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,結合國內武器裝備發(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。連接器的生產加工發(fā)展趨勢。
關鍵詞: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。連接器形式和結構是千變萬化的,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品結構來看,連接器已成為僅次于PCB的電子元件第二大支柱產業(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、結構堅固、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注的一種連接器類型。其本質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)沖壓技術的極限,這意味著連接器的進一步小型化的物理空間已經十分有限。采用MEMS(微機電系統(tǒng))技術,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年代就已經解決高電壓連接器的設計和制造問題,并已經實現系列化生產,可大批量供應,已不是什么新技術。國內高電壓連接器只是近幾年才起步,但也已取得了重大突破,目前正在實現型譜化,依賴進口的局面正在逐步打破?,F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字信號的一類新型連接器,受信息技術的強勁推動,目前國外的高速連接器傳輸速率已經或正在由2.5 Gb/s向56Gb/s過渡。
5、光纖連接器
研究表明當數據傳輸超過10Gb/s時,銅基系統(tǒng)在技術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在逐步由銅基系統(tǒng)向光纖系統(tǒng)轉換。與銅基系統(tǒng)和同軸傳輸系統(tǒng)相比,光纖傳輸的最大優(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成熟、工程化程度高,科技含量(或屬性)越來越高,主要表現在四個方面:采用輕量而緊固耐用的復合材料及表面處理技術;超小型化;宇航級實現工程化;派生的品種豐富(遠遠多于國內的型譜),如適應高速度網絡的四同軸和光纖產品,供以太網絡用的 USB和RJ45產品、脫落-拉脫-推拉-拉線機柜式產品、氣密與灌封產品、濾波產品、穿艙產品等。
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)境決定了其技術難度相當大,故它是保障整機性能的關鍵性元器件之一。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鍵連接器的需求迫切,而目前的情況是國內新一代為星載電子裝備配套的關鍵元件或組件還依賴進口,近幾年由于貿易戰(zhàn)的進一步升級,國外對中國的關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
信息網絡技術將對電連接器傳統(tǒng)生產方式帶來的革命性變化。信息網絡技術與傳統(tǒng)的電連接器制造業(yè)正在相互滲透和深度融合,深刻改變產業(yè)組織方式,催生形成新的企業(yè)生產方式和管理模式?;仡檾底只夹g在我國電連接器生產領域的應用和發(fā)展歷程,與網絡信息技術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、分離過程中經常產生金屬多余物,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鍵零件的加工精度和質量一致性,明顯減少了電連接器插合、分離過程中產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線,應用數字化的柔性監(jiān)控加工和在線檢測技術,提高了產能和質量一致性,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(產品數據管理)管理產品整個生命周期內的全部數據。工程技術人員除管理根據市場需求設計的產品圖紙和編寫的工藝文檔外,還要對相關的市場需求、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據進行統(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企業(yè)生產控制(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)實現科學管理。