下一代汽車需要更明確的互連策略
http://www.debgrams.com 2023-09-27 09:43 來源：Interplex
當前汽車設計日益復雜，為提高舒適性、提升性能和確保更高的安全性，很多汽車的設計中融入了更復雜的功能。安裝在汽車上的傳感器和成像設備的數量也在急劇增加。這種情況不僅出現在豪華車市場，中檔乃至經濟車型也在增加額外的功能。
與此同時，其他動態因素也在改變汽車設計的實施方式。為減輕重量以延長電動汽車（EV）的續航里程，過去采用的機械系統正在逐步被淘汰，取而代之的是電子線控系統。
這兩種不同的趨勢將帶來同一個必然的結果。現在普通車輛所產生和傳輸的數據量會比過去傳統汽車要大幾個數量級。此外，應該注意的是，隨著汽車自動駕駛水平的提高（且我們開始邁向車輛完全無人駕駛的階段），數據量只會越來越大。
數據爆炸及其影響
據分析公司麥肯錫預計，如今普通車輛每小時產生的數據量已達 25GB 左右，但這僅僅是個開始。安裝于車身內外的攝像頭數量還在持續增加，且例如激光雷達、飛行時間（ToF）和超聲波等3D成像技術也將在短短幾年內成為一種常見功能。
如果汽車系統要做好充分的準備以應對前所未有的數據需求，那么支持性的互連解決方案也需要得到相應發展。此外，構建并向市場提供此類解決方案的方式也將發生根本性變化。
在汽車系統中實施互連器件
互連器件要想在充滿挑戰的汽車環境中發揮效用，并符合嚴格的國際標準（如歐盟的 LV214 和美國汽車工程師學會的 USCAR2），就必須具備多種屬性。首先，它們需要能夠承受沖擊和振動，其次，還要考慮到暴露于高溫環境中的問題。不過，隨著汽車行業從燃油車轉向電動汽車，這一問題會逐漸減少。
電磁干擾（EMI）源的存在如不予解決，則可能會對傳輸數據的信號完整性產生不利影響。為解決這一問題，需要在模塊中加入屏蔽裝置。隨著時間的推移，錫須的出現會對互連的可靠性造成嚴重影響，并有可能出現短路，從而導致系統故障。
此外，車輛設計的空間限制意味著汽車級互連器件必須非常緊湊。這通常需要高密度解決方案。在某些情況下，這些解決方案可能需要將電源和數據傳輸結合起來。
解決組裝方面的問題
除了考慮互連器件本身的性能和可靠性，電子控制單元和傳感器模塊的一級供應商還必須考慮互連器件集成對量產組裝制程的影響。若安裝互連器件會增加必要的步驟數量，從而減慢工作流程，這將意味著產出會受到影響。例如，如果需要旋轉PCB以改變朝向，則會浪費時間。此外，如果互聯器件的組裝需要人工干預（而不是完全自動化），那么整個流程的耗時也會更久（出錯的風險也會大幅增加）。
鑒于上述問題，壓接互連技術日益受關注。壓接連接能夠提供可靠且簡單的連接方式。通過使用這種技術，就能大幅提升組裝工作效率，還能避免復雜、勞動密集型和混亂的作業流程（如焊接）。
免焊連接還帶來了另一項顯著優勢。錫膏是完全剛性的，因此在受到沖擊或振動時容易開裂，而壓接連接具有更大的容差。因此，采用壓接連接的模塊比采用焊接引腳的模塊具有更長的使用壽命。
Interplex 開發的壓接連接目前已廣泛應用于車用系統，并獲得了眾多一級供應商的認可。其厚度從 0.4 毫米到 0.8 毫米不等，可提供持續可靠的運行，且易于裝配。除了機械方面的穩健性外，它們還具有強大的保持力和行業領先的熱特性。
通過可應用于壓接互連的 IndiCoat 電鍍專利技術，Interplex 能夠克服錫須這個對于其他連接器供應商來說頗為挑戰的困難。基于此，最終產品的質量可得到長期的保證。
圖 1：Interplex miniPLX 和 miniEON 壓接連接
很多汽車企業都希望將 電子控制單元或傳感器模塊的設計工作外包，而比起通過公司內部或其一級供應商來進行，許多企業現在都依靠Interplex來承接這些工作，進而將工程資源集中在自身能夠獲得最大差異化之處。
通過與 Interplex 合作，汽車品牌能夠利用高精度機械工程和涂層技術等領域中業界領先的專業知識。圖 2 所示的雷達單元和圖 3所示安全氣囊 電子控制單元都是 Interplex 為汽車部署而設計和制造的眾多模塊之一。
圖 2：Interplex 生產的雷達模塊所包含的元件詳情
圖 3：Interplex 開發的安全氣囊 ECU 示例
Interplex 應對客戶項目的關鍵在于其所建立的模塊化制造方法，即不同的單元設計之間共享大部分通用元素，但在一些關鍵專用治具仍可直接進行調整。這意味著能夠減少客戶需要支付的價格，因為無需為每個模塊提供全新的模具，而且可以將額外資本設備的購置降至最低。新的生產線不再需要從頭開始，因為只需對早前的模塊進行修改。
對所使用的制造技術進行統一，即通過一個強適應性的平臺來滿足更多汽車客戶對模塊的要求。客戶可為其車型采用獨特的單元，降低總成本的同時并維護自身利潤，這樣的平衡對他們來說非常具有吸引力。
結論
顯然，現代汽車制造商及其一級合作伙伴需要卓越的互連器件。這些產品不僅必須提供該領域一直以來所期望的更高性能和長期可靠性，還必須超越當下，提供簡單的組裝和充足的適應范圍，從而降低總成本并實現產量最大化。
Interplex技術團隊服務汽車領域的客戶已有數十載，無論是對于當前處于開發進程中的新車型，還是尚未發布、仍處于概念階段的車型，Interplex技術團隊都能深入洞察其需求。在 電子控制單元和傳感器模塊中加入壓接端子，可使裝配更輕松，從而加速生產流程以助力提高盈利能力。此外，在構建這些模塊時，通過采用頂部加載、基于平臺的方法，能夠實現足夠的靈活性，從而盡可能地提高生產流程的成本效益。
編輯精選
