汽車電子的發(fā)展趨勢和Molex微互連解決方案

汽車行業(yè)在電氣化、自動駕駛和安全功能的趨勢發(fā)展中，結(jié)合高速和無線連接應(yīng)用，市場將會快速成長并日益普及。為了支持新型和越來越小的電子系統(tǒng)的快速擴(kuò)展，設(shè)計(jì)者把目光投向了小型化，因而尋求新的、更緊湊的零部件和互聯(lián)技術(shù)。本文將為您介紹汽車電子的發(fā)展趨勢，以及由Molex（莫仕）所推出的微互連解決方案。

汽車電子要求具可靠性的更密集和微小的元器件

Molex于2021年1月曾公布的一項(xiàng)針對230名汽車OEM合格決策者的調(diào)查顯示，91%的受訪者認(rèn)為“未來的汽車”將是全電動或混合動力汽車。此外，94%的受訪者認(rèn)為它將涵蓋自動駕駛功能，而高速Wi-Fi和無線充電將成為其最受歡迎的功能。事實(shí)上，安全和駕駛員賦能系統(tǒng)（如更大的顯示屏、攝像頭系統(tǒng)和激光雷達(dá)等探測傳感器）在所有車型上都在增多。這些趨勢也鼓勵工程師增設(shè)功能，同時用更密集和微小的元器件為它們提供助力。

通常，設(shè)計(jì)者會轉(zhuǎn)向從移動和消費(fèi)類電子產(chǎn)品中常見的元器件和互連器件中尋找，因?yàn)檫@些元器件和互連器件的尺寸通常很小。不過，雖然微型元器件在汽車設(shè)計(jì)中減輕了空間約束，但它們也需要經(jīng)過驗(yàn)證可靠性，以滿足要求苛刻的汽車要求。此外，為了滿足客戶的期望，汽車原始設(shè)備制造商（OEM）及其供應(yīng)商需要采用具備一定程度卓越性的電子元器件，包括寬溫度范圍的電子器件，通過可承受沖擊和振動驗(yàn)證，以及遵守汽車生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序（PPAP）。

隨著汽車朝向電氣化、智能化發(fā)展，車上所采用的屏幕也越來越多。隨著汽車設(shè)計(jì)師在車內(nèi)安設(shè)越來越多、越來越大的LCD屏幕，傳統(tǒng)上采用的線對板連接器等互連系統(tǒng)正在被緊湊、小間距的柔性電纜（FFC/FPC）連接器所取代。這些連接器系統(tǒng)支持更高插針數(shù)與頻率，增大了元器件密度和更優(yōu)的對準(zhǔn)精度需求。通過實(shí)現(xiàn)自動化組裝和加大組件密度，為新的增值電子功能騰出空間，F(xiàn)PC連接器系統(tǒng)也具有經(jīng)濟(jì)上的意義。 

新時代的汽車追求著更高的安全水平，車上所采用的攝像頭和傳感器的數(shù)量也日漸增多。在備用視覺之外，車載攝像頭數(shù)量每年都在增加，自動駕駛和安全駕駛功能用到了通過攝像頭和傳感器獲取的數(shù)據(jù)。由于許多攝像頭和傳感器都安裝在車外，它們的元器件必須承受惡劣環(huán)境，以確保可靠連接。設(shè)計(jì)者需要保護(hù)敏感的攝像頭連接器接口，這些接口可能暴露在極端溫度、振動、沖擊以及潮濕和污染環(huán)境中，而且這些安全系統(tǒng)不能失效，因此，接口防護(hù)對系統(tǒng)設(shè)計(jì)者而言意義重大。針對縮小的汽車攝像頭系統(tǒng)，采用堅(jiān)固耐用、密封和帶有屏蔽的后殼和連接器系統(tǒng)成為重要的關(guān)鍵。

另一方面，隨著家庭和工作場所逐步走向互連，駕駛者和乘客對車輛也有同樣的期望。無線充電、高速數(shù)據(jù)和Wi-Fi是當(dāng)今購車者所期待的，單個USB端口已經(jīng)不夠用了。隨著USB Type-C快充的普及，消費(fèi)者希望儀表盤和后座上設(shè)有多個端口，以便集成更多的消費(fèi)設(shè)備。

