汽车电子的发展趋势和Molex微互连解决方案

汽车行业在电气化、自动驾驶和安全功能的趋势发展中，结合高速和无线连接应用，市场将会快速成长并日益普及。为了支持新型和越来越小的电子系统的快速扩展，设计者把目光投向了小型化，因而寻求新的、更紧凑的零部件和互联技术。本文将为您介绍汽车电子的发展趋势，以及由Molex（莫仕）所推出的微互连解决方案。

汽车电子要求具可靠性的更密集和微小的元器件

Molex于2021年1月曾公布的一项针对230名汽车OEM合格决策者的调查显示，91%的受访者认为“未来的汽车”将是全电动或混合动力汽车。此外，94%的受访者认为它将涵盖自动驾驶功能，而高速Wi-Fi和无线充电将成为其最受欢迎的功能。事实上，安全和驾驶员赋能系统（如更大的显示屏、摄像头系统和激光雷达等探测传感器）在所有车型上都在增多。这些趋势也鼓励工程师增设功能，同时用更密集和微小的元器件为它们提供助力。

通常，设计者会转向从移动和消费类电子产品中常见的元器件和互连器件中寻找，因为这些元器件和互连器件的尺寸通常很小。不过，虽然微型元器件在汽车设计中减轻了空间约束，但它们也需要经过验证可靠性，以满足要求苛刻的汽车要求。此外，为了满足客户的期望，汽车原始设备制造商（OEM）及其供应商需要采用具备一定程度卓越性的电子元器件，包括宽温度范围的电子器件，通过可承受冲击和振动验证，以及遵守汽车生产件批准程序（PPAP）。

随着汽车朝向电气化、智能化发展，车上所采用的屏幕也越来越多。随着汽车设计师在车内安设越来越多、越来越大的LCD屏幕，传统上采用的线对板连接器等互连系统正在被紧凑、小间距的柔性电缆（FFC/FPC）连接器所取代。这些连接器系统支持更高插针数与频率，增大了元器件密度和更优的对准精度需求。通过实现自动化组装和加大组件密度，为新的增值电子功能腾出空间，FPC连接器系统也具有经济上的意义。 

新时代的汽车追求着更高的安全水平，车上所采用的摄像头和传感器的数量也日渐增多。在备用视觉之外，车载摄像头数量每年都在增加，自动驾驶和安全驾驶功能用到了通过摄像头和传感器获取的数据。由于许多摄像头和传感器都安装在车外，它们的元器件必须承受恶劣环境，以确保可靠连接。设计者需要保护敏感的摄像头连接器接口，这些接口可能暴露在极端温度、振动、冲击以及潮湿和污染环境中，而且这些安全系统不能失效，因此，接口防护对系统设计者而言意义重大。针对缩小的汽车摄像头系统，采用坚固耐用、密封和带有屏蔽的后壳和连接器系统成为重要的关键。

另一方面，随着家庭和工作场所逐步走向互连，驾驶者和乘客对车辆也有同样的期望。无线充电、高速数据和Wi-Fi是当今购车者所期待的，单个USB端口已经不够用了。随着USB Type-C快充的普及，消费者希望仪表盘和后座上设有多个端口，以便集成更多的消费设备。

此外，随着汽车逐步成为移动计算平台，更多的元器件和印制电路板将现身汽车设计。这些电子设备需要做到承受振动，减轻焊点应力，这些应力会影响性能，甚至导致故障需要更换模块，因此，模块需要搭载互联印制电路板，以确保模块的稳定性。    

满足汽车发展多样需求的对应解决方案

Molex针对汽车发展的需求，推出了多款相对应的解决方案。像是针对车载多显示屏的发展趋势，Molex推出了FD19 Easy-On FFC/FPC连接器，间距为0.50 mm和1.00 mm，这款连接器可使车载显示屏和电子系统展现绝佳的性能，其具有独特的前掀式驱动器设计，内置固定功能，可承受更高的冲击与振动等级，并具备热性能，工作温度可达125℃（最高150˚℃），符合汽车级的LV214标准，采用双接触端子设计，在高冲击、高振动状况下能够保证信号，支持ZIF连接器，具有宽电路尺寸，可最大限度实现设计灵活性。    

Molex FD19 Easy-On FFC/FPC连接器

在针对摄像头的应用上，Molex推出FAKRA摄像头后壳组装，FAKRA接口与FAKRA电缆元器件配插使用，可定制的输入／输出插塞接口与可定制的输入／输出插孔配合使用。

USB Type-C连接器

针对热门的USB Type-C应用，Molex的USB Type-C连接器可设计加入仪表盘系统，实现可靠集成和为消费类电子产品充电，支持可逆插头双向插入，与USB 4兼容、高达5 A的电流，支持高速40 Gbps传输，并具备防水功能。

