Złącza sygnałowe dla elektroniki - miniaturyzacja i innowacyjność podstawą rozwoju rynku

Miniaturyzacja postępuje

Tabela 1. Przegląd ofert krajowych dostawców złączy sygnałowych

Miniaturyzacja złączy to ciągły proces rozwojowy, który dotyczy całego asortymentu tych produktów. Nietrudno dostrzec, że kolejne generacje sprzętu elektronicznego są coraz mniejsze, bardziej złożone, a w obudowach znajduje się coraz więcej komponentów. Podzespoły elektroniczne stają się też coraz mniejsze, a te do montażu SMT nierzadko muszą już być oglądane przez lupę.

Miniaturyzacja to sposób nie tylko na poprawę funkcjonalności (np. mobilności), ale również na obniżkę kosztów produkcji i transportu. Elementy elektromechaniczne, takie, jak przekaźniki, dławiki i złącza, zawsze były relatywnie duże w stosunku do całej reszty, ale też się z czasem zmieniają, aby proporcje zostały utrzymane i nie były one tym komponentem, który determinuje z góry wymiary fizyczne aplikacji.

Problemy z miniaturyzacją pogłębia to, że skomplikowanie elektroniki szybko rośnie. Przepustowość łączy komunikacyjnych, szerokość linii adresowych oraz szyn danych stale wzrasta o kolejne sygnały związane z adresowaniem coraz pojemniejszych pamięci, obsługą wyświetlaczy o większej rozdzielczości i użyciem wydajniejszych procesorów. Te informacje przenoszone są pomiędzy płytkami wchodzącymi w skład urządzenia za pomocą złączy, które mają być coraz mniejsze i zawierać coraz większą liczbę końcówek. Stąd trend na upakowanie pinów i mniejsze rastry jest bardzo silny.

Obudowy nowoczesnych konstrukcji omawianych elementów są mniejsze dzięki większej precyzji wykonania detali, lepszym tworzywom sztucznym oraz wyrafinowanej konstrukcji mechanicznej, np. zapewniającej możliwość korekcji położenia wtyku w stosunku do gniazda i ograniczenie naprężeń mechanicznych. Same piny złączy sygnałowych przypominają części szwajcarskich zegarków, są wykonane z wielką dokładnością i z materiałów gwarantujących trwałość mechaniczną.

Obroty dystrybutorów ze sprzedaży złączy sygnałowych są trudne do oszacowania, ponieważ z reguły firmy traktują tę grupę łącznie bez rozbijania na kategorie. Dodatkowo granice obu segmentów są niemożliwe do wyraźnego wyznaczenia, stąd na dane pokazane na wykresie trzeba patrzeć przez pryzmat ich struktury, a nie wartości. Z danych wynika, że statystycznie co piąty dostawca złączy sygnałowych może pochwalić się sprzedażą powyżej 5 mln złotych rocznie, a prawie połowa (43%) ma obroty między 0,5 a 5 mln zł. Podobnej wielkości grupa obejmuje firmy ze sprzedażą do 0,5 mln rocznie. Mimo, że ograniczyliśmy pytanie w ankiecie do wskazania jednego z trzech przedziałów o bardzo szerokich granicach, nadal wiele firm odmówiło podania danych. Z konieczności więc to zestawienie należy traktować jako przybliżone.

Równolegle do coraz mniejszych wymiarów pojawiają się wersje z wbudowanymi ekranami i rozwiązania adapterów z łatwym montażem ekranów przy jednoczesnym zapewnieniu bardzo dobrych właściwości EMC, bo częstotliwości sygnałów stale rosną - przykładem może być szybko upowszechniający się USB 3.0, ale także gigabitowy Ethernet oraz interfejsy wideo jak Display Port, HDMI lub LVDS.

Ogromny postęp w miniaturyzacji widać też w złączach międzypłytkowych (mezzanine connectors). Jest to specyficzna grupa tych komponentów, która ma za zadanie połączyć w całość kilka płytek drukowanych będących modułami funkcjonalnymi. Mają one zwykle bardzo dużo pinów, płaską i bardzo zwartą konstrukcję o niskim profilu pozwalającą na ciasne upakowanie PCB. Na rynku są takie złącza zawierające nawet 500 końcówek w obudowie o wymiarach 70×20 mm.

