連接器的應用與連接器的市場發展

　　連接器，即CONNECTOR。國內亦稱作接插件、插頭和插座。一般是指電器連接器。即連接兩個有源器件的器件，傳輸電流或信號。連接器是我們電子工程技術人員經常接觸的一種部件。它的作用非常單純：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，從而使電流流通，使電路實現預定的功能。連接器是電子設備中不可缺少的部件，順著電流流通的通路觀察，你總會發現有一個或多個連接器。

　　連接器形式和結構是千變萬化的，隨著應用對象、頻率、功率、應用環境等不同，有各種不同形式的連接器。例如，球場上點燈用的連接器和硬盤驅動器的連接器，以及點燃火箭的連接器是大不相同的。但是無論什么樣的連接器，都要保證電流順暢連續和可靠地流通。 就泛指而言，連接器所接通的不僅僅限于電流，在光電子技術迅猛發展的今天，光纖系統中，傳遞信號的載體是光，玻璃和塑料代替了普通電路中的導線，但是光信號通路中也使用連接器，它們的作用與電路連接器相同。

　　連接器的工作原理：

　　對于連接器，大家可能還沒有更多的了解。所謂連接器，是液面以下相互連通的兩個或幾個容器。盛有相同液體、液面上壓力相等的連通器，其液面高度相等。

　?。?） 連接器盛有相同液體，但液面上壓力不等，則液面的壓力差等于連通器兩容器液面高差所產生的壓差。

　?。?） 連接器液面上壓力相等，但兩側有互不相混的不同液體，自分界面起兩液面之高度與液體密度成反比。

　　連接器原理在工程上有著廣泛的應用。如各種液面計（水位計、油位計等），水銀真空計，液柱式風壓表，差壓計等，都是應用連通器原理制成的。

　　連接器的應用：

　　隨著連接器應用范圍的不斷擴展，它們可根據其兩大基本功能而分成：信號傳輸及電傳輸兩類。在電子應用領域這兩類連接器的顯著特點在于其端子上一定帶有電流，在其它的應用當中，端子所提供的電壓將同樣作為很重要的考慮對象，雖然同一種端子的設計可同時作為信號和電量傳輸兩種功用，但在多種相類似的接觸方式的應用上來看，許多電傳輸連接器在端子設計時僅僅把電量傳輸的需要作為唯一目的。

　　信號傳送可分為兩類：仿真信號傳送及數字信號傳送。

　　不論仿真或數字信號連接器，其所需功能主要應能保護所傳送的電壓脈沖信號的完整性，該完整性應包括脈沖信號的波形以及其振幅。數據信號在脈沖頻率上與仿真信號有所區別，其脈沖傳遞速度決定了所保護的脈沖的最大頻率，數據脈沖的傳遞速度比一些典型的仿真信號要快得多，有的脈沖在連接器中的傳遞速度已接近千億分之一秒的范圍，在當今微電子技術領域中，通常把連接器當作一導線看待，因為與增長如此之快的頻率相關的波長能比得上連接器的尺寸。

　　當連接器或是一互相連絡系統諸如一線纜裝配被運用于高速數據信號傳輸中，相應的對連接器性能的描述也就改變了。代替了電阻的特征阻抗以及互相連絡系統中的串音變得尤為重要?？刂七B接器的特征阻抗成為一大意識潮流，在線纜中便是對串音進行控制。特征阻抗在連接器中之所以具有如此重要的地位，是因為電阻的幾何外形很難做到完全統一，加之連接器尺寸又很小，必須將串音的可能性最小化。在線纜中，幾何形狀的控制較易實現，其特征阻抗也易控制，但是線纜的長度將有可能引起潛在的串音。

　　在連接器中控制特征阻抗是圍繞這個理由而進行的，在典型的開放式端子區域，連接器阻抗（和串音）是通過控制端子以合理的分布方式而達到的。于此類信號而言，接地比率是這種分布的一種反映，接地比率減少了。當然，這樣的結果就會減少可用于傳送信號的端子數目。與信號端子相關的理由位置是很重要的考慮因素。為了避免接地端子的減少，具有整體的接地平面的連接器系統已經得到了中發展。前文中已經介紹過了微條和條線的幾何形狀。整體的接地平面允許用于傳遞信號端子的使用，且能提高連接器所有傳遞信號的密度。

