連接器是電子設備中用于連接不同電路和組件的物理接口,進而確保信號傳輸的可靠性和穩定性。連接器在工程師設計過程中的重要性不容忽視,仔細選擇和設計合適的連接器,可以提高電子設備的性能、可靠性和靈活性,同時降低維修和更換成本。
根據Bishop&Associates統計數據,全球連接器市場規模由2013年度的512億美元增長至2022年度的841億美元,年均復合增長率約為5.67%。中國是全球最大的連接器市場,2022年度市場份額占比達到31.51%。
電信和通信領域是連接器市場的主要需求驅動因素,隨著信息和通信技術的迅速發展,對高速和可靠的數據傳輸的需求也在不斷增長;電動汽車、智能駕駛技術和車載娛樂等領域的快速發展推動了對連接器的需求增長;工業自動化、醫療設備、航空航天等領域的發展也為連接器市場提供了增長機會。
近期,有著70年歷史的高級互連專家Harwin在2023慕尼黑上海電子展(electronica China)上展示了其高性能連接器技術。Harwin亞太區總經理Mike Tiong介紹了公司堅持質量優先的追求和提前布局自動化制造的根源。
Harwin亞太區總經理Mike Tiong(圖源:Harwin)
三大類產品
Harwin成立于1952年,總部位于英國,專注于質量,并投資于制造和自動化,為苛刻的應用提供高品質的產品,產品廣泛用于航空電子、新太空、可再生能源、電動汽車(EV)、智能電表等領域。Harwin在此次慕尼黑上海電子展中展出了其三大類產品——HRi、EZi、BBi。
HRi系列包括多種高可靠性產品:Gecko、Datamate、M300和Kona;EZi系列包括多種板級硬件和附件:EMI/RFI屏蔽倉和全面系列板級硬件,包括墊片(spacers)、彈性觸點、電纜夾和跳線連接等;BBi系列包括各種板對板產品:Archer Kontrol耐用工業連接器、Archer.5和Archer.8高速夾層連接器等。
Harwin高可靠性產品(圖源:Harwin)
HRi類別中的每種互連解決方案都適用于衛星、航空航天和國防等關鍵任務環境——在這些環境中,優化尺寸、重量、功率和成本(SWaP-C)以及高性能和有保證的可靠性至關重要。Gecko-MT系列是同類產品中最小、最輕的電源/數據組合連接器,它為工程師提供了一種有吸引力的Combi-D/Micro-D形式的替代方案。該系列提供了多種對稱和非對稱變體,每個觸點可提供10A的電源和高達2.8A的信號。它還可提供垂直和直角兩種配置,以及隨附的布線。
BBi連接器系列中的Archer .5和Archer .8(圖源:Harwin)
作為該公司BBi類別中的主要連接器系列,Archer .5和Archer .8的間距分別為0.5mm和0.8mm,因此成為了空間受限應用的首選連接器。這些應用包括監控設備、嵌入式計算、傳感器模塊、POS機和物聯網設備。Archer系列中的磷青銅觸點,每個可以承載0.5A的電流。Archer .5的引腳數有四種可選,分別為30、40、80和100個,數據傳輸能力為16Gb/s。Archer .8連接器還具有60和120兩種引腳數,連接速度為24Gb/s。該連接器支持盲插條件——極化有助于定向和對齊,而帶護罩的外殼則可保護觸點免受意外損壞。這類連接器采用帶定位銷的卷帶包裝,支持自動化裝配過程。
小鎖頭助力高可靠性
HRi類別中的Gecko-MT系列產品型號具有很高的抗沖擊和抗振動能力,以及緊湊的尺寸外形和輕質的結構。它們支持-65℃至+150℃的擴展工作溫度范圍,并(最少)經過了1 000次插拔測試。這種連接器具有強大的除氣性能,完全符合NASA和ESA兩大航天局的嚴格指令。
Gecko-MT系列(圖源:Harwin)
