郭保民 方春艷 張新麗
摘要: 本文介紹了連接器的新動向,面對新的形勢,結(jié)合國內(nèi)武器裝備發(fā)展計劃,從戰(zhàn)略發(fā)展的高度力主重點發(fā)展七種連接器。連接器的生產(chǎn)加工發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:連接器;新形勢;動向;發(fā)展重點。
連接器應用背景介紹
連接器的作用非常單純:在電路內(nèi)被阻斷處或孤立不通的電路之間,架起溝通的橋梁,保證信號順暢連續(xù)和可靠地接通,使電路實現(xiàn)預定的功能。連接器是電子設備中不可或缺的部件,凡是有電子系統(tǒng)存在的地方,就可找到連接器。在大型電子系統(tǒng)中,往往會應用到成千上萬的連接器。連接器形式和結(jié)構(gòu)是千變?nèi)f化的,隨著應用對象、頻率、功率、應用環(huán)境等不同,有各種不同形式的連接器。
連接器的市場概況
從最新的全球電子元件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看,連接器已成為僅次于PCB的電子元件第二大支柱產(chǎn)業(yè),連接器在整個電子元件工業(yè)中的地位進一步提高。它是一類特殊、敏感的連接器,具有顯著的特征:制造公差嚴格、結(jié)構(gòu)堅固、可靠性極高、成本高及耐惡劣環(huán)境等。連接器傳統(tǒng)上主要包括圓形、矩形、印制電路板、RF及少量特種連接器。
連接器的技術(shù)發(fā)展趨勢
1、納小型連接器
接觸件中心距為0.635mm的連接器稱為納小型連接器,它是近年在國外迅速興起的且值得關(guān)注的一種連接器類型。其本質(zhì)上是一種更小的微小型連接器。由于尺寸小、重量輕、可靠性高,納小型連接器的應用領(lǐng)域非常廣泛,包括無人駕駛航空器,導彈制導以及通訊衛(wèi)星、衛(wèi)星照相電子設備、相控陣雷達系統(tǒng)、探測器及航天飛機的導航系統(tǒng)等。
2、MEMS連接器
在傳統(tǒng)上,連接器制造商依靠金屬切削和擠壓成形工藝來加工插針,隨著設備和元件小型化趨勢的加深,傳統(tǒng)加工方法使插針小型化逐漸受到限制。國際電子制造聯(lián)合會 (INEMD)在2011年初發(fā)布的最新電子連接器路線圖中,認為接觸中心距低于0.3mm將逼近傳統(tǒng)沖壓技術(shù)的極限,這意味著連接器的進一步小型化的物理空間已經(jīng)十分有限。采用MEMS(微機電系統(tǒng))技術(shù),可批量制造微米級間距的連接器,為未來提高連接器密度,解決小型化要求帶來了新的希望。
3、高壓電連接器
高電壓連接器是指工作在1KV以上的連接器,應用領(lǐng)域集中于航空電子設備、x射線裝置、飛行員用頭盔式顯示器、頭盔式瞄準裝置、地面、機載雷達系統(tǒng)、行波管等。國外早在1980-1990年代就已經(jīng)解決高電壓連接器的設計和制造問題,并已經(jīng)實現(xiàn)系列化生產(chǎn),可大批量供應,已不是什么新技術(shù)。國內(nèi)高電壓連接器只是近幾年才起步,但也已取得了重大突破,目前正在實現(xiàn)型譜化,依賴進口的局面正在逐步打破?,F(xiàn)在的問題是耐高電壓的材料的制造、高電壓性能測試,以及相關(guān)加工環(huán)節(jié)仍然沒有完全攻克,建立成熟的制造體系,大批量的供貨仍然有很長的路要走。
4、高速電連接器
高速連接器是1990年代發(fā)展起來的用于連接和傳輸高速數(shù)字信號的一類新型連接器,受信息技術(shù)的強勁推動,目前國外的高速連接器傳輸速率已經(jīng)或正在由2.5 Gb/s向56Gb/s過渡。
5、光纖連接器
研究表明當數(shù)據(jù)傳輸超過10Gb/s時,銅基系統(tǒng)在技術(shù)層面將日益受到制約。美國軍方在新興軍事裝備平臺或升級項目中已經(jīng)在逐步由銅基系統(tǒng)向光纖系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。與銅基系統(tǒng)和同軸傳輸系統(tǒng)相比,光纖傳輸?shù)淖畲髢?yōu)勢是:更高的帶寬、更快的傳輸速度、更輕的重量、抗EMI/RFI且材料廉價。
