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應(yīng)用場(chǎng)合的需要推動(dòng)電子器件小型化

2023/05/31
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Molex供稿

為了滿足許多新型和先進(jìn)應(yīng)用系統(tǒng)的需要,電子裝置和組件正在趨于被小型化。

智能手機(jī)智能手表是讓大多數(shù)消費(fèi)者聯(lián)想到小型化的產(chǎn)品。小型化在電子領(lǐng)域并不新鮮,毫無(wú)疑問,這種趨勢(shì)正在加速發(fā)展。有許多因素促使電子器件更小、更薄、更精簡(jiǎn)。小型化趨勢(shì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了半導(dǎo)體的規(guī)模化趨勢(shì)。摩爾定律和更先進(jìn)的集成電路使業(yè)界生產(chǎn)出功能更強(qiáng)大且尺寸更小的系統(tǒng)。不過,最終是一小部分高級(jí)應(yīng)用領(lǐng)域推動(dòng)了小型化元器件的需要。

集成電路并不是先進(jìn)電子產(chǎn)品中唯一小型化的部件。無(wú)線設(shè)備、智能消費(fèi)類設(shè)備、數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施和邊緣計(jì)算等應(yīng)用領(lǐng)域需要更強(qiáng)大的I/O和更高的特征密度,這推動(dòng)了裝置中每個(gè)元器件的小型化。連接器等機(jī)械部件更是小型化的主要目標(biāo),特別是在當(dāng)今先進(jìn)產(chǎn)品中的復(fù)雜多板組件中尤其如此。

小型化的驅(qū)動(dòng)因素

設(shè)計(jì)是許多應(yīng)用領(lǐng)域常見的電子元件小型化的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。在設(shè)計(jì)中縮小半導(dǎo)體體積只是小型化的部分努力。小型化趨勢(shì)延伸到所有元器件領(lǐng)域,包括機(jī)械器件和連接器。推動(dòng)小型化的主要因素包括:

  • 市場(chǎng)需要更高的特征密度,也就是說需要把越來(lái)越多的元器件封裝到更小的電路板/外殼空間中
  • 市場(chǎng)需要更多樣的功能,需要在單個(gè)芯片、電路板和設(shè)備中實(shí)現(xiàn)多種功能
  • 更高的I/O密度,以支持上面強(qiáng)調(diào)的更高功能要求
  • 用戶體驗(yàn)的演變推動(dòng)設(shè)備小型化,進(jìn)而刺激元器件小型化需求

使小型化變得進(jìn)一步復(fù)雜的事實(shí)是,許多支持高級(jí)應(yīng)用場(chǎng)合的系統(tǒng)都是由復(fù)雜的多電路板組件構(gòu)建的。在某些電子設(shè)備中,最大的元器件是連接器和電纜,因此這些元器件的小型化對(duì)于實(shí)現(xiàn)外形尺寸目標(biāo)非常重要。我們看到,需要進(jìn)行元器件小型化的一些主要應(yīng)用設(shè)備包括:射頻/無(wú)線設(shè)備、消費(fèi)電子和數(shù)據(jù)中心/邊緣計(jì)算。

射頻和無(wú)線系統(tǒng)

過去,射頻系統(tǒng)占用更多的電路板空間,并且需要笨重的外部元件進(jìn)行無(wú)線通信。造成這種情況的兩個(gè)主要原因非常缺少小型高效的元器件,以及許多射頻設(shè)備在較低頻率下工作。由于這些系統(tǒng)中信號(hào)的工作波長(zhǎng)需要。其實(shí),某些在較低頻率下工作的射頻元器件和電路必須是較大尺寸的。

5G、毫米波雷達(dá)和毫米波傳感是三個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域。在更高的工作頻率下,我們需要采用更小尺寸的元器件。由于現(xiàn)代無(wú)線應(yīng)用設(shè)備在更高頻率下工作,其頻率達(dá)到千兆赫茲(GHz)級(jí)別,因此射頻電路和元器件的尺寸被縮小。尺寸縮小的系統(tǒng)包括:依賴于印刷射頻電路的專用射頻系統(tǒng),以及具有功能更強(qiáng)大且排列更密集天線陣列的無(wú)線系統(tǒng)。

5G毫米波射頻柔性對(duì)板連接器

天線陣列的小型化問題出現(xiàn)在兩個(gè)重要領(lǐng)域:5G設(shè)備和汽車?yán)走_(dá)傳感器。這些設(shè)備的外形尺寸分別受到外殼和車內(nèi)設(shè)備布局高度的限制,要求在外形上非常扁平的電路板組件。為了實(shí)現(xiàn)為這些系統(tǒng)設(shè)定的外形輪廓和尺寸目標(biāo),并同時(shí)確保板對(duì)板連接的信號(hào)完整性,扁平連接器是必不可少的。

