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连接器变脸——新兴市场引领互连方案发展

发布时间:2011-03-21 来源:CNT Networks CEO

中心议题:FCI

  • 面向应用的连接器何时起源
  • 最热的市场应用
  • 汽车连接器新发展
  • PCB连接器:压接连接器技术优势
  • 连接器厂商提供背板总成的意义

连接器变脸——新兴市场引领互连方案发展

浏览连接器大厂Molex、FCI、ept和Harting在组织机构和产品布局方面趋于面向应用解决方案,并且更加深入到行业互联标准层面。这与以往小型化、高密度、高可靠性和精细接口的连接器广告词形成鲜明对比。其实,后者是从技术层面定位连接器,是标准化连接器产品时代的产物——连接器产品放在货架上,客户根据需要选择,供应商有一定技术支持。在消费类应用主导的市场下,标准化产品很流行,它有绝对成本优势。

此次接受电子元件技术网采访的主流连接器公司包括:

  • FCI大中华营销总监CS Wong
  • Molex南亚市场行销经理翁伟雄
  • Harting大中华区业务发展总监焦峰
  • Molex信息娱乐和车载网络汽车技术营销经理Mike Gardner
  • Molex全球市场推广传讯总监Lawrence Wegner
  • ept中国销售市场总监金炜
  • 德尔福电子系统总监李茗

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                          Michael Liu博士(右一)与Mike Gardner (中)和Lawrence Wegner(左一)合影

长时间以来,连接器被认为是标准化产品。连接器厂商卖规格,客户根据自己的需要套用规格来买连接器。连接器“变脸”解决方案,说明连接器应用要更多进入产品设计和开发阶段,有更多的技术参与。这些对电子设计工程师是一个变化,以前是买一个连接器连上就行了,以后要导入一个设计的互联方案。

出现面向应用的连接器解决方案的原因是互连活动复杂化和行业化。新兴市场有两层含义,第一是新兴行业,轨道交通、风能、太阳能、医疗、智能电网、新能源汽车等;第二是成熟行业技术升级带来的新市场。比如服务器是成熟市场产品,但是视频和网络游戏带来超长时间服务器忙碌,产生巨大热量,对电源管理、节能和互联提出新的要求,从而使老市场有新发展。
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面向应用的连接器何时起源

其实,面向应用的连接器方案在消费类应用已经有体现。“我们是手机连接器解决方案提供商,从I/O、PCB到天线连接器一站式服务,”FCI大中华营销总监CS Wong介绍。一站式连接器方案的好处在于,减少供应商数量、提供采购效率和降低采购成本。这是供应链管理基本思想的体现——电子元件技术网供应商管理调查反映连接器采购集中度提高6%。

                                        FCI大中华营销总监CS Wong
                                                             FCI大中华营销总监CS Wong

FCI面向应用的连接器有医疗、工业、仪器、数据传输与存储、消费和微连接。近期又推出电机、EV/HEV连接器系列,以及下一代针对风能、太阳能和LED照明的连接器。

作为手机连接器解决方案提供商,FCI提供3G智能手机的最新FFC/FPC互连解决方案。方案满足针智能手机对内部和外部连接器低高度、高密度要求,包括0.2毫米间距,0.9毫米高度FPC零插入力连接器;4-10针,0.5毫米间距,0.7毫米高度,FFC/FPC ZIF连接器;FFC/FPC电缆电源连接器等。详细的智能手机连接器解决方案请查看:3G智能手机的最新FFC/FPC互连解决方案

为GPON系统引进RJ451X8模块插座是FCI一个扩大模块插座生产线的举措。该插座含有1排8通道带LED的RJ45屏蔽连接器,为千兆比特无源光网络(GPON)系统而设计,适用于宽带交换,集线器,路由器,服务器和通信应用。详细的模块插座方案请查看:FCI为GPON系统引进RJ451X8模块插座用于通信

在消费领域,Molex有 HDMI、DisplayPort和UBS主线产品,突出数码互连方案,这是面向应用路线的起源。近期Molex又开发出Impact、z-Quad、和EXTreme系列,力求形成高速数据传输和大电流技术支撑的医疗、仪器和工业等不同应用的解决方案。“我们在服务器、电信设备、数据传输和数码产品应用形成主流应用,但是细分这些市场应用是我们努力的方向,”Molex南亚市场行销经理翁伟雄说。