此外，隨著汽車逐步成為移動計(jì)算平臺，更多的元器件和印制電路板將現(xiàn)身汽車設(shè)計(jì)。這些電子設(shè)備需要做到承受振動，減輕焊點(diǎn)應(yīng)力，這些應(yīng)力會影響性能，甚至導(dǎo)致故障需要更換模塊，因此，模塊需要搭載互聯(lián)印制電路板，以確保模塊的穩(wěn)定性。    

滿足汽車發(fā)展多樣需求的對應(yīng)解決方案

Molex針對汽車發(fā)展的需求，推出了多款相對應(yīng)的解決方案。像是針對車載多顯示屏的發(fā)展趨勢，Molex推出了FD19 Easy-On FFC/FPC連接器，間距為0.50 mm和1.00 mm，這款連接器可使車載顯示屏和電子系統(tǒng)展現(xiàn)絕佳的性能，其具有獨(dú)特的前掀式驅(qū)動器設(shè)計(jì)，內(nèi)置固定功能，可承受更高的沖擊與振動等級，并具備熱性能，工作溫度可達(dá)125℃（最高150?℃），符合汽車級的LV214標(biāo)準(zhǔn)，采用雙接觸端子設(shè)計(jì)，在高沖擊、高振動狀況下能夠保證信號，支持ZIF連接器，具有寬電路尺寸，可最大限度實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)靈活性。    

Molex FD19 Easy-On FFC/FPC連接器

在針對攝像頭的應(yīng)用上，Molex推出FAKRA攝像頭后殼組裝，F(xiàn)AKRA接口與FAKRA電纜元器件配插使用，可定制的輸入／輸出插塞接口與可定制的輸入／輸出插孔配合使用。

USB Type-C連接器

針對熱門的USB Type-C應(yīng)用，Molex的USB Type-C連接器可設(shè)計(jì)加入儀表盤系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可靠集成和為消費(fèi)類電子產(chǎn)品充電，支持可逆插頭雙向插入，與USB 4兼容、高達(dá)5 A的電流，支持高速40 Gbps傳輸，并具備防水功能。

在模塊互聯(lián)應(yīng)用方面，Molex推出SlimStack板對板連接器系統(tǒng)，可用于車載模塊和系統(tǒng)連接印制電路板，支持各種浮動范圍（在X、Y、Z方向上），在插配狀態(tài)下也不例外，涵蓋連接期間的使用壽命，這有助于連接器承受振動并簡化裝配，“浮動”可以補(bǔ)償公差疊加，支持簡便裝配，Molex并具備設(shè)計(jì)能力，能提供定制選項(xiàng)以貼合需求，舉例來說，堆疊高度可從3.00 mm至15.00 mm以上不等，尺寸緊湊，間距小至0.635和0.40 mm，高速傳輸支持高達(dá)6 Gbps。    

采用SlimStack板對板連接器系統(tǒng)的應(yīng)用

FFC/FPC連接器提供可靠、堅(jiān)固、易用的連接器解決方案

由于許多新產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要特定數(shù)量的信號電路，而且可能很難采購小間距、多電路FFC/FPC連接器。Molex的Easy-On FFC連接器和FPC連接器具有多種功能，可提高設(shè)計(jì)靈活性，它們包括廣泛的驅(qū)動器、間距（0.20 mm至2.00 mm）和電路尺寸（2至120）組合，能夠?yàn)殡娮又圃焐烫峁┛煽?、?jiān)固、易用，且具有更高設(shè)計(jì)靈活性的連接器解決方案。支持的驅(qū)動器類型包括前端翻轉(zhuǎn)、背部翻轉(zhuǎn)、非ZIF、滑塊、靈活鎖拴功能、一鍵式設(shè)計(jì)等，種類相當(dāng)多樣，非常適合消費(fèi)、移動設(shè)備和汽車市場。    

在組裝過程中，共面性問題和多步驟過程可能會導(dǎo)致錯誤和延遲。Molex的Easy-On FFC和FPC連接器相當(dāng)可靠、堅(jiān)固且易于操作，簡化機(jī)器人插配和全自動SMT工藝。Molex的FFC/FPC連接器具有最小的翹曲和鍍鎳端子，且經(jīng)過設(shè)計(jì)和測試，可解決SMT過程中出現(xiàn)的共面性或其他問題。

