Ewolucja techniczna w złączach sygnałowych
Nowości produktowe w złączach sygnałowych wiążą się najczęściej z nowymi standardami komunikacji/transmisji danych. Są one z definicji coraz bardziej skomplikowane, bo 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 i ma to wyraźne przełożenie na nowe produkty.
W złączach sygnałowych spoza obszaru komunikacyjnego, cały czas widoczne jest dążenie do maksymalnego ułatwienia podłączania przewodów do złączy, głównie za pomocą zacisku sprężynowego, pozwalającego na szybki montaż bez konieczności korzystania z dodatkowych narzędzi. Te rozwiązania bazują na technice IDC, gdzie kabel do złącza mocuje się przez zaciśnięcie go w pinie o kształcie litery U. Pin rozcina izolację i zapewnia pewne połączenie bez konieczności żmudnego przygotowywania każdego przewodu z osobna. Szybkie techniki montażu dotyczą też wersji optycznych (światłowody), w.cz. (kable koncentryczne), kabli teleinformatycznych i oczywiście rozwiązań przemysłowych. Upowszechniają się złącza pozwalające na podłączanie taśm flex do PCB, gdyż w obszarze elektroniki mobilnej płytki flex pełnią rolę wiązek spinających elektrycznie moduły i obwody urządzenia.
Wymagająca telekomunikacja
Złącza sygnałowe dla telekomunikacji to bezsprzecznie elita technologiczna omawianych produktów, w których jest najwięcej innowacji i know-how, gdzie technologia wykracza daleko poza to, aby spiąć dwa obwody elektryczne. Rosnąca szybkość działania układów elektronicznych, coraz większe szybkości zegarów i wzrost prędkości transmisji danych na liniach komunikacyjnych i interfejsach, jak chociażby w USB 3 i 4, powodują konieczność korzystania z elementów łączeniowych o parametrach pozwalających na zachowanie integralności sygnałowej. Oznacza to wykonanie styków dopasowanych falowo do linii komunikacyjnych, o małych reaktancjach pasożytniczych, dobre ekranowanie zapewniające ochronę elektromagnetyczną połączenia i podobne zagadnienia, jak chociażby zgodność czasów propagacji dla poszczególnych pinów. Takie złącza są dzisiaj poszukiwaną nowością, ale wiadomo, że rozwiązanie w jednym produkcie tylu ważnych problemów technicznych nie jest zadaniem łatwym.
Poza komunikacją wewnątrz urządzenia duża szybkość komunikacji wiąże się najczęściej z USB, gigabitowym Ethernetem, magistralami PCI Express, SRIO, SPI, interfejsami wideo, jak Display Port lub LVDS. W tym obszarze nowości produktowe pojawiają się częściej, co jest wynikiem istnienia takich standardów oraz szerokiego rynku zapewniającego producentom popyt.
Druga grupa zaawansowanych rozwiązań to komponenty do połączeń płytka-płytka, gdzie spinane są w całość magistrale komunikacyjne w szybkich systemach komputerowych. Charakteryzuje je bardzo duża liczba pinów, mała wysokość, rozwiązania zapobiegające uszkodzeniom mechanicznym podczas łączenia i rozłączania (możliwość korekcji położenia wtyku w stosunku do gniazda i tym samym ograniczenie naprężeń mechanicznych), wymyślne blokady zapobiegające przypadkowemu rozłączeniu i podobne funkcjonalności.
Główne problemy rynku
Najważniejszym problemem rynku jest aktualnie wzrost cen podzespołów i kosztów działalności przy jednocześnie nienajlepszej sytuacji w gospodarce europejskiej. Podwyżki cen złączy to w dużej części wzrost kosztów surowców (metale, tworzywa), energii elektrycznej i kosztów pracy u producentów. Z kolei koniunktura na rynku złączy jest uzależniona w dużej mierze od popytu na maszyny, sprzęt telekomunikacyjny i komputerowy. Producenci maszyn, używają bardzo dużej ilości złączy, po stronie szafy elektrycznej oraz od strony systemów napędowych, czujników, kabli sterujących i komunikacyjnych. Wzrost produkcji w takich firmach ciągnie w górę sprzedaż zarówno samych złączy, jak i gotowych wiązek kablowych i tego czynnika dzisiaj brakuje. Z kolei wysokie ceny pamięci, ograniczają popyt na systemy komputerowe, co też ma negatywny wpływ na popyt na złącza sygnałowe.
Miniaturyzacja
Współczesna elektronika jest coraz bardziej złożona, a jednocześnie mniejsza, lżejsza i mobilna. W obudowach trzeba zmieścić ogromną liczbę podzespołów, akumulator, system chłodzenia oraz duży wyświetlacz. Stąd złącze często staje się elementem, które pod względem wymiarów jest relatywnie duże w porównaniu do reszty elektroniki. Z tego powodu kolejne generacje złączy są zwykle bardziej kompaktowe. Oczywiście nie wszystkie wersje, gdyż te definiowane przez standardy branżowe mają wynikające z nich ograniczenia, ale w dużej części miniaturyzacja jest widoczna. Proces ten jest też częścią walki z rosnącymi kosztami, gdyż mniejsze elementy wymagają mniej surowców, energii do produkcji i są tańsze w transporcie. Może nie da się tego uchwycić w skali pojedynczego klienta, ale dla producenta ma to wymierną wartość.