消費(fèi)類電子產(chǎn)品

智能手機(jī)是全球最受歡迎的移動(dòng)設(shè)備,但個(gè)人健康產(chǎn)品和新型家電產(chǎn)品等其它設(shè)備也同時(shí)在推動(dòng)元器件的小型化。許多消費(fèi)類電子產(chǎn)品以其時(shí)尚的外形而聞名,這就要求業(yè)界對(duì)這些產(chǎn)品中的最大元器件進(jìn)行小型化。

手機(jī)中的連接器就是很好的例子。為了容納更多元器件,元器件外形尺寸被縮小,所占用的電路板空間減少,因此天線模塊、顯示器和主印刷電路板之間的連接需要我們沿z軸設(shè)置非常薄的板對(duì)板或柔性對(duì)板連接器。

Easy-On FFC/FPC連接器

這些類型的扁平連接器可實(shí)現(xiàn)具有高I/O密度、靈活性、或超薄型特點(diǎn)的連接或同時(shí)具備這些特點(diǎn)的連接。隨著越來(lái)越多的設(shè)備采用可折疊外殼,更多的互連設(shè)計(jì)將變得靈活,通常業(yè)界使用薄型連接器和電纜組件。這些連接器通常需要在同一連接器上連接電源和信號(hào)電路,所連接電源電路額定電流可能很大,而所連接的高速數(shù)字信號(hào)電路需要確保信號(hào)完整性。

數(shù)據(jù)中心和邊緣計(jì)算

數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施和邊緣計(jì)算系統(tǒng)的硬件具有共同的特點(diǎn),因?yàn)檫@兩個(gè)領(lǐng)域的功能更加密度。隨著越來(lái)越多的基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)置了更強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、AI加速設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA)/圖形處理單元(GPU)擴(kuò)展選項(xiàng),數(shù)據(jù)中心環(huán)境越來(lái)越需要進(jìn)行更多的計(jì)算。因此,在數(shù)據(jù)中心,機(jī)架式服務(wù)器內(nèi)部的可用空間變得更小。

在邊緣計(jì)算中也存在同樣的尺寸限制,業(yè)界試圖以更小尺寸的裝置使上述數(shù)據(jù)中心功能在地理上更接近最終用戶。在各種推動(dòng)因素的推動(dòng)下,上述兩個(gè)領(lǐng)域中的如下計(jì)算系統(tǒng)裝置被不斷小型化:

  • 安裝和外殼解決方案
  • 風(fēng)扇和散熱器型材
  • 擴(kuò)展/加速卡
  • 夾層和板對(duì)板連接器
  • 用于信號(hào)和電源的線對(duì)板連接器
  • 收發(fā)器及其互連解決方案

在邊緣人工智能等專門的計(jì)算范例中,連接器系統(tǒng)必須在主板上的器件之間以及外圍設(shè)備之間提供高速數(shù)據(jù)傳輸功能。在這些系統(tǒng)中,連接器和電纜組件也可能需要在同一連接器中同時(shí)提供電源和信號(hào)連接,這具體取決于目標(biāo)外形尺寸和應(yīng)用領(lǐng)域。

最后,構(gòu)建這些系統(tǒng)時(shí),我們還要考慮一個(gè)重要的可靠性因素,這些系統(tǒng)必須有相當(dāng)長(zhǎng)的使用壽命,并且要耐受惡劣的環(huán)境。為此,這些產(chǎn)品的連接器系統(tǒng)應(yīng)提供適當(dāng)?shù)腎P等級(jí)防護(hù)并應(yīng)能夠承受機(jī)械沖擊,但其外形尺寸必須較小,且其引腳密度和z軸高度必須符合要求。

Molex莫仕元器件支持先進(jìn)的應(yīng)用產(chǎn)品

涉及這些先進(jìn)領(lǐng)域的公司將繼續(xù)面臨縮小器件外形尺寸的挑戰(zhàn),并且需要一系列適當(dāng)?shù)倪B接器解決方案,這些連接器必須符合在高度、信號(hào)完整性和所需I/O電路數(shù)量方面的要求。Molex莫仕處于這些先進(jìn)應(yīng)用領(lǐng)域的最前沿,提供一系列連接器解決方案以及構(gòu)建定制互連系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)能力和專業(yè)技能。Molex莫仕提供高產(chǎn)量、高性價(jià)比的產(chǎn)品,可滿足從通信到汽車和消費(fèi)類物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品等行業(yè)在內(nèi)的各行業(yè)在產(chǎn)品精簡(jiǎn)化、小型化、信號(hào)完整性和外形尺寸方面的需求。