Natalia Kleist

Elhurt

Jakie wymagania stawiane są dzisiaj przed dostawcami złączy?

Główne wymaganie klientów to dostarczenie dobrego jakościowo złącza w możliwie jak najniższej cenie. Ważna jest również odpowiednia logistyka zapewniająca terminowe dostawy oraz elastyczność po stronie dostawcy. Jednak w zależności od konkretnego odbiorcy, te parametry mogą się różnić. Z tego powodu firma Elhurt stawia na zrozumienie potrzeb klienta i dopasowanie konkretnych rozwiązań do jego wymagań.

Obecnie coraz częściej klienci proszą również o pomoc techniczną przy wyborze odpowiedniego produktu do danego projektu. W tym celu korzystamy z naszego długoletniego doświadczenia w branży elektronicznej. Nasi inżynierowie aplikacyjni nieustannie się szkolą, dzięki czemu mają szeroką wiedzę na temat zastosowań, w których wykorzystywane są sprzedawane przez nas produkty i potrafią doradzić odpowiednie rozwiązanie.

Jakim czynnikiem w sprzedaży złączy jest jakość wykonania?

Jakość wykonania złącza to jeden z kluczowych czynników w sprzedaży. Klienci budując własną markę, unikają rozwiązań, które miałyby niekorzystny wpływ na niezawodność finalnego produktu. Wadliwe złącze może spowodować nie tylko wysokie koszty napraw, ale także problemy i opóźnienia już na etapie produkcji. Z tego powodu firma Elhurt decyduje się na współpracę wyłącznie z producentami złączy, co do których nie ma wątpliwości co do jakości wykonania.

Jaka jest rola rynkowa wiązek w sprzedaży złączy?

Jeśli chodzi o wiązki, z jednej strony w Polsce istnieje bardzo wiele firm produkujących wiązki kablowe. Produkują oni wiązki nie tylko na rynek polski, ale też w znacznym stopniu na eksport i dzięki temu generują wysokie zapotrzebowanie na różnego typu złącza montowane razem z przewodami. Z drugiej strony oferujemy naszym klientom wiązki produkowane bezpośrednio przez producentów złączy, którzy często w swojej ofercie oprócz komponentów mają również możliwość wykonania pod klienta wiązki według jego projektu.

Nie tylko sygnały elektryczne

Coraz więcej złączy ma konstrukcję otwartą, to znaczy taką, która nie ma charakteru zamkniętej całości o z góry ustalonych wymiarach, liczbie i rozkładzie pinów oraz obudowie. Nie opierają się na jednej monolitycznej i nierozbieralnej konstrukcji, ale w zamian do dyspozycji projektantów stawia się rozbudowany zestaw elementów składowych, z których niczym z klocków Lego można tworzyć wersje w optymalny sposób dopasowane do wymagań nakładanych od strony parametrów prądowo-napięciowych, odporności środowiskowej i wymagań mechanicznych.

Złącza takie są komponowane z elementów składowych tak, aby były one jak najlepiej dopasowane do wymagań aplikacyjnych. Dopasowanie polega na złożeniu pola stykowego z modułów zawierających linie sygnałowe, koncentryczne, optyczne, w różnych proporcjach i konfiguracjach. Podobnie jest z obudową, której poszczególne wersje różnią się kształtem, obecnością uszczelnień, mocowań kabla, ekranów, zapięć zapobiegających rozłączeniu i podobnych akcesoriów.

Złącza takie kierowane są głównie na rynek przemysłowy, niemniej spotyka się je w wielu dziedzinach określanych jako profesjonalne, a więc w wojsku, medycynie, motoryzacji. Dla producentów takie elementy są korzystne, bo pozwalają trochę ograniczyć liczbę wersji katalogowych funkcjonujących na rynku. Nietrudno zauważyć, że złącza to obszar produktowy bardzo szeroki pod kątem asortymentu, a koszty magazynowania i logistyki towarów są z pewnością w tym przypadku znaczącą częścią ich cen.