Mike表示:“Gecko-MT系列產品的優勢是鎖頭,可以牢牢捆住板子接口,并且小而輕。其他廠家可能都是用大鎖頭,Harwin很早就開始做了,現在耐溫等級可以高至150℃,其他廠家只做到80-100℃。”
據悉,目前一級方程式賽車(F1)的頭盔、座椅都采用Harwin的高可靠性產品,耐受振動可以達到20g。
出色的EMC屏蔽
電磁干擾 (EMI)、射頻干擾 (RFI)(通常被歸為電磁兼容 (EMC) )在電路設計中普遍存在,會影響電路的性能和正式產品的合規認可。盡管工程師在設計中會選擇合規的模組,包括一些抗EMI的元件,但隨著電路板功能的豐富、元件的增加,最后導致整個電路出現無可預計的漏洞。
Harwin 的 EMC 屏蔽產品系列解決了 EMI、RFI 和接地問題。這些 SMT 設計取消了手工焊接,可用于全自動裝配。該系列產品類型豐富,提高了可靠性,降低了成本。適用于從原型開發到批量生產的每一個產品開發階段。
EMC屏蔽(圖源:Harwin)
“微軟每臺Surface上用到我們的EMC 屏蔽產品 18粒,特斯拉用到80粒,保時捷十幾粒,去年我們開始和比亞迪建立戰略合作,也會提供相應的產品支持。”Mike表示,“EMC 屏蔽產品我們都是大量交貨,幾千萬顆這樣交。未來這個市場需求一定是越來越大的,但同時產品會往越來越小方向發展。”
提前布局自動化制造
Harwin專門為高要求的應用,設計和生產高品質的高端產品。“性價比不是我們考慮的事情,品質和服務才是我們不懈的追求。我們很早就投資于制造和自動化,以全球支持和對客戶需求的敏捷響應來提供服務,可靠快、速地交付產品。通過不斷的研究創新提高產品質量及性能滿足客戶需求。”Mike表示。
Mix-Tek是Harwin不同與其他電容器廠家的優勢之處,客戶可以利用 Datamate Mix-Tek 平臺的全部功能,結合流行的外殼類型,選擇各種不同的信號、電源和同軸觸點型號,只需要一張圖紙,Harwin就能通過自動化的工廠短期內將這個產品加工出來。
此外,由于Harwin長期保有一年的庫存,是冷藏的倉庫,客戶也能夠直接從庫存中采購,綜合來為客戶提供更加方便、快捷和可擴展的服務。
也正是因為長期庫存,使得Harwin在疫情期間能夠不受影響地向客戶交貨。“我們疫情期間的交貨量達到了之前的2倍,因為其他廠家可能停工停產了,也沒有那么多庫存,我們的訂單量反而增長了。”Mike表示。
另外,由于Harwin的產品應用范圍很廣,不依靠單一市場,使得公司在經濟下行的過程中也極少受到不好的影響。
如今很多企業開始做智能化轉型,Harwin卻早早實現智能制造,整個工廠主要依賴自動化設備,車間員工不到50人。Mike分析道:“Harwin以前的創始人喜歡部隊的行事風格,一個連最多120人左右,因此他認為一個工廠的人數也是要有所限制的,自動化就是關鍵途徑。”
一站式人才培養
Harwin有10%的實習生比例,有一套完整的針對一些高校的實習生和畢業生的三年培養計劃,通過系統的培訓機制,將實習生培養成領導。 “我也是這樣,1994年加入Harwin,從一個畢業生做到亞太區總經理的位子,在公司已經有近三十年的時間了。去年公司培訓了一個緬甸的女士,現在已經是首席采購員,很年輕,只有26歲,這在其他公司是很難的。”Mike說道,“Harwin有很好的員工關懷,因此培訓過的員工也都會長期留在我們公司工作,人員流動很少。”
這也一定程度加深了與客戶的合作關系,因為與客戶長期溝通的都是同一個人。
Harwin的產品銷售遍及全球,高可靠性產品目前已經用在美國、法國的隱形戰斗機中,中國的C919民用飛機上也有其產品。EV是亞洲很重要的市場,在韓國除了EV,還用在了地對空導彈中。
Harwin傳統的航空、軍用領域的HRi系列在公司整體營收中占比50%、EZi和BBi合起來占50%。Mike認為通信將是今后市場發展的大方向,未來隨著5G/6G市場的壯大,三者將在公司呈現40% 、30%、30%的新局面。