面向应用的互连方案应该是针对一个系统把I/O,数据处理、小功率/大功率、有线/无线互连都覆盖起来。比如一个供应商可以提供基站用全部连接器,从PCB到天线连接器都有。近期Molex推出的LED通用照明连接器,覆盖光源、灯具和电源互连。“LED照明公司可以从Molex得到这个应用的所有连接器,是名副其实的一站式服务,” 翁伟雄特别介绍。

针对服务器应用领域的细分市场,Molex新推出iPass+™ 产品系列的最新成员iPass+ 高速通道(HSC) CXP可插拔铜缆和光纤互连系统,以单个组件支持12通道可插拨数据传输,数据速率达120Gbps。详细的系统方案请查看:Molex公司推出iPass+ 高速通道(HSC) CXP可插拔铜缆和光纤互连系统

而Molex新开发的Impact™连接器系统能够满足市场对高速、高密度连接器的需求,提供最佳的信号完整性和设计灵活性,新的设计配置可让工程师充分利用印制电路板(PCB)的面积。详细的连接器方案请查看:Molex展示高速、高密度Impact™连接器系统

最热的市场应用

轨道交通是中国工业领域最热的成熟市场!连接器、电源模块、高密度功率器件都在这里找到用武之地。电子元件技术网认为这个市场还要更热,因为现在热是国内市场推动,以后热是出口市场拉动。美国将是中国高速铁路的最大市场,信不信?

动车组用连接器是什么样子?它把动力线、数据线和信号线整合在一个连接器内,分区实现连接功能。 “轨道交通用连接器要求集成化、高强度、耐疲劳,是典型专业连接器市场,”Harting大中华区业务发展总监焦峰表示。虽然尚无轨道交通连接器行业标准,但是Harting有很高的市场份额,已经形成轨道交通连接器行业标杆事实。现在轨道交通连接器采用xx结构,集成一组以太网数据总线、车厢用动力线和控制型号线。

                                                        Harting中国市场总监肖锋
                                                         Harting大中华区业务发展总监焦峰

Ip67 是Haring专注铁路以太网接口的连接器系列,Han-Yellow是专注工业应用的连接器系列。Harting压拔自锁专利连接器(Push-Pull Connector)应用在机器制造、交通运输、工厂自动化、能源和电信。比如RJ45是一个普及度高的电信级光通信专用连接器系列。随着轨道交通数据通信需求提高,光缆也会进入动车组。

Haring为工业布线数据网络提供了两套全面解决方案配套,剖面布线可同时提供设备数据和电压接接,而结构布线将数据服务无缝传输给自动化解决方案,详细的方案信息请查看:HARTING提供两套方案配套用于解决工业布线数据网络
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而快速轨道转换和Ha-VIS pre-Link®作为PROFINET解决方案,将自动化信息技术提高到了一个新水平。详细的PROFINET解决方案请查看:HARTING释放PROFINET潜力,推出创新自动化IT

在压拔自锁专利连接器方面,瑞士LEMO和ERNI也是值得关注的技术公司。电子元件技术网未能在这次连接器专题采访中接触到这两个公司的高层,但是他们的产品活跃在中国主要电子技术展览上。

比如LEMO不久前展示的航空插头,其B、K、S、E、F系列金属连接器在军工领域有广泛的应用,如单兵作战系统、雷达系统、通信系统、夜视系统、模拟训练系统、系统检测设备、反潜侦查设备、军事通讯设备、诊断设备、侦查设备等。详细的航空插头方案请查看:LEMO展示插拔自锁系统操作简便快捷的航空插头

而ERNI日前发布了其全新开发的高速差分板对背板电气连接器系统—ERmet ZD® 系列的增强版。此系统能够在3-10千兆比特/秒的应用中提供可靠的差分解决方案,且每秒可提供超过25千兆比特的数据传输速度。详细的差分板对背板电气连接器系统请查看:ERmet ZDplus系列:ERNI电子推出适用于高速设计的连接器
 
汽车连接器新发展

汽车连接器也不是一个新名词。Molex有完整的车用连接器系列,也属于标准产品范畴。“车用连接器主要分为外部连接器和内部连接器,”Molex信息娱乐和车载网络汽车技术营销经理Mike Gardner说。外部连接器指暴露在底盘和机头的连接器,如引擎和车灯等连接部分。内部连接器指车厢内部互联,如座椅控制和电动车窗控制连接器。在车用互联领域,Molex都有针对性连接技术支持。 

                                                             Molex信息娱乐和车载网络汽车技术营销经理Mike Gardner
                                           Molex信息娱乐和车载网络汽车技术营销经理Mike Gardner

