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谈谈连接器的发展趋势

作者:admin来源:百度 日期:2013-11-18 08:31

市场方面的发展

随着电子产品的小型化和微型化发展,电子产品的连接器也面临着更新换代。对连接器有重要影响的一个重要动向是蓝牙技术。所谓蓝牙技术,就是电子产品之间的无线连接技术。这一技术的普及将大大减少电子器件之间的有线连接,从理论上说,将减少传统连接器的使用,但是蓝牙技术本身仍然需要物理器件的支持,无线连接的发射和接收接1:1也是一种连接器件,这种器件的开发,扩展了物理连接器的范围。

另一方面,蓝牙技术不可能完全取代有线连接,而且随着电子产品的多样化和多功能化发展,很多电子产品将同时具备有线和无线连接接口,这样不但没减少连接器的用量,反而增加了品种,促进了连接器产业的发展。

我国台湾地区是传统连接器生产的重要基地,现在一些厂商已推出多功能产品,并扩大了在美国和欧洲市场的占有率。由于通信产品的消费需求增长和国际市场的0EM订单增加,2005年产值比2004年的29亿美元增长10%。台湾地区对于连接器的需求和产量保持稳定,需求主要来自PC市场。从2005~2007年,预计产值每年平均增长11.3%。此外,台湾地区连接器生产商还寄望于拓宽其出口市场,开发间距更小、厚度更薄和频率更高的产品,以及把市场应用从PC周边设备扩展到通信产品、GPS和娱乐系统等。

由于欧洲制定了Rolls法规,以及趋向于环境友好型生产工艺的全球性趋势,现在电子元件生产商的原材料成本将上升l0%~20%,而连接器产品是销往欧洲的量大面广的电子产品,供应商如果不能在产品改进上达到Rolls的要求,或者不能消化成本增加的因素,将面临被迫退出的压力。

预计市场需要和绿色壁垒从两个方面给连接器行业以压力,最终会促进这个行业的重组和发展。一些能适应变化需要的企业会继续生存并发展,有些不能适应要求的企业将面临转产甚至倒闭的局面。面对这种严峻的形势,技术创新将是最好的应对办法。

技术方面的发展

前面已经说到技术创新是行业发展的真正动力,而技术创新的一个要点是要有大胆设想、小心求证的能力和有逆向思维的技巧。不仅是连接器行业,可以说所有行业都应该从材料和工艺等几个方面进行创新性思维并重在实践和开发。

材料方面的改进

目前电子连接器所用的材料大部分是有色金属材料,这当然是连接器的功能所决定的,即电子信息的通畅传递是连接器最主要的功能,但是这里也存在一个误区,那就是强电和弱电、电流和电波、微波和传递特点是有所不同的。不能将强电传送中的导体截面积与所通过的电流强度成正比的结论推广到所有的连接器。有些电子信息的传递和存储只是在材料的表面完成的,磁条、磁盘就是例子。也就是说,有些连接器可以采用只在表面具有所需要功能的材料就行了,而不必让整个连接器的材料都用上贵重的有色金属。实际上在铜表面镀银就是这种设想,那么为什么不可以在铁表面镀银呢?当然也是可以的,只要采用适当的防护措施,就可以做到,但是人们的认知还是对完全用铁不放心,所以现在已经出现了采用铝来做连接器而表面镀银的设计。更加进一步的进展是采用工程塑料。已经出现了诸如聚苯硫醚、聚醚醚酮和聚酰亚胺类的塑料和复合材料连接器外壳,这对于降低产品成本和提高生产效率以及节约资源、保护环境都有重要意义。

结构方面的改进

为了保证连接器的可靠性,连接器的结构设计对连接的强度是非常强调的。有些连接器还采用了螺旋加固或锁扣加固的方式,特别是军工电子产品的连接,都采用了加固方式,用外螺套将连接部位的插头和插孔锁牢。在电脑显示器与主机等电子信息传递的连接上,也都采用了加固的方式。旧式的有双螺杆加固,现在也有扣式加固等。

但是加固连接的优点有时会变成缺点,那就是在脱开连接和更换连接时,都比较费时和费力,结果是有些人在使用中不用加固功能,这又给非正常脱落留下隐患,由此,在连接结构上动脑筋是很有必要的。