客戶需要可滿足各種產(chǎn)品合規(guī)性要求的制造商和穩(wěn)定的供應(yīng)鏈，作為業(yè)內(nèi)久經(jīng)考驗(yàn)的領(lǐng)導(dǎo)者，Molex提供質(zhì)量可靠的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品符合各種環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和RoHS認(rèn)證。對更大程度的定制化和更快的履行的需求，正在推動該公司做出同樣的響應(yīng)。由于可用性與質(zhì)量同樣重要，因此現(xiàn)在需要一個可靠的合作伙伴來駕馭復(fù)雜的全球供應(yīng)鏈環(huán)境。Molex以客戶為中心的方法，提供了支持不斷變化的客戶需求所需的動態(tài)、靈活的供應(yīng)鏈解決方案。

Molex的Easy-On FFC連接器和FPC連接器可應(yīng)用于汽車中的音頻、導(dǎo)航、信息娛樂，以及舒適設(shè)備、平視顯示器（HUD）、信息娛樂系統(tǒng)、儀表板、燈光、側(cè)視攝像頭等。     

在汽車數(shù)字駕駛艙的中央信息顯示器中采用Easy-On FFC/FPC連接器

提供雙觸點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)安全連接的FFC/FPC連接器

Molex的Easy-On FFC連接器和FPC連接器中的FD19系列，可支持雙底觸點(diǎn)，每路連接采用兩個獨(dú)立觸點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)安全連接，以及0.50和1.00 mm間距的多種電路尺寸，工作溫度高達(dá)150℃，這些連接器可與帶耳和不帶耳電纜一起作業(yè)。

FD19系列具有抗振式（抗震式）“雙觸點(diǎn)”，采用0.50至1.00 mm之間的任何端子間距，因此可連接高壓電路。電路數(shù)量范圍寬泛，可提供從4路至80路之間的各種電路數(shù)量配置，高度則為1.90 mm。    

一般市場上的客戶和各行各業(yè)都要求供應(yīng)商能快速提供樣品和各種選擇，Molex的超薄型FD19系列適宜在振動環(huán)境中使用，并可以為相同的設(shè)計(jì)提供0.50 mm和1.00 mm端子間距兩種版本。FD19系列的正面寬闊，方便FFC/FPC插入，在鎖定時可發(fā)出響亮的“咔噠”聲。為了獲得更好的操作性和抓握力，連接器具有寬闊的手指操作區(qū)域，便于輕松插入和拔出。該連接器具有專用的真空吸嘴空間，以方便拾放操作。該連接器采用低鹵素材料，以實(shí)現(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)性。FD19系列的應(yīng)用場合相當(dāng)廣泛，在汽車行業(yè)則可用于汽車導(dǎo)航、儀表板、汽車信息娛樂系統(tǒng)等處。

FD19系列的前翻蓋連接執(zhí)行器的操作過程更簡單，并且可以使用閂鎖型FFC/FPC來實(shí)現(xiàn)對FFC/FPC電纜的更大抓握力，連接器端子具有鍍鎳阻擋層，可防止助焊劑和焊料芯吸，如果需要，還可提供額外的閂鎖選項(xiàng)。連接器可耐受高達(dá)150℃高溫，因此可用于高溫下運(yùn)行的設(shè)備中。Molex提供種類繁多的微型解決方案來滿足最多樣化的市場需求。 

結(jié)  語

汽車行業(yè)無疑正在經(jīng)歷前所未有的技術(shù)變革，這些變革不僅推動車輛的智能化和電氣化，而且推動核心電子產(chǎn)品及其所有相關(guān)連接技術(shù)（無線或有線）和互連產(chǎn)品。

隨著自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)和電動汽車技術(shù)的成熟，汽車行業(yè)將需要利用更先進(jìn)的電子互連來支持日益復(fù)雜的應(yīng)用需求。易于使用的高速、高性能、高穩(wěn)固性微型連接器，將成為汽車生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。Molex已準(zhǔn)備好滿足汽車制造商的設(shè)計(jì)和制造需求，可靠性、安全性和設(shè)計(jì)靈活性，仍將是Molex未來車輛連接解決方案的標(biāo)志。