用于发动机控制单元、自动变速箱、悬挂控制器和电气泊车制动的CMX连接系统就是Molex针对运输产业中动力传动应用推出的外部连接器。CMX第二代密封型、混合式、高密度、模块化连接器系列,具有复杂的接口密封保护设计,能够确保连接器在连接前、连接时和非连接状态均受到保护。详细的第二代CMX连接系统方案请查看:CMX系列:Molex发布第二代CMX连接器系列用于运输产业
                                                                                                                                                                  
FCI车用连接器覆盖发动机、车门、照明、驾驶舱,以及EV(电动汽车) /HEV(混合动力汽车)应用的电池、充电器、充电插头和电动力互联方案。                                                                                   

包括16/32A充电插头和高压连接器在内的Power.S3系列就是FCI专为新一代充电电池驱动的插电式混合动力汽车和电动汽车设计的产品。详细的EV /HEV互联方案请查看:满足电动汽车和混合动力汽车连接器需求

但是,电动车连接器要满足高压电力线传输和CAN总线数据互联要求。“电动车互联不再是连接器与线束结合,而是一个铝材导管‘钢体’,”德尔福电子系统总监李茗博士说。为了减少空间占用和提高连接密度,电动车连接器采用预埋铝管结构,而内藏导线的铝管附着在底盘上,把动力和控制型号分布在车身各个部分。铝材导管结构能有效屏蔽EMI、防止漏电和简化安装。

PCB连接器:压接连接器技术优势

压接连接器是采用机械制模和挤压方式完成连接器与PCB板之间互联,它不同于焊接互联。对于3-4排针柱连接器,PCB端焊接问题越来越多,优势甚至无法实现。而压接连接器可以有效保证多处PCB与连接器的互联可靠性。

“在多层PCB互联方面,压接连接器有3个明显优势,”ept中国销售市场总监金炜介绍。第一,可以充分实现针与孔的全面积接触,没有焊接连接器针毛刺造成的接触空隙、虚焊等问题;第二,压接区域既能够提供电气接触,又能够提供连接器的机械支撑;第三,在大电流/多层应用中,压接技术的可靠性和成本都是有行业保证的。一般的焊接连接器在稍差的环境中运行,由于焊接过程焊接区域的不稳定性,长时间造成可靠性降低的问题。而压接连接器同PCB板孔属于气密性的冷焊接,长期接触稳定且不易氧化,从而保证长期稳定性。

ept已经有二十多年压接技术开发和应用经验,到目前为止已经有10亿只压接针出货且在现场零缺陷的记录。一个连接器有10个针,ept就发运了1亿只!ept公司起源于一个冲压模具厂,在精密机械制造、公差控制,模具和工具制造方面有深厚的积累,拥有业界唯一有专利的压接区域。“为了帮助客户方便使用压接连接器,我们提供完整压接解决方案,包括从手动,气动,气动数控,全自动数控等实用于不同客户要求的压接机”金炜补充。这部分增加的成本,与可靠性改善的回报是匹配的,特别是在大电流和高稳定性的高端市场应用中,这部分成本的增加并不明显。

电子元件技术网建议网友关注压接技术,在合适的应用中尝试。

连接器厂商提供背板总成的意义

连接器厂商提供机柜背板总成只是为了通吃连接器、PCB和线束利润吗?答案是“YES”and “NO”。YES的部分是连接器厂商确实拥有连接器、PCB和线束产品,把它们整合成增值服务给客户符合企业资源配置原则。No的部分是背板总成是一个复杂的系统工程,需要专业技术、知识和设计经验。“背板总成不是简单的把它们连在一起,而是要涉及到信号完整性、EMC、电路保护、工业标准,”Harting大中华区业务发展总监焦峰分享。

在总成方面,Harting有两条技术路线:机柜背板总成和工业交换机。虽然机柜背板是客户定制性服务,但是一个供应商把给不同客户的定制服务整合起来,就成为解决问题经验。这些经验成为“子系统”或“模块”,再反过来应用就变成“系统的全面解决方案”。这是完全符合供应链外包原则---把供应商当作外部资源来获取专有技术。

焦峰有一个例子,Harting的工业交换机集成以太网端口、多种工业总线接口和控制端口。一个工业交换机可以负责一个子系统上下行数据对接,实现分布式和标准化系统。

电子元件技术网建议网友在工业应用领域尝试外包,以便参用国际设计流程。

遗憾与跟进

有一点遗憾,在这次连接器专题采访中,电子元件技术网未能采访到Tyco Electronics, Phoenix Contact, Amphoral 和Weldmiler等主流连接器技术公司。请网友放心,我们会继续跟进,为大家提供全面和纵深的连接器专题报道。

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