W przypadku złączy dużej mocy, miniaturyzacja jest ograniczana przekrojami przewodników, w wersjach sygnałowych nie ma tego ograniczenia i przeszkodą są wyłącznie aspekty mechaniczne, w tym precyzja zapewniana przez park maszynowy. Szczególnie imponujący postęp nastąpił w ostatnich latach w złączach międzypłytkowych (tzw. mezzanine connectors), elementów łączących płytkę z taśmą flex i rozwiązań dla szybkich szeregowych interfejsów cyfrowych. W nich raster pinów nie wykracza poza 0,5 mm.
Najważniejsze dla klientów cechy ofert brane pod uwagę przy kupowaniu złączy
W obecnych warunkach, cena na szczycie wykresu nie jest zaskoczeniem, ale kolejne pozycje też stanowią uniwersalną regułę wyboru produktu. Umiejętne zbalansowanie ceny, jakości i terminu dostawy jest kluczowym czynnikiem działów zaopatrzenia. Wykres ilustruje ponadto, że rynek docenia kompetencje techniczne dostawcy i dostępność wsparcia technicznego, że marka producenta ma znaczenie i jest traktowana jako synonim jakości. Liczy się też długotrwała współpraca, pozwalająca m.in. na planowanie dostaw.
Z pewnością w kolejnych latach znaczenie miniaturyzacji w złączach cały czas będzie się utrzymywać, a kolejne wersje produktów będą jeszcze mniejsze. Granice wyznaczają konsumenckie urządzenia mobilne i skoro w nich udaje się dokonać wielu widowiskowych zmian, rynek nie zawaha się podnieść poprzeczki oczekiwań dla reszty aplikacji.
Pozytywnym aspektem wiążącym się z miniaturyzacją jest wzrost zaawansowania technicznego wypychający z rynku słabszych producentów pod względem stosowanej technologii oraz w pewnym stopniu eliminujący też tandetę. Miniaturowe elementy nie dają szansy osiągnięcia znaczących oszczędności materiałowych, a jednocześnie wymagają posiadania parku maszynowego najwyższej klasy – innymi słowy w subminiaturowych złączach proste oszczędności kosztowe są trudne do osiągnięcia.
Karol Lenkiewicz
Manager Działu readychain & readycable w firmie igus
Jakie wymagania stawiane są dzisiaj przed dostawcami złączy?
Klienci najchętniej współpracują z niezawodnymi dostawcami, którzy spełniają szereg specyficznych wymagań. Najczęściej chodzi o najlepszą kombinację ceny, jakości oraz dostępności. Ważna jest również elastyczność. Sukcesy odnoszą dostawcy, którzy mogą zaproponować zamiennik, spełniający oczekiwania klienta. Z uwagi na specyfikę procesów produkcyjnych wtyczek, dostawcy często muszą zainwestować w większy magazyn złączy, które byłyby dostępne "tu i teraz", co wiąże się oczywiście z pewnym ryzykiem (zamrożenie kapitału, utrata w międzyczasie seryjnego klienta, zmiana technologiczna itp.). Firmy które są w stanie ponieść takie ryzyko, mają większe szanse na sukces. Kolejnym wymaganiem jest doradztwo techniczne oraz kompetencje, aby zaproponować inne, alternatywne, często lepsze lub tańsze rozwiązanie. W takiej sytuacji nie wystarczy tylko sama znajomość symboli producentów złączy, do tego trzeba dodać wiedza o wymaganiach elektrycznych, mechanicznych i środowiskowych, które trzeba spełnić. W sytuacji bardzo agresywnego i konkurencyjnego rynku, przy zbliżonych cenach i dostępności, sukcesem mogą być wspomniane kompetencje techniczne, jakość obsługi sprzedażowej i posprzedażowej. Z pewnością warto budować długotrwałe relacje, oparte na zaufaniu.
Jakim czynnikiem w sprzedaży złączy jest jakość wykonania?
Jakość wykonania złączy sygnałowych często nie jest przedmiotem dyskusji podczas doboru i oferowania konkretnych modeli. Nie dlatego, że jest nieistotna, ale dlatego, że jest tak oczywista i niezbędna, że nie wymaga specjalnej dyskusji. Za przykład można podać złącza do komunikacji technologii BUS- owych. Jeśli klient korzysta z konkretnego typu komunikacji, jak np. Profinet, to złącza muszą być dopasowane do wymagań takiej technologii, mieć odpowiednie parametry, certyfikacje itp. Inaczej po prostu nie będą złączami do Profinetu i nie powinny być proponowane. Chodzi np. o możliwość transmisji danych z odpowiednią prędkością, możliwość podłączenia ekranu kabla w taki sposób, aby wyeliminować zewnętrzne zakłócenia elektromagnetyczne.
