汽車電子的發展趨勢和Molex微互連解決方案

汽車行業在電氣化、自動駕駛和安全功能的趨勢發展中，結合高速和無線連接應用，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的快速擴展，設計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技術。本文將為您介紹汽車電子的發展趨勢，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月曾公布的一項針對230名汽車OEM合格決策者的調查顯示，91%的受訪者認為“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。事實上，安全和駕駛員賦能系統（如更大的顯示屏、攝像頭系統和激光雷達等探測傳感器）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，設計者會轉向從移動和消費類電子產品中常見的元器件和互連器件中尋找，因為這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計中減輕了空間約束，但它們也需要經過驗證可靠性，以滿足要求苛刻的汽車要求。此外，為了滿足客戶的期望，汽車原始設備制造商（OEM）及其供應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證，以及遵守汽車生產件批準程序（PPAP）。

隨著汽車朝向電氣化、智能化發展，車上所采用的屏幕也越來越多。隨著汽車設計師在車內安設越來越多、越來越大的LCD屏幕，傳統上采用的線對板連接器等互連系統正在被緊湊、小間距的柔性電纜（FFC/FPC）連接器所取代。這些連接器系統支持更高插針數與頻率，增大了元器件密度和更優的對準精度需求。通過實現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，FPC連接器系統也具有經濟上的意義。 

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量也日漸增多。在備用視覺之外，車載攝像頭數量每年都在增加，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據。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境，以確?？煽窟B接。設計者需要保護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境中，而且這些安全系統不能失效，因此，接口防護對系統設計者而言意義重大。針對縮小的汽車攝像頭系統，采用堅固耐用、密封和帶有屏蔽的后殼和連接器系統成為重要的關鍵。

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、高速數據和Wi-Fi是當今購車者所期待的，單個USB端口已經不夠用了。隨著USB Type-C快充的普及，消費者希望儀表盤和后座上設有多個端口，以便集成更多的消費設備。

此外，隨著汽車逐步成為移動計算平臺，更多的元器件和印制電路板將現身汽車設計。這些電子設備需要做到承受振動，減輕焊點應力，這些應力會影響性能，甚至導致故障需要更換模塊，因此，模塊需要搭載互聯印制電路板，以確保模塊的穩定性。    

滿足汽車發展多樣需求的對應解決方案

Molex針對汽車發展的需求，推出了多款相對應的解決方案。像是針對車載多顯示屏的發展趨勢，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展現絕佳的性能，其具有獨特的前掀式驅動器設計，內置固定功能，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125℃（最高150?℃），符合汽車級的LV214標準，采用雙接觸端子設計，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，可最大限度實現設計靈活性。    

Molex FD19 Easy-On FFC/FPC連接器

在針對攝像頭的應用上，Molex推出FAKRA攝像頭后殼組裝，FAKRA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應用，Molex的USB Type-C連接器可設計加入儀表盤系統，實現可靠集成和為消費類電子產品充電，支持可逆插頭雙向插入，與USB 4兼容、高達5 A的電流，支持高速40 Gbps傳輸，并具備防水功能。

在模塊互聯應用方面，Molex推出SlimStack板對板連接器系統，可用于車載模塊和系統連接印制電路板，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”可以補償公差疊加，支持簡便裝配，Molex并具備設計能力，能提供定制選項以貼合需求，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6 Gbps。    

采用SlimStack板對板連接器系統的應用

FFC/FPC連接器提供可靠、堅固、易用的連接器解決方案

由于許多新產品設計需要特定數量的信號電路，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，可提高設計靈活性，它們包括廣泛的驅動器、間距（0.20 mm至2.00 mm）和電路尺寸（2至120）組合，能夠為電子制造商提供可靠、堅固、易用，且具有更高設計靈活性的連接器解決方案。支持的驅動器類型包括前端翻轉、背部翻轉、非ZIF、滑塊、靈活鎖拴功能、一鍵式設計等，種類相當多樣，非常適合消費、移動設備和汽車市場。    

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

客戶需要可滿足各種產品合規性要求的制造商和穩定的供應鏈，作為業內久經考驗的領導者，Molex提供質量可靠的產品，這些產品符合各種環境標準和RoHS認證。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。由于可用性與質量同樣重要，因此現在需要一個可靠的合作伙伴來駕馭復雜的全球供應鏈環境。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、靈活的供應鏈解決方案。

Molex的Easy-On FFC連接器和FPC連接器可應用于汽車中的音頻、導航、信息娛樂，以及舒適設備、平視顯示器（HUD）、信息娛樂系統、儀表板、燈光、側視攝像頭等。     

在汽車數字駕駛艙的中央信息顯示器中采用Easy-On FFC/FPC連接器

提供雙觸點以實現安全連接的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，每路連接采用兩個獨立觸點以實現安全連接，以及0.50和1.00 mm間距的多種電路尺寸，工作溫度高達150℃，這些連接器可與帶耳和不帶耳電纜一起作業。

FD19系列具有抗振式（抗震式）“雙觸點”，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。電路數量范圍寬泛，可提供從4路至80路之間的各種電路數量配置，高度則為1.90 mm。    

一般市場上的客戶和各行各業都要求供應商能快速提供樣品和各種選擇，Molex的超薄型FD19系列適宜在振動環境中使用，并可以為相同的設計提供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，以實現環境的可持續性。FD19系列的應用場合相當廣泛，在汽車行業則可用于汽車導航、儀表板、汽車信息娛樂系統等處。

FD19系列的前翻蓋連接執行器的操作過程更簡單，并且可以使用閂鎖型FFC/FPC來實現對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。連接器可耐受高達150℃高溫，因此可用于高溫下運行的設備中。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  語

汽車行業無疑正在經歷前所未有的技術變革，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品及其所有相關連接技術（無線或有線）和互連產品。

隨著自動駕駛、車聯網和電動汽車技術的成熟，汽車行業將需要利用更先進的電子互連來支持日益復雜的應用需求。易于使用的高速、高性能、高穩固性微型連接器，將成為汽車生態系統的重要組成部分。Molex已準備好滿足汽車制造商的設計和制造需求，可靠性、安全性和設計靈活性，仍將是Molex未來車輛連接解決方案的標志。