Molex探讨连接器设计如何兼顾加固/微型化

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莫仕(Molex)发布一份报告,探讨加固化、小型化的互连解决方案如何促成更多产业的电子设备创新。题为「打破界限:结合连接器设计中的加固化和微型化」的报告探讨了各种趋势、权衡和赋能技术,这些技术不但能消除障碍,同时有助於塑造电子产品的未来。

Molex莫仕的运输创新解决方案部副总裁兼总经理Carrieanne Piccard表示,随着新的汽车平台对电子产品的需求不断增加,更加需要能够承受最恶劣环境的小型坚固互连产品。因此,小型化连接器的加固已成为重要的设计原则,需要在元件的整个生命周期内采用整体方法,以实现最佳的产品可靠性、性能和使用寿命。

该产业报告中,Molex莫仕将微型连接器定义为脚距2.54公厘或以下的连接器,加固化则指能够承受最恶劣环境和机械应力的特性。连接器的加固化和微型化相得益彰,促成了汽车产业的重大创新,尤其在於支援电动车(EV)和区域架构。目前,这项趋势逐渐扩展到其他产业,包括消费电子产品(如健身追踪器、智慧手表和智慧家居设备)、工业自动化(如工业机器人、触控式萤幕和感测器),以及医疗设备(如内视镜、胰岛素泵和可穿戴健康监护仪)。

在智慧农业等其他应用领域,紧凑型耐用连接器的应用也日益广泛。带有密集感测器和照明装置的垂直耕作系统需要空间利用率高、能在潮湿环境中正常运作的连接器。农用无人机或「飞行拖拉机」使用的连接器体积更小、重量更轻且坚固耐用,而且必须能够抵御极端温度和过度振动,以及暴露在潮湿、灰尘和腐蚀性化学品中。

Molex莫仕的新报告探讨了如何消除设计和制造方面的主要障碍,加快设计出更小、更轻、更可靠的连接器。铝合金和特种高强度钢以及高性能聚合物可提供卓越的耐用性和轻质结构。然而,将这些材料加工成复杂的连接器几何形状往往需要专门的技术,包括微型成型、高精度加工到雷射焊接或选择性电镀。

此外,密集脚距布局可达成更高的接触密度,以适应更小的装置尺寸,但是需要高精度的制造和装配,也会增加串扰和无效散热的风险。为了减少这些问题,工程师可以依靠先进的讯号布线技术、遮罩和隔离方法,以及先进的热管理策略,如散热器或热通孔。Molex莫仕的DuraClik连接器采用高温PBT材料制成的外壳和可靠的端子固定,能够承受极端的汽车环境。

多功能端子(MFT)将多种功能(电源、讯号甚至机械特性,如锁定机制)整合到单一的紧凑型连接器中,代表了小型化连接器技术的重大飞跃。Molex莫仕的新报告也探究可能影响元件可靠性的主要环境因素,同时提供确保在恶劣条件下实现最佳连接器性能的策略和解决方案。尽管持续暴露於振动、冲击和重复插配周期的应力之下,应力消除特性和触点设计有助於最佳化连接器性能。

在Molex莫仕的全球可靠性实验室中,工程师模拟真实世界中的振动、温度循环和接触苛刻化学品的情况。Molex莫仕的Micro-Lock Plus连接器透过积极的锁定机制应对振动挑战,确保安全配接,同时避免在高振动环境中意外脱开。连接器的金属焊片为焊点提供额外的应力消除,进而增强抗机械应力和振动的能力。

即使是一滴水或一粒灰尘也会造成腐蚀、短路,最终导致设备故障,因此进水保护至关重要。Molex莫仕的Squba连接器具有IP68级密封,经认证可在将近5英尺深的水中浸泡30分钟。这些紧凑型连接器以小且耐用的外形尺寸最佳化电力传输。

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