CD播放器、DVD播放器和導航設備。為了提高工程設計的靈活性,C C P選項包括全部的I/O集成,具有USB、SD?內存卡、HDMI?、IEEE 1394、以太網、藍牙(Bluetooth)和輔助插座媒體端口等接口,以及Molex的HSAutoLink?連接器。
另外,Molex也提供標準產品如MX150? (最新為MX150扭轉和面板安裝型款)、Mini50?和IP開關、STAC64?、CMC、MX123?、Squib和DuraClik?連接器。
作為USCAR USB替代選擇的HSAutoLink是一種高速數(shù)據(jù)總線,采用了在其它市場中使用的技術,比如USB、LVDS、IEEE 1394b (FireWire)、FlexRay、eMOST和以太網。HSAutoLink系統(tǒng)既能夠配合空間受限的車輛環(huán)境連接要求,而且還保持高速連接性能以滿足在“已連接車輛”細分市場中的新興需求,包括車內信息娛樂功能的需求。
HSAutoLink成套組件配置了低成本的五針屏蔽連接器系統(tǒng),該系統(tǒng)源自于消費產品市場,并已經進行加固以滿足汽車制造商的機械要求。
MX150連接器系統(tǒng)乃基于1.50mm ISO葉片式端子系統(tǒng),包含冰銅和電纜密封連接器、插座和端子。MX150系統(tǒng)可提供錫、金或銀觸點處理,通過省去采購、處理和壓接各個導線密封,能夠有效節(jié)省成本。擴展的MX150產品線包含幾個產品組,其中有轉鎖(Twist-Lock)連接器,省去了額外的緊固件和面板安裝連接器,確保簡單可靠的連接器的插配和裝配。
Stac64?可堆疊連接系統(tǒng)提供了單個和多個小型PCB解決方案,備有各種不同的電路尺寸,通過完全省去定制模具,極大地縮短了上市時間。Stac64連接系統(tǒng)為OEM廠商和設備制造商提供了更大的設計靈活性,可以同時支持低電平信號要求,以及30.0A以上的功率應用。Stac64系統(tǒng)還允許汽車制造商使用連接頭組件作為單獨的組件,以及組合多連接頭來支持大范圍的設備和模塊的信號和功率需求。
Molex的CMC連接器系列是針對交通運輸行業(yè)而開發(fā)的密封式高密度連接系統(tǒng)。設計用于高導電率應用和嚴酷的環(huán)境。CMC連接系統(tǒng)用于動力傳動系統(tǒng)應用,包括引擎控制單元 (engine-control units, ECU)、引擎室應用、變速箱、電子停車制動和懸掛控制器,以及商用車輛中的車身電子應用。[!--empirenews.page--]
MX123是完全密封的高性能連接系統(tǒng),用于最具挑戰(zhàn)性的引擎蓋下環(huán)境,專為車輛動力傳動應用而優(yōu)化。MX123連接系統(tǒng)目前用于on-engine汽車應用、越野車輛和工業(yè)設備。在嚴苛的溫度和振動條件下,MX123系統(tǒng)保持了穩(wěn)定的低接觸電阻。
MX123系統(tǒng)包含了控制桿(插配輔助)插座,通過集成外殼、控制桿、正閂鎖加固(Positive Latch Reinforcement, PLR) 和連接器位置保證 (Connector Position Assurance, CPA) 組件,減小了線束組裝的復雜性。密封性能和封裝尺寸均已采用界面和冰銅密封 (matte-seal) 技術進行優(yōu)化。
在過去的20年里,氣囊和座位安全帶預緊器 (pretensioner) 設計變得更為復雜。在車輛裝配過程期間,這些保護系統(tǒng)難以觸及,這帶來了對自動防故障的Squib連接器插配接口的需求。Molex緊湊型Squib直角AK-2電纜組件通過改進裝配條件,滿足了不斷增加的設計限制要求。
一輛高檔汽車可以有多達25個Squib應用,這些連接器確保對接口實現(xiàn)完全可靠的連接,以滿足主要的OEM廠商需求。
符合人體工程學的獨特Squib AK-2設計消除了在車內小孔、導線和座位安全帶線束組裝上的連接器漏針現(xiàn)象。集成的高阻力接頭定位保險 (Connector Position Assurance, CPA) 按鈕設計提供了簡單可靠的一步式連接器插配,可預防插配前過早鎖住。手動使用的CPA按鈕可以輕易地用兩根手指抓牢,并且無需工具便可以回拉到鎖定之前的位置。
焊接電纜連接器具有更高的電氣性能,并可在車輛的使用壽命期間在嚴苛的溫度和振動條件下保持穩(wěn)定的低接觸電阻。
Molex的DuraClik 2.00mm (.079") 間距線對板連接器系統(tǒng)的特性包括可以提供牢固的插配和PCB保持力,即便在高振動應用中也不例外。該系統(tǒng)專為方向盤等車載儀表應用而設計,不需要任何外部端子保持器。
順應針(Compliant-pin)技術
在過去幾年里,Molex率先在汽車領域中使用順應針技術。順應針是具有彈性的針,能夠與基板形成可靠的免焊壓接電氣連接。在順應針插入帶有鍍層的通孔(through-hole, PTH) 時,順應區(qū)會在壓力下改變形狀,殘留的塑料張力會形成保持力。它們一般用于功率和信號接觸。