　　電力應用

　　如前所述，在上下文提到的電連接器是必須傳遞電力的。通常其電壓很低。通常用到的是如下兩種電力傳遞方法：

　?。?）專用于高水平的當前電力接觸傳遞

　?。?）和并行多籩信號接觸。它們每一種方法都有優有劣。

　　電力傳輸與信號傳輸相比有兩點不同之處。第一點，也是最明顯的，是用于傳遞較高電流。信號傳遞的電流通常不超過 1 安培，最多也不會超過幾安培，而電力傳輸的電流可達到幾十乃至幾百安培。第二點是由于電流導致的焦耳熱而產生的溫度升高。信號接觸過程產生的焦耳熱與周圍的溫度相差不多。相反地，電力傳輸的比率又是基于溫度的升高，溫度的升高，又產生相應的比率電流。一次30 度的溫度的升高通常作為一個電流比率的標準。

　　因此，為滿足電流額定值及性能的穩定性要求，控制焦耳熱是很有必要的，這就需要在設計當中考慮信號傳遞的同時也要考慮電量的傳輸。尤其對電阻大的端子，焦耳熱是一重要因素，必須將其減小到最低程度，而且，接 17 觸面的電阻也必須減小到最低程度，使其產生的熱量最小化。從選材的角度來說，當然是選擇高導電率或是橫截面積較大的端子以減小電阻，另外，增高傳輸電壓或增加接觸面積亦可減小接觸部分的電阻。

　　更高的交叉部分、多余的接觸端子，都暗示提高接觸壓力下連接器的尺寸。也就是說，實際上，有一個限制在貢獻電接觸上，包括接觸媒體和接觸的尺寸。在使用貢獻電接觸上，電力線纜的路徑，線纜大電力接觸的終點及電接觸的尺寸會成為限制因素。

　　隨著在連接器設計上提倡附加的限制，并行多訊號接觸允許更多傳統的連接器被用來分配電能。這些限制首先直接針對保證通過接觸的電流的分配，同時，它們的熱環境盡可能一致。其中以下三個因素是主要的：

　　1．電路應是平行的電子流；也就是說，如果可能的話，經過所有的接觸電壓降應該是相同的。如果不同的電壓降對用途來說是根本性的，則這些電路將被區別對待。

　　2．如果可能的話，接觸時的熱效應會被減至最低，尤其指一大束的電流接觸將被避免。

　　3．接觸的阻抗或是在全部訊號分配里一起計算的任意偏差必須相同。例如，依靠在接觸時存在的排列方式，在適當角度連接器獨立接觸的巨大阻抗會有差異。在設計分配的接觸時，這些差異應當被考慮。

　　連接器的市場發展：

　　隨著消費電子、汽車電子、通信終端市場的快速增長以及全球連接器生產能力不斷向亞洲及中國轉移，亞洲已成為連接器市場最有發展潛力的地方，而中國將成為全球連接器增長最快和容量最大的市場。據估計，未來中國連接器市場的成長速度將繼續超過全球平均水平，未來5年內，中國連接器的市場規模年均增速將達到15%，到2010年，中國的連接器市場容量將達257億元。

　　電連接器的主要配套領域有交通、通信、網絡、IT、醫療、家電等，配套領域產品技術水平的快速發展及其市場的快速增長，強有力地牽引著連接器技術的發展。到目前為止，連接器已發展成為產品種類齊全、品種規格豐富、結構型式多樣、專業方向細分、行業特征明顯、標準體系規范的系列化和專業化的產品。

　　總體上看，連接器技術的發展呈現出如下特點：信號傳輸的高速化和數字化、各類信號傳輸的集成化、產品體積的小型化微型化、產品的低成本化、接觸件端接方式表貼化、模塊組合化、插拔的便捷化等等。以上技術代表了連接器技術的發展方向，但需要說明的是：以上技術并不是所有連接器都必需的，不同配套領域和不同使用環境的連接器，對以上技術的需求點是完全不一樣的。