现在已经有采用磁铁加固的连接方式,当然,由于所采用的永体磁的质量不同,有些磁加固的连接的加固作用不明显,但这显然是一种可以延伸开发的动向。弹性连接也是加固的一种方式,这在传统连接器产品中已经有采用,但也是可以延伸设计的一种方式。比如将目前流行的轴向弹性改为垂直孔位弹性连接,可以大大加强连接的强度。

电镀方面的改进

电镀是连接器实现其功能性的重要加工手段。因此,连接器的改进有很多是可以通过电镀技术来实现的。前面提到的复合材料技术,就要用到电镀工艺来实现。目前用于铝上电镀和塑料上电镀的技术,还存在流程较长、质量控制点过多的缺点,要实现高可靠的连接,对不易镀材料的电镀技术就要进一步加以改进,以提高镀层的结合力和镀层的功能性。

比如铝上电镀目前比较可靠的方法是两次浸锌再镀碱铜的方法,要用到高浓度的碱性锌酸盐浸锌液和氰化物电镀铜,作为一种改进,是采用化学镀镍的方法,取代两次浸锌和镀铜。但化学镀镍也存在一定的问题,就是工艺控制要求很严,前处理不当时,结合力会有问题、成本偏高等。也有电解氧化后电镀的方法,由于电解氧化工艺存在氧化表面状态不直观的问题,使电镀结合力的预防存在一定盲区,所以也采用得不多。如果可以寻找一种化学的方法而类似电解氧化的原理使铝表面微观多孔化,其后的电镀结合力就可以得到保证。

电镀方面改进的另一个思路是采用新的替代性镀层,目前连接器电镀主要镀种仍然是贵金属,所开发的替代性镀层很有限,主要就是从外观上代银的铜锡锌三元合金,并且是不够稳定的氰化物工艺。因此,开发无氰的合金镀层来代银和代金应该是有应用前景的技术。

另一个电镀技术方面的动向是采用化学镀技术来替代某些电镀技术。化学镀由于有很好的分散能力,这对于有很多内孔需要电镀的连接器的电镀是一个极大的优势,随着化学镀技术的进步,一些原来难以获得厚度层的镀种也已经可以获得较厚的镀层了,同时化学镀稳定性的提高和成本的降低也使原来面对化学镀的高成本和难以管理而不敢采用的企业开始改变对化学镀的态度。特别是配合新材料的应用,比如塑料电镀、铝上电镀等,没有化学镀技术的配合,将是难以成功的。

电镀设备方面的改进

连接器是电子行业中品种多、用量大的器件,其生产效率一直是激烈竞争中的一个重要参数,电镀生产效率有时成为连接器制造的一个瓶颈,因此,提高电镀生产效率是连接器电镀中一个重要的课题。现在一些大型连接器制造厂商已经采用全自动的电镀生产线,目前适用连接器电镀的生产线有振动电镀生产线、带料(线材)生产线和滚镀生产线等。

随着连接器的小型化发展,连接器中内导体的内孔越来越小,当孔径小于lmm时,电镀过程中电镀液和电力线很难进入孔内,而即使孔内进入了镀液,也难以再流出来对流,这对于孔内的电镀是一个很大的难题,这种情况在常规电镀设备中是根本无法解决的,现在有些接插件内导体的孔径已经在0.4mm左右,要想在孔内镀上镀层就更加困难。这时只能采用特殊的电镀设备,比如采用振动筛电镀并配置脉冲电源或超声波来进行电镀生产。

一些新思维

现在流行的连接器都是建立在刚性材料上的物理连接,为了提高其可靠性,在材料强度和结构设计上都运用了现代物理和力学的诸多原理,也尽量采用了现代新技术和新材料,但是现在的任何连接器和接插件的连接方式都没有跳出两组器件的刚性连接模式。显然,蓝牙技术是对这种传统连接技术的一个根本性的改进,但是蓝牙技术要想完全取代所有的连接器至少在相当一个时期是不可能的。因此,构思新的直接连接而又不同于传统连接方式的连接器是一个很有实用价值的课题。

在印制板中采用的贴装技术也许是一种启发。在静态连接中,完全可以设想用贴膜的方式使两组器件进行连接,这就要用到类似于挠性板的技术和粘毛式的连接方式。这种软性连接与刚性连接比起来,结构简单,成本低廉而又连接快速。对某些低压电场合和直流用电器的连接,是完全可以胜任的。

还有化学连接的概念也已经开始提出来,这在生物电子领域肯定是有应用前景的技术,相信不久就会有这方面的开发信息出现。




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