順應針壓接技術具有眾多優(yōu)勢。該連接是永久的且高度可靠,耐沖擊和振動。而且,順應針連接器可以同時用于PCB板的焊接面和組件面,實現(xiàn)雙面PCB裝配(可基于SMT或通孔安裝)。此外,它們還可以在鍍錫和鍍錫/鉛的PCB上使用。另一項優(yōu)勢是可以在增加連接器前測試組裝PCB板的完整性。
無需焊接從本質上提供了幾大優(yōu)勢:在連接器上無熱應力,允許連接器采用普通塑性材料;省去了選擇性焊接的成本;在交付時可以保持連接器接口表面的鍍層質量,無焊渣、焊劑殘渣、搭錫和冷焊;并消除了有害物質鉛。
最受歡迎的壓接順應針類型被稱作針眼 (Eye of the Needle, EON)。該插針類型連接器使用Molex的專有合金,制造相對簡單。EON是Molex成本最低的順應針,具有非??煽考霸谧罱K裝配階段易于安裝的全部優(yōu)勢,EON僅需簡單的模具,以及最小的控制。Molex在EON連接器方面擁有豐富的現(xiàn)場經驗,包括應用于汽車細分市場的九年經驗,因此可以根據(jù)實驗室數(shù)據(jù)和現(xiàn)有設計來制訂汽車EON設計指南。
汽車領域的EON順應針連接器應用包括車身電子、動力傳動系統(tǒng)、汽車通信、信息娛樂、氣囊控制模塊、引擎室、變速器和防抱死制動系統(tǒng) (anti-lock braking systems, ABS)。
Molex的EON1.0、EON1.45和EON1.80連接器目前用于汽車領域的傳感器模塊、傳輸控制模塊、動力傳動控制模塊和連接的配電箱。不論什么情況,完全裝配組件的PCB板可以首先進行測試,然后壓接到順應針上。
醫(yī)療
便攜移動醫(yī)療應用解決方案朝向更小、更輕和更高集成度方向發(fā)展,而Molex范圍廣泛的創(chuàng)新微型連接器產品可以提供支持。
Molex公司的核心微型產品包括市場上可用的一些最小和最具創(chuàng)新的連接器系統(tǒng)。例如,相比競品類型,SlimStack? 0.40mm間距板對板系統(tǒng)提供了接近25%的整體空間節(jié)省。IllumiMate? 2.00mm線對板系統(tǒng)提供了所有相似低功率連接器系統(tǒng)的最窄寬度,以及顯著的成本和性能優(yōu)勢。
微細間距柔性線路板(flexible printed circuitry, FPC)連接器也可用于便攜式醫(yī)療設備,并針對緊密封裝應用提供了創(chuàng)新的解決方案。例如,在PC板和LCD模塊之間,它們的緊湊型尺寸能夠節(jié)省空間。FPC連接器通過提供整體解決方案,省去線對板或板對板連接器等插配連接器,提供了靈活性并節(jié)省了成本。Molex承諾把銷售額的5%到6%投入到研發(fā)中,并且在2012年繼續(xù)實施這項策略。
此外,用于醫(yī)療領域的連接器產品還將采用激光直接成型(Laser Direct Structuring, LDS)技術,實現(xiàn)新型模塑互連設備(Molded Interconnect Device, MID),讓PCB和連接器可以集成在一個組件中。Molex已為采用其MediSpec?產品的應用開發(fā)了創(chuàng)新模塑互連設備/激光直接成型(Molded Interconnect Device/Laser Direct Structuring, MID/LDS) 技術。
MediSpec將SlimStack互連集成在帶有完整跡線的3D外殼中。醫(yī)療設備設計人員能夠在高度緊湊的解決方案中集成非常復雜的功能,而這些是現(xiàn)有平面2D技術所無法實現(xiàn)的。
微型化的理想選擇
MID 3D器件規(guī)格是微型化的理想選擇,可從小批量擴展到大批量生產。它實現(xiàn)了眾多設計配置和材料組合的選擇,允許醫(yī)療設備設計人員靈活選擇鍍層和材料,尤其對于醫(yī)療設備中經常出現(xiàn)的小外形尺寸應用。
另外,開發(fā)人員可以建立設計原型,因為LDS技術允許使用跡線布局進行實驗,并通過變更激光位置進行保護。采用這項技術,可以省去昂貴的模具變更并降低成本。
Molex的MediSpec MID/LDS技術在醫(yī)療行業(yè)中用于多種應用,包括血糖儀、藥物輸送系統(tǒng)、家庭保健遙測、遠程病人監(jiān)護系統(tǒng)、一次性導管接口、神經刺激控制器、脈動血氧計傳感器、持續(xù)正壓通氣(Continuous Positive Airway Pressure, CPAP)設備和集成無線射頻識別(Radio-Frequency Identification, RFID)解決方案。Molex提供全范圍的MID可靠性測試設備和支持服務,以確保產品的質量和可靠性。
此創(chuàng)新技術提供了成套的互連解決方案,可以滿足或超越嚴格的醫(yī)療設備指標,并同時提供多種優(yōu)勢,包括減少組件數(shù)目和材料使用、減少開發(fā)和生產過程、降低原型設計成本并提供更快的上市時間。[!--empirenews.page--]