　　發展方向

　　連接器的發展應向小型化（由于很多產品面對更小和輕便的發展，針對間距和外觀大小，高度都有一定的要求，這對產品的要求就會更加精密，如線對板的最良好選擇小間距0.6mm和0.8mm）、高密度、高速傳輸、高頻方向發展。小型化是指連接器中心間距更小，高密度是實現大芯數化。高密度PCB（印制電路板）連接器有效接觸件總數達600芯，專用器件最多可達5000芯。高速傳輸是指現代計算機、信息技術及網絡化技術要求信號傳輸的時標速率達兆赫頻段，脈沖時間達到亞毫秒，因此要求有高速傳輸連接器。高頻化是為適應毫米波技術發展，射頻同軸連接器均已進入毫米波工作頻段。

　　應用趨勢

　　根據 Global Industry 預測，受中國以及亞洲、東歐、拉丁美洲地區的經濟推動，連接器市場將迎接下一個 5 年的巨大增長期，2012 年全球連接器的需求將達600 億美元。據 Global Industry 報告顯示，亞洲連接器市場在 2010 年達到 64億美元，中國 2015 年市場增速將達到 20%。

　　· 工研院估計 2010 年全球連接器市場規模將達到 498 億美元，創歷史新高

　　· 工研院預估，2011 年全球車用連接器市場規模將達 134 億美元

　　· 2011 年全球計算機及外圍連接器市場規模將達 125 億美元

　　· 2011 年全球電信數據連接器市場規模將達 100 億美元

　　· 消費性連接器在數字家庭、游戲機等熱潮帶動下也將持續成長

　　消費市場

　　調研顯示連接器市場在消費性電子產品游戲機、MP3、手機、LCD TV、數碼相機等需求暢旺帶動下，業績持續上升。In-Stat指出，2014 年全球電視機頂盒市場價值將達 13 億美金。根據 DisplaySearch 調查報告顯示，2010 年全球電視出貨將超過 2.42 億臺，同比增長 15%，預計到 2014 年將超過 2 億 6 千萬臺。

　　我國連接器行業為充分實現市場化競爭，各企業面向市場自主經營。國際市場上，連接器全球前十大廠商一直為美國、日本、法國、***四個國家和地區的廠商所占據，從競爭格局來看，泰科電子、安費諾、莫仕等3家外資企業占據了中國移動通信終端和數碼產品微小型精密連接器近80%的市場空間。

　　在中國大陸地區，連接器制造廠商有1，000余家，其中外商投資企業約為300家，本土制造廠家700余家，主要分布于長江三角洲和珠江三角洲地區。國內本土連接器廠商普遍規模不大，實力較弱；部分軍工企業技術研發具有優勢，但產品應用領域多集中軍工產品，大批量生產能力不足，與公司針對的細分市場不同，不構成實質性的競爭。

　　醫療市場

　　研究機構 BCC Research 調查報告指出，全球家用醫療設備市場規模至 2012年增長到 204 億美元，年增長率將達 6.8%。醫療電子將成為連接器應用新的增長點。市場預測到 2011 年，醫療領域的連接器市場將達到 16.3 億美元。

　　手機市場

　　連接器是手機中最重要的器件之一，平均來看，每部手機需要的連接器數量達到 8 個。根據 Coda Research 報告顯示，2010 至 2015 年期間，全球智能型手機出貨量將達 25 億支，年復合增長率為 24%。數據顯示，2010年第一季度中國 3G 手機銷量達 611.3 萬部，環比增加高達 65.97%。隨著手機市場發展的持續向好。手機連接器市場必將繼續順勢上行。

　　· 手機所使用的連接器產品種類分為內部的 FPC 連接器與板對板連接器；外部連接的 I/O 連接器，以及電池、SIM 卡連接器和 Camera Socket 等

　　· 受 3G 手機和智能手機需求市場影響，手機連接器當前發展方向為：低高度，小 pitch，多功能，良好的電磁兼容性，標準化和定制化并存

　　汽車市場

　　汽車連接器市場是最大的連接器細分市場，一輛典型輕型汽車大約有 1，500 個連接點。根據 Bishop & Associate 統計，預計汽車連接器市場將持續成長，至2011 年將達到 134 億美元市場規模。

　　電腦市場

　　市場調研公司 In-Stat 的報告顯示，到 2014 年全球包括平板電腦、上網本、智能本和筆記本電腦的移動計算設備出貨將保持 19.1% 的年復合增長率。全球筆記本電腦出貨在 2014 年將達到 2.91 億臺。連接器在電腦中的應用約為5-12 套每臺，電腦市場的穩步發展推動了連接器需求的持續增長。

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