汽車電子裝置需較小的連接器

汽車製造商不斷為其車輛添加或改進特點和功能，有許多都需電子控制單元 (ECU)。然而，由於空間有限，促使人們持續推動小型化和更有效率的連接器以處理電力流動和通訊，以確保電子和電氣系統正常運作。

以後視鏡為主要一例：此裝置通常會整合馬達、盲點偵測指示、方向燈、加熱元件、地面照明、免鑰匙進入系統天線，甚至用於吹掉水滴的超音波產生器。這包含大量的電子元件，而所有這些元件都必須防水且高度抗振，並且納入相對緊湊的外罩中。

汽車產業正處於大規模轉型的動盪中，這是由於特點和功能的持續電腦化，以及政府和產業在加速擺脫內燃機轉型的大規模投資。

車輛是持續移動的電腦系統，汽車製造商希望為新的創收連線汽車服務開啟前程。先進駕駛輔助系統 (ADAS)、自動駕駛、預測性維護，以及共享所有權模式也有助於將重點轉向由軟體驅動的車輛。

汽車製造商正在調整其策略，以滿足消費者的期望和需求，而這些期望和需求可能會迅速變化，因此這些力量也勢必會影響零件供應商，以適應高度顛覆性的轉型。 例如，一些汽車製造商已經加快或減慢轉移至電動車 (EV) 的計劃，加上供應鏈管理仍然是一個持續的問題，可能會使供應商關係變得複雜。

一項確定必須預先規劃的因素是對組件小型化的持續需求，這是由於汽車製造商尋求在整體車輛覆蓋區中添加更多電子功能，但其實此覆蓋區每年均無太大變化。

由於製造商尋求在有限的空間中擠入更多的電子控制單元，因此零件供應商必須設計更小的產品，並且必須計劃如何提高其效能。連接器通常是設計人員在規劃新產品時最後考量的因素，現在在設計過程中變得越來越重要，因為製造商尋求更小的模組和佈線纜線。

更小、更可靠來達到更大的目標

纜線和連接器本質上是中樞神經系統的組成部分，必須更加創新和緊湊，才能支援電腦和感測器不斷擴張的角色。在某些情況下，目前車輛中傳統連接器的尺寸可能比連接的模組更大，因此必須更小、更可靠，並在狹小和擁擠的空間中能更靈活配置，所以越來越難加以維護。

連接器的小型化通常必須犧牲效能，製造商通常具有嚴格的測試標準並尋求競爭優勢，因此難以接受。

前文引述的車門後視鏡說明了對更多複雜功能的需求，這會提高連接器的技術要求。汽車客戶和零件供應商要求連接器能夠節省空間、承載高電流、提高可使用性、防水和高振動。

全球十大互連供應商 JAE Electronics 的工程師接受這項挑戰，設計出一款防水汽車連接器。此連接器可滿足客戶對汽車技術進步所需的效能、設計和靈活性。

JAE 開發的 MX80 系列汽車直列式引腳和插槽連接器，對應 0.13 至 1.0 mm² 的電線尺寸，工作溫度範圍為 -40°C 至 +125°C。工程師針對連接器評估各方面，從其內部端子開始，包括彈簧幾何形狀、電流處理能力、機械鎖定、電線尺寸範圍、壓接最佳化、損壞預防、測試探針接入、安裝和拆卸、寬廣工作溫度、密封和振動效能。

這些要求定義完成後，JAE 團隊便開始進行實際的連接器設計，包括模製、材料選擇、組裝。運用公司在製造高品質小型連接器的經驗，著手開發一款高效能緊湊型連接器，可滿足防水、大電流、高可靠性的嚴格要求。

兼顧保持力和小型化的連接器系列

JAE 開發兩款原型設計，一款著重於最終小型化，另一款著重於解決小型化導致的保持力降低問題。經過這些努力，JAE 開發出一種獨特的設計：在橡膠密封件前端安裝固定器，以提高保持力。

