连接器如何助力工业设备小型化数字化

2023-07-25

请问连接器是如何影响电子系统?

连接器的基本性能可分为三大类:即机械性能、电气性能和环境性能。

通常连接器在电子系统中的重要性往往被低估。许多电子系统的设计人员都曾有过类似的经历:使用最廉价的连接器,但往往最后会付出更高的成本。连接器的错误选择和使用可造成系统无法正常操作、产品召回、产品责任案件、电路板损坏、返工和维修,继而会造成销售和顾客流失。因此,在电子产品设计时,请不要低估了连接器的重要性,否则只会因小失大,亡羊补牢。可见,为电子器件选择一款适合的连接器的重要性。

从应用领域来说,连接器最大的细分市场为电信或数据通信、消费电子和电子计算机与周边设备;其次是汽车、工业自动化和仪器仪表。与全球相比,连接器在中国国内市场的重要性还较低;第三大市场是医疗设备、航天军事、铁路与交通管制,以及电源供配设备等。

那么,在除连接器产品设计时是会考虑到成本因素外,更应注重产品的高质量、高稳定性,还有连接器本身的设计特点。浩隆电子给大家以下几方面ERNI连接器的创新设计,为电子设计师们提供一些参考意见:

第一:高保持力的表面贴设计。对于SMT 产品,普遍认为板上的保持力很差。难道表面贴端接的PCB 保持力就要比通孔端接低吗?答案是:不一定。通过设计改良是可以有效改善PCB 的保持力的。如果将焊接支架、表面贴引脚的洞口(微孔)、大焊垫三个方面叠加就可以提高保持力。其实就连I/O 连接器也能够采用表面贴引脚。这可以形象地比喻成“落地生根”。例如X 光机、超声波扫描仪、机器人以太网交换机的设计中。

第二:坚固性设计。要确定连接器的牢靠性,同时允许使用平块压接工具,极板固定在外壳上以提高坚固性,达到更优越的制造过程、提高产量。用一个词来概括就是“坚如磐石”。具体应用例如正电子发射断层扫描仪、铁路汽车的嵌入式系统等。

第三:高电流、小间距设计。随着汽车电子、消费电子小型化的要求,需要考虑高电流、小间距的设计理念。

第四:双杆设计思路。在搜局ERNI 连接器系列中双杆设计思路是贯穿始终的。形象地讲,双杆设计可谓“一箭双雕”。优化端子设计适应高速信号传输,提供了更高的定向公差。在电感、电容、阻抗等方面的比较,双杆端子比盒型端子构造为高速应用而缩小,并优化以达到最小的间断性。双杆设计允许多个连接器在一块电路板上而没有插拔或短路问题,单个连接器上无需有大量的信号。双杆简单的走线可节省空间,使连接器更小化,焊接引脚的检测得以简单化。比如在一块板子上放12 个。同时明核也降低返工成本。实际应用比如电信终端用户设备等。

第五:先进的锁扣设计。ERNI 采用双重锁扣设计激漏掘满足不同需求,正向锁扣为强力震动应用设计,它非常适用于汽车和地铁应用,磨擦锁扣是为了一般震动应用设计的。双重锁扣双重安全保险,确保了可靠的连接,而且现场拆卸( 维修/ 更换) 线缆不需要特殊工具。适合应用于监控仪、LED 车灯等设计。

第六:装配过程无坳弯引脚设计。传统冲压由于处理不当会引起弯曲或者变形引脚,弯曲过程会引起毛细裂缝,从产品长期性来说不可取,还会影响电路性能及成本。而ERNI 采用了对弯角的直接冲压,冲压端子可避免弯曲过程引起的毛细裂缝,确保了完整的机电连接。引脚共面性100%,控制至公差±0.05mm,100% 的表贴引脚共面性检测确保电路板装配过程的可靠性,确保了良好的焊接,提高产品优良率、降低了成本。并提高直角连接器的牢固性,防止连接器由于操作不当而遭损坏,用“牢不可破”来形容非常贴切。特别适合于喷墨打印机控制器、Interface Module 模块界面等。

连接器的未来发展趋势及领域?

汽车产业、电脑通讯产业等应用领域的不断发展,让连接器的市场容量逐步扩大,年均增长率在两位数以上,市场发展潜力较大。我国已经成为全球连接器增长最快和容量最大的市场。

随着以手机为首的移动产品向小型化、薄型化和高性能化方向的发展,显示屏组件与基板的连接更加复杂,基于基板对基板的连接器、FPC连接器的窄间距、低背、多极化需求更加迫切,特别是手机的极薄化需求对机内连接器的超低背化要求越发急切,连接器行业产品的研发日益受到重视。

前瞻产业研究院发布的《中国连接器制造行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》显示,全球连接器销售位居前五位的应用领域分别是:汽车、电脑及其外设、通信、工业设备和航天及军用,而增幅位居前五的应用则是消费电子、交通电子、医疗电子、通信电子、计算机及外设。其中,医疗电子成为连接器应用新的增长点,随着我国新医改的实施和医疗信息化水平的不断提升,我国医疗领域连接器市场需求容量不断增加。

连接器的上游产业发展迅猛,包括计算机、通讯产品和消费类电子在内的3C产业以及数据传输业务在中国的发展潜力均十分广阔,而连接器下游产业——移动电话的快速发展也使得连接器的需求更加强劲。

同时,来自家电和视听产品的巨大需求也在很大程度上刺激了市场向上增长。当前我国连接器与连接线的优势多集中在消费类电子产品的应用领域,持续升温的数码产品和视听产品促使接插元件的制造商加大在这些应用领域的生产和设计投入,本土接插元件制造商,一些中外合资企业,逐渐开始涉足这个应用领域并站稳脚跟,尤其在配套连接器的领域。

前瞻产业研究院连接器制造行业研究员章诵兰表示,我国连接器主要以中低端为主,高端连接器占比较低,但需求增速较快。目前我国连接器发展正处于生产到创造的过度时期,在高端连接器领域,计算机及周边设备占有最大的市场份额,汽车、医疗设备连接器市场也占据较高份额,国内汽车连接器市场份额约占20%,而3G手机快速普及使得高端连接器需求快速增长。

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