在模块互联应用方面，Molex推出SlimStack板对板连接器系统，可用于车载模块和系统连接印制电路板，支持各种浮动范围（在X、Y、Z方向上），在插配状态下也不例外，涵盖连接期间的使用寿命，这有助于连接器承受振动并简化装配，“浮动”可以补偿公差叠加，支持简便装配，Molex并具备设计能力，能提供定制选项以贴合需求，举例来说，堆叠高度可从3.00 mm至15.00 mm以上不等，尺寸紧凑，间距小至0.635和0.40 mm，高速传输支持高达6 Gbps。    

采用SlimStack板对板连接器系统的应用

FFC/FPC连接器提供可靠、坚固、易用的连接器解决方案

由于许多新产品设计需要特定数量的信号电路，而且可能很难采购小间距、多电路FFC/FPC连接器。Molex的Easy-On FFC连接器和FPC连接器具有多种功能，可提高设计灵活性，它们包括广泛的驱动器、间距（0.20 mm至2.00 mm）和电路尺寸（2至120）组合，能够为电子制造商提供可靠、坚固、易用，且具有更高设计灵活性的连接器解决方案。支持的驱动器类型包括前端翻转、背部翻转、非ZIF、滑块、灵活锁拴功能、一键式设计等，种类相当多样，非常适合消费、移动设备和汽车市场。    

在组装过程中，共面性问题和多步骤过程可能会导致错误和延迟。Molex的Easy-On FFC和FPC连接器相当可靠、坚固且易于操作，简化机器人插配和全自动SMT工艺。Molex的FFC/FPC连接器具有最小的翘曲和镀镍端子，且经过设计和测试，可解决SMT过程中出现的共面性或其他问题。

客户需要可满足各种产品合规性要求的制造商和稳定的供应链，作为业内久经考验的领导者，Molex提供质量可靠的产品，这些产品符合各种环境标准和RoHS认证。对更大程度的定制化和更快的履行的需求，正在推动该公司做出同样的响应。由于可用性与质量同样重要，因此现在需要一个可靠的合作伙伴来驾驭复杂的全球供应链环境。Molex以客户为中心的方法，提供了支持不断变化的客户需求所需的动态、灵活的供应链解决方案。

Molex的Easy-On FFC连接器和FPC连接器可应用于汽车中的音频、导航、信息娱乐，以及舒适设备、平视显示器（HUD）、信息娱乐系统、仪表板、灯光、侧视摄像头等。     

在汽车数字驾驶舱的中央信息显示器中采用Easy-On FFC/FPC连接器

提供双触点以实现安全连接的FFC/FPC连接器

Molex的Easy-On FFC连接器和FPC连接器中的FD19系列，可支持双底触点，每路连接采用两个独立触点以实现安全连接，以及0.50和1.00 mm间距的多种电路尺寸，工作温度高达150℃，这些连接器可与带耳和不带耳电缆一起作业。

FD19系列具有抗振式（抗震式）“双触点”，采用0.50至1.00 mm之间的任何端子间距，因此可连接高压电路。电路数量范围宽泛，可提供从4路至80路之间的各种电路数量配置，高度则为1.90 mm。    

一般市场上的客户和各行各业都要求供应商能快速提供样品和各种选择，Molex的超薄型FD19系列适宜在振动环境中使用，并可以为相同的设计提供0.50 mm和1.00 mm端子间距两种版本。FD19系列的正面宽阔，方便FFC/FPC插入，在锁定时可发出响亮的“咔哒”声。为了获得更好的操作性和抓握力，连接器具有宽阔的手指操作区域，便于轻松插入和拔出。该连接器具有专用的真空吸嘴空间，以方便拾放操作。该连接器采用低卤素材料，以实现环境的可持续性。FD19系列的应用场合相当广泛，在汽车行业则可用于汽车导航、仪表板、汽车信息娱乐系统等处。

FD19系列的前翻盖连接执行器的操作过程更简单，并且可以使用闩锁型FFC/FPC来实现对FFC/FPC电缆的更大抓握力，连接器端子具有镀镍阻挡层，可防止助焊剂和焊料芯吸，如果需要，还可提供额外的闩锁选项。连接器可耐受高达150℃高温，因此可用于高温下运行的设备中。Molex提供种类繁多的微型解决方案来满足最多样化的市场需求。 

结  语

汽车行业无疑正在经历前所未有的技术变革，这些变革不仅推动车辆的智能化和电气化，而且推动核心电子产品及其所有相关连接技术（无线或有线）和互连产品。

随着自动驾驶、车联网和电动汽车技术的成熟，汽车行业将需要利用更先进的电子互连来支持日益复杂的应用需求。易于使用的高速、高性能、高稳固性微型连接器，将成为汽车生态系统的重要组成部分。Molex已准备好满足汽车制造商的设计和制造需求，可靠性、安全性和设计灵活性，仍将是Molex未来车辆连接解决方案的标志。