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簡述連接器技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著電連接器集成技術(shù)的逐漸成熟,對集成電連接器的需求將成為未來的發(fā)展趨勢,對集成大功率、小功率和各種信號控制的需求將逐漸增加。
根據(jù)工業(yè)和信息化部2021年1月發(fā)布的《基礎(chǔ)電子元器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》(2021-2023年),對連接元器件等關(guān)鍵產(chǎn)品進(jìn)行高端推廣行動的標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo):連接元器件重點發(fā)展高頻高速、低損耗、小型光電連接器、超高速、超低損耗、低成本光纖光纜、耐高壓、耐高溫、高抗拉強(qiáng)度電氣設(shè)備電纜、高頻高速、高層高密度印刷電路板、集成電路包裝基板、特種印刷電路板。同時,隨著電氣連接器集成技術(shù)的逐漸成熟,對集成電氣連接器的需求將成為未來的發(fā)展趨勢,對集成大功率、小功率和各種信號控制的集成需求將逐漸增加。
(1)電連接器產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。
1)產(chǎn)品尺寸結(jié)構(gòu)向小型化、高密化、低矮化、扁平化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展;
2)功能特性向智能化、高速化、無線化發(fā)展;
3)集成特性向多功能、集成、傳感融合發(fā)展;
4)環(huán)境耐高溫、耐油、高防水、密封嚴(yán)密、抗輻射、抗干擾、抗強(qiáng)振、抗強(qiáng)沖、大功率、大電流發(fā)展;
5)產(chǎn)品屬性向高可靠性、精、輕質(zhì)、低成本發(fā)展。
(2)電連接器的技術(shù)發(fā)展趨勢。
1)射頻傳輸技術(shù)。
40GHz連接器的工程應(yīng)用從小批量采購逐漸呈現(xiàn)出批量采購的趨勢,如2.92系列、SMP和SMPM系列的工程應(yīng)用頻率范圍從18GHz擴(kuò)展到40GHz。十四五期間,開發(fā)設(shè)備的使用頻率提高到60GHz,市場對2.4系列、1.85系列和WMP系列產(chǎn)品的需求增加,技術(shù)從預(yù)研發(fā)向工程應(yīng)用發(fā)展。
2)輕量化技術(shù)。
隨著各行業(yè)對節(jié)能環(huán)保要求的不斷提高,以及航空航天、武器裝備、通信、汽車、消費(fèi)電子等領(lǐng)域?qū)p量化的需求日益強(qiáng)烈,連接器部件在保證性能穩(wěn)定提升的前提下也要減肥,從而降低成本,降低慣性,增強(qiáng)抗振動性。連接器外殼往往采用金屬化的高強(qiáng)度工程塑料代替原有的金屬制造外殼,減輕重量,提高耐久性。
3)電磁屏蔽技術(shù)。
未來,隨著電子信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和整合,電磁兼容的環(huán)境將更加復(fù)雜和惡劣。無論是高端軍用電子設(shè)備還是民用高速高頻傳輸系統(tǒng),電磁屏蔽技術(shù)仍是行業(yè)發(fā)展的技術(shù)方向。例如,在新能源汽車行業(yè),車輛系統(tǒng)的外部環(huán)境惡劣,頻譜范圍、能量密度和干擾類型成倍增加。此外,高壓/高功率動力驅(qū)動系統(tǒng)與信息和智能設(shè)備高度集成,其電氣特性和功能特性與電磁干擾密切相關(guān)。因此,該行業(yè)制定了嚴(yán)格的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)和測試規(guī)范。
4)高速傳輸技術(shù)。
為了滿足未來軍用武器系統(tǒng)發(fā)展和通信高速傳輸?shù)囊?,行業(yè)技術(shù)在現(xiàn)有高速連接器的基礎(chǔ)上,重點發(fā)展到56gbps和112gbps高速背板、高速夾層和高速正交連接器、56gbps高速電纜組件、224gbps高速I/O連接器和下一代PAM4傳輸技術(shù)。高速產(chǎn)品通過金屬加固提高了連接器的抗振動性和抗沖擊性。例如,隨機(jī)振動從0.1g2/Hz發(fā)展到0.2g2/Hz、0.4g2/Hz、0.6g2/Hz,從單一高速信號傳輸?shù)礁咚?電源、高速+電源+射頻、高速+電源+射頻+光纖信號,以滿足設(shè)備模塊化集成的需要。
5)無線傳輸技術(shù)。
隨著5g技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和太赫茲技術(shù)的發(fā)展,無線傳輸技術(shù)的傳輸速率將超過1gbps,傳輸距離將從毫米提高到100米。延遲將大大縮短,網(wǎng)絡(luò)容量將成倍增加,模塊集成度將越來越高,這進(jìn)一步促進(jìn)了無線傳輸技術(shù)的應(yīng)用。未來,無線傳輸技術(shù)將逐漸取代許多傳統(tǒng)的通信領(lǐng)域使用插件或電纜。
6)智能連接技術(shù)。
隨著人工智能時代的到來,未來連接器將不僅實現(xiàn)簡單的傳輸功能,而且成為傳感器技術(shù)、智能識別技術(shù)和數(shù)學(xué)信號處理技術(shù)的智能元件,可廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)設(shè)備的關(guān)鍵連接部分,實現(xiàn)互聯(lián)系統(tǒng)工作狀態(tài)的實時檢測、診斷和預(yù)警功能,提高設(shè)備的安全可靠性和維護(hù)經(jīng)濟(jì)性。
7)深水密封技術(shù)。
隨著海洋設(shè)備的發(fā)展,水下機(jī)器人、水下物聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)步對水下連接器的需求越來越豐富。在海底遠(yuǎn)程、高可靠的場合,深水連接器向深海、可插拔、高速發(fā)展,深水近距離信號傳輸向無線傳輸、可見光傳輸?shù)确较虬l(fā)展。
8)高壓、大電流技術(shù)。
圍繞電氣化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化交通車輛的發(fā)展趨勢,立足電力總成、智能網(wǎng)絡(luò)化、充/換電、高壓、大電流產(chǎn)品技術(shù),屏蔽效率高,電流傳輸大,逐步向小型化、輕量化、平臺化、集成化方向發(fā)展。
9)微間距低矮化技術(shù)。
隨著軍事技術(shù)向信息化和智能化方向復(fù)合發(fā)展的加快,行業(yè)對連接器的高速、微型化、低矮化性能提出了更高的要求。在BTB連接器和FPC連接器中,接點間距為0.35mm以下,兼容5G數(shù)字信號和射頻信號的連接器將被廣泛使用。

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