 

莫仕

莫仕

作為電子互連產(chǎn)品領(lǐng)域的全球領(lǐng)先供應(yīng)商,Molex 致力于創(chuàng)新解決方案的設(shè)計(jì)和開發(fā),產(chǎn)品涉及大眾生活等諸多重要領(lǐng)域。 我們的產(chǎn)品組合雄冠全球,種類多達(dá) 100000 多種,包括電氣和光纖互連解決方案、開關(guān)和應(yīng)用工具。Molex成立于1938年,在業(yè)界享有針對(duì)挑戰(zhàn)性設(shè)計(jì)問題開發(fā)獨(dú)特的互連解決方案的盛譽(yù)。實(shí)例包括:簡(jiǎn)單的PCB連接器和沖壓電路,以及用于彩色電視機(jī)的尼龍插頭和插座。Molex還推出了更小的連接器和模塊化互連產(chǎn)品——其年代的微型產(chǎn)品并繼續(xù)成為電子元器件小型化的領(lǐng)軍企業(yè)。產(chǎn)品部門運(yùn)輸產(chǎn)品部門: 致力于汽車和其它運(yùn)輸設(shè)備中先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)、駕駛艙和信息娛樂功能的互連產(chǎn)品。商用產(chǎn)品部門: 致力于各種行業(yè)應(yīng)用中的多種產(chǎn)品。該部門的新產(chǎn)品開發(fā)集中在高速、高密度、高信號(hào)完整性的互連應(yīng)用。微型產(chǎn)品部門: 以開發(fā)世界上最小型的連接器而知名,致力于便攜式數(shù)字產(chǎn)品應(yīng)用,總部設(shè)在日本。自動(dòng)化和電氣產(chǎn)品部門: 致力于為工業(yè)、建筑和其它應(yīng)用中的工廠自動(dòng)化、供電、臨時(shí)照明和人機(jī)工程產(chǎn)品提供嚴(yán)苛環(huán)境下的技術(shù)。集成產(chǎn)品部門: 利用Molex互連技術(shù)生產(chǎn)高端組件,特別是印刷電路板、光纖、柔性電路和其它應(yīng)用。全球銷售和營(yíng)銷機(jī)構(gòu): 區(qū)域銷售和工業(yè)營(yíng)銷支持的高度協(xié)作性機(jī)構(gòu),致力于幫助客戶輕松了解Molex的全系列產(chǎn)品。Molex公司服務(wù)于各個(gè)行業(yè)的客戶,包括電信、數(shù)據(jù)通信、計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備、汽車、網(wǎng)絡(luò)布線、工業(yè)、消費(fèi)品、醫(yī)療以及軍用品市場(chǎng)。產(chǎn)品制造Molex擁有59座產(chǎn)品制造工廠,戰(zhàn)略性地分布于亞洲、歐洲和北美洲。由于創(chuàng)新和品質(zhì)離不開先進(jìn)的制造工藝,我們正不斷地提高鑄芯造型、沖壓、電鍍和組裝工藝。我們采用最先進(jìn)的塑料注射成型機(jī)和金屬?zèng)_壓成形機(jī)。我們不斷地創(chuàng)造新的工藝,迎接制造更小的連接器提出的挑戰(zhàn)。我們開發(fā)了一種新型的塑料鍍金屬技術(shù),為產(chǎn)品提供優(yōu)異的防護(hù)性能,同時(shí)加速了移動(dòng)電話天線等應(yīng)用中的定型和制造工藝。我們?cè)诩僧a(chǎn)品部門擁有印刷電路卡和接線組件的強(qiáng)大制造能力。我們致力于降低制造成本同時(shí)投資提高生產(chǎn)能力,推動(dòng)著更少但是更大的Molex工廠的趨勢(shì)。我們的很多投資將用于擴(kuò)建現(xiàn)有工廠,集中于整合具體地點(diǎn)的專長(zhǎng)和工藝。我們的目標(biāo)是:獲得規(guī)模經(jīng)濟(jì)性和更高的生產(chǎn)能力,同時(shí)繼續(xù)確保準(zhǔn)時(shí)交貨。在我們投資提高生產(chǎn)率和擴(kuò)大生產(chǎn)能力的同時(shí),品質(zhì)始終是極為重要的。所有Molex工廠都獲得了ISO 9000認(rèn)證,我們的自動(dòng)化工廠正以ISOTS- 16949標(biāo)準(zhǔn)一路領(lǐng)先。Molex致力于符合所有的國(guó)內(nèi)和全球環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。這是我們的環(huán)保行動(dòng)(在本部分也有介紹)的基礎(chǔ)。molex在中國(guó)的主要工廠分布在大連、東莞、成都、上海等地。