6、圓形連接器
國外發(fā)達國家的圓形連接器制造技術(shù)成熟、工程化程度高,科技含量(或?qū)傩裕┰絹碓礁?,主要表現(xiàn)在四個方面:采用輕量而緊固耐用的復合材料及表面處理技術(shù);超小型化;宇航級實現(xiàn)工程化;派生的品種豐富(遠遠多于國內(nèi)的型譜),如適應高速度網(wǎng)絡的四同軸和光纖產(chǎn)品,供以太網(wǎng)絡用的 USB和RJ45產(chǎn)品、脫落-拉脫-推拉-拉線機柜式產(chǎn)品、氣密與灌封產(chǎn)品、濾波產(chǎn)品、穿艙產(chǎn)品等。
7、空間用射頻連接器與電纜組件
空間用射頻連接器與電纜組件是技術(shù)含量很高的一類連接器。這類連接器主要是滿足從地面發(fā)射至空間環(huán)境條件下使用的高性能、高可靠連接器和組件,應用范圍是各類星載雷達天線與發(fā)射/接收系統(tǒng)和各類宇航級裝備的射頻傳輸連接,由于空間惡劣復雜的應用環(huán)境決定了其技術(shù)難度相當大,故它是保障整機性能的關(guān)鍵性元器件之一。隨著國家加大對航天工業(yè)的投入,一系列航天工程的實施,航天活動將深入發(fā)展,在衛(wèi)星、“神舟”系列飛船、探月、探火等重大工程中對這類關(guān)鍵連接器的需求迫切,而目前的情況是國內(nèi)新一代為星載電子裝備配套的關(guān)鍵元件或組件還依賴進口,近幾年由于貿(mào)易戰(zhàn)的進一步升級,國外對中國的關(guān)鍵元器件的出口限制又進一步加劇,加快自主研發(fā)空間用射頻連接器與電纜組件并形成自主供應體系迫在眉睫。
連接器的加工發(fā)展趨勢
信息網(wǎng)絡技術(shù)將對電連接器傳統(tǒng)生產(chǎn)方式帶來的革命性變化。信息網(wǎng)絡技術(shù)與傳統(tǒng)的電連接器制造業(yè)正在相互滲透和深度融合,深刻改變產(chǎn)業(yè)組織方式,催生形成新的企業(yè)生產(chǎn)方式和管理模式?;仡檾?shù)字化技術(shù)在我國電連接器生產(chǎn)領(lǐng)域的應用和發(fā)展歷程,與網(wǎng)絡信息技術(shù)在日常生活中應用相比,不論是應用的深度和廣度方面目前都還存在很大差距。上世紀九十年代初期,螺紋連接鎖緊的圓形電連接器插合、分離過程中經(jīng)常產(chǎn)生金屬多余物,曾一度嚴重危及航天等高可靠電連接器的使用可靠性。隨后,數(shù)控機床和加工中心的引進極大地提高和改善了電連接器殼體等關(guān)鍵零件的加工精度和質(zhì)量一致性,明顯減少了電連接器插合、分離過程中產(chǎn)生金屬多余物的概率。本世紀初,隨著改革開放的深入和國家重點工程配套急需,部分電連接器生產(chǎn)企業(yè)陸續(xù)引進自動沖壓、注塑、電鍍和裝配等智能化生產(chǎn)線,應用數(shù)字化的柔性監(jiān)控加工和在線檢測技術(shù),提高了產(chǎn)能和質(zhì)量一致性,且減輕了工人勞動強度,節(jié)省了制作成本。與此同時,采用PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)管理產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的全部數(shù)據(jù)。工程技術(shù)人員除管理根據(jù)市場需求設計的產(chǎn)品圖紙和編寫的工藝文檔外,還要對相關(guān)的市場需求、分析、設計與制造過程中的全部更改歷程、用戶使用說明及售后服務等數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一有效的動態(tài)管理。建立企業(yè)資源計劃(ERP)系統(tǒng),對企業(yè)的所有資源(物流、資金流、信息流、人力資源)進行整合集成管理,采用信息化手段實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)控制(計劃、制造)、物流(分銷、采購、庫存管理)和財務(會計核算、財務管理)供銷鏈管理,達到對供應鏈上的每一環(huán)節(jié)實現(xiàn)科學管理。