此新設計可確保正確的線束組裝和端子固定，並且符合 IPX7 侵入防護等級，可在 1 m 的水下持續 30 分鐘。另外還有 4 腳位 IPX9K 型號，能耐受高溫、高壓水柱。

JAE 提供 2、3、4 腳位直列式引腳和插槽型號的 MX80 連接器。6 腳位型號僅作為插槽型連接器。這些連接器在外罩上整合端子定位保證 (TPA) 功能，以偵測不完整的端子插入，提高可靠性並可防止組裝不完整。輔以清晰的咔嗒聲，確認完成配接。

MX80 系列適用於多種汽車和運輸車輛應用，包括：

• 鏡子和玻璃窗：車門後視鏡、天窗系統、電致變色玻璃和玻璃模組
• 照明：前後保險桿、霧燈、倒車燈、停車燈、車牌照明、指示燈、水坑燈、環境照明
• 感測器：停車、煞車踏板、攝影機、免鑰匙進入模組、輪胎壓力和儲液罐
• 音訊：揚聲器 (防振及較大線徑)、麥克風
• 其他：懸吊、後擋板、車門和引擎蓋開關

JAE 的組件產品組合包括 2 引腳 MX80B02PZ1A (圖 1) 直列式連接器和 MX80A02SZ1B (圖 2) 插槽連接器。另提供 3 引腳 MX80B03PZ1A 直列式和 MX80A03SZ1B 插槽連接器；4 引腳 MX80B04PZ1A 直列式和 MX80B04PZ1B 插槽連接器；6 引腳 MX80A06SZ1A 插槽連接器。IPX9K 等級連接器提供 4 引腳 MX80D04PZ1A 直列式和 MX80E04SZ1A 插槽式。

圖 1：MX80B02PZ1A 2 引腳直列式連接器外罩 (圖片來源：JAE Electronics)

圖 2：MX80A02SZ1B 2 腳位插槽連接器。(資料來源：JAE Electronics)

JAE 的 MX80 系列是緊湊型防水直列式連接器，具有寬廣的功率承載能力，取決於所選電線尺寸：0.75 至 1.0 mm²、0.3 至 0.5 mm²、0.13 至 0.22 mm²。電線尺寸為 0.13 mm²時，2 引腳連接器的額定電流為 4.2 A；3 引腳為 3.7 A；4 引腳為 3.6 A。電線尺寸為 0.35 mm² 時，這些額定值分別為 7.1 A、6.4 A 和 5.4 A；電線為 1.0 mm² 時，對應的額定值為 10.3 A、10.0 A、9.5A。

這些連接器經過環境測試，符合汽車電氣連接器系統 USCAR-2 V2 效能標準和 LV214 (嚴重性 3) 連接器測試標準。具有 ISO/JASO/EWCAP/VDA 標準 0.64 mm 接片尺寸，與 2.54 mm 間距引腳觸點相容，並在引腳外罩上整合一個整合式支架，以支援底盤緊固車輛夾。

後蓋、外罩和前固定器 (圖 3) 由聚對苯二甲酸丁二醇酯和玻璃纖維 (PBT-GF10) 材料模製而成。密封件採用矽橡膠。JAE 提供接點 (單獨出售，交貨時未整合)，包括 MX80S08K3F1 ，採用銅合金材料和鍍錫表面處理。IPX7 ( MX80A000XD1) 和 IPX9K (MX60A000XD2) 等級款式均提供虛擬插頭，用於密封未使用的插槽。

圖 3：MX80 直列式引腳和插槽連接器的展開圖。(資料來源：JAE Electronics)

JAE 還提供 MX81 系列非防水緊湊型連接器，適用於連接電子控制單元和感測器等車內電子裝置。MX81 連接器 (包括 MX81A002SF1) 採用與 MX80 系列防水連接器相同的插槽端子。如此便可以在車輛的各種防水和非防水區域中使用相同的端子和壓接工具。

結論

馬達車輛製造商希望在現有空間中添加更多電子增強特點和功能。產品設計人員若能運用更緊湊、更有效率的新型連接器，將能夠提供具備更高效能的更小組件，為製造商提供更大的彈性，滿足市場需求。