作為電子互連產(chǎn)品領(lǐng)域的全球領(lǐng)先供應(yīng)商,Molex 致力于創(chuàng)新解決方案的設(shè)計(jì)和開發(fā),產(chǎn)品涉及大眾生活等諸多重要領(lǐng)域。 我們的產(chǎn)品組合雄冠全球,種類多達(dá) 100000 多種,包括電氣和光纖互連解決方案、開關(guān)和應(yīng)用工具。Molex成立于1938年,在業(yè)界享有針對(duì)挑戰(zhàn)性設(shè)計(jì)問題開發(fā)獨(dú)特的互連解決方案的盛譽(yù)。實(shí)例包括:簡(jiǎn)單的PCB連接器和沖壓電路,以及用于彩色電視機(jī)的尼龍插頭和插座。Molex還推出了更小的連接器和模塊化互連產(chǎn)品——其年代的微型產(chǎn)品并繼續(xù)成為電子元器件小型化的領(lǐng)軍企業(yè)。產(chǎn)品部門運(yùn)輸產(chǎn)品部門: 致力于汽車和其它運(yùn)輸設(shè)備中先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)、駕駛艙和信息娛樂功能的互連產(chǎn)品。商用產(chǎn)品部門: 致力于各種行業(yè)應(yīng)用中的多種產(chǎn)品。該部門的新產(chǎn)品開發(fā)集中在高速、高密度、高信號(hào)完整性的互連應(yīng)用。微型產(chǎn)品部門: 以開發(fā)世界上最小型的連接器而知名,致力于便攜式數(shù)字產(chǎn)品應(yīng)用,總部設(shè)在日本。自動(dòng)化和電氣產(chǎn)品部門: 致力于為工業(yè)、建筑和其它應(yīng)用中的工廠自動(dòng)化、供電、臨時(shí)照明和人機(jī)工程產(chǎn)品提供嚴(yán)苛環(huán)境下的技術(shù)。集成產(chǎn)品部門: 利用Molex互連技術(shù)生產(chǎn)高端組件,特別是印刷電路板、光纖、柔性電路和其它應(yīng)用。全球銷售和營(yíng)銷機(jī)構(gòu): 區(qū)域銷售和工業(yè)營(yíng)銷支持的高度協(xié)作性機(jī)構(gòu),致力于幫助客戶輕松了解Molex的全系列產(chǎn)品。Molex公司服務(wù)于各個(gè)行業(yè)的客戶,包括電信、數(shù)據(jù)通信、計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備、汽車、網(wǎng)絡(luò)布線、工業(yè)、消費(fèi)品、醫(yī)療以及軍用品市場(chǎng)。產(chǎn)品制造Molex擁有59座產(chǎn)品制造工廠,戰(zhàn)略性地分布于亞洲、歐洲和北美洲。由于創(chuàng)新和品質(zhì)離不開先進(jìn)的制造工藝,我們正不斷地提高鑄芯造型、沖壓、電鍍和組裝工藝。我們采用最先進(jìn)的塑料注射成型機(jī)和金屬?zèng)_壓成形機(jī)。我們不斷地創(chuàng)造新的工藝,迎接制造更小的連接器提出的挑戰(zhàn)。我們開發(fā)了一種新型的塑料鍍金屬技術(shù),為產(chǎn)品提供優(yōu)異的防護(hù)性能,同時(shí)加速了移動(dòng)電話天線等應(yīng)用中的定型和制造工藝。我們?cè)诩僧a(chǎn)品部門擁有印刷電路卡和接線組件的強(qiáng)大制造能力。我們致力于降低制造成本同時(shí)投資提高生產(chǎn)能力,推動(dòng)著更少但是更大的Molex工廠的趨勢(shì)。我們的很多投資將用于擴(kuò)建現(xiàn)有工廠,集中于整合具體地點(diǎn)的專長(zhǎng)和工藝。我們的目標(biāo)是:獲得規(guī)模經(jīng)濟(jì)性和更高的生產(chǎn)能力,同時(shí)繼續(xù)確保準(zhǔn)時(shí)交貨。在我們投資提高生產(chǎn)率和擴(kuò)大生產(chǎn)能力的同時(shí),品質(zhì)始終是極為重要的。所有Molex工廠都獲得了ISO 9000認(rèn)證,我們的自動(dòng)化工廠正以ISOTS- 16949標(biāo)準(zhǔn)一路領(lǐng)先。Molex致力于符合所有的國(guó)內(nèi)和全球環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。這是我們的環(huán)保行動(dòng)(在本部分也有介紹)的基礎(chǔ)。molex在中國(guó)的主要工廠分布在大連、東莞、成都、上海等地。收起

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