共生共進(jìn)：連接器與LED照明生態(tài)共存
相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，2014年國(guó)內(nèi)LED行業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到3450億元，相較2013年產(chǎn)值同比增長(zhǎng)達(dá)30%，而在今年1至5月，我國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模達(dá)到1793億元，較上年同期增長(zhǎng)22.7%，照明市場(chǎng)已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)地以LED照明為主導(dǎo)持續(xù)發(fā)展。此外，LED技術(shù)的突飛猛進(jìn)也讓人們發(fā)現(xiàn)了更廣闊的市場(chǎng)空間，LED汽車照明、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、可穿戴設(shè)備、智能照明等新興照明領(lǐng)域有力帶動(dòng)了應(yīng)用市場(chǎng)的迅速增長(zhǎng)。如此驚人的發(fā)展速度和龐大的市場(chǎng)同時(shí)帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，LED連接器是照明器具設(shè)計(jì)中最不起眼的組件，但是它們的選擇可能對(duì)燈具散熱、工作效率以及LED燈架固定等方面造成重大影響。在LED照明不斷發(fā)展的背景下，連接器也被賦予了新的要求。
白熾燈等傳統(tǒng)照明通常是通過(guò)傳統(tǒng)的螺旋式插座供電，隨著較新的CFL和LED燈泡的出現(xiàn)，照明連接器也隨之發(fā)展變化。Molex公司固態(tài)照明業(yè)務(wù)部產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)理Dave Rios在連接器世界網(wǎng)記者采訪時(shí)表示，在采用LED固態(tài)照明后，電子設(shè)備都需要使用電路板，從而增加了對(duì)微型化的線對(duì)板(WTB)連接器的需求�！耙话銇�(lái)說(shuō)，在采用多個(gè)LED的設(shè)備中，需要將多塊板連接到一個(gè)單獨(dú)的電源，這就需要使用板對(duì)板(BTB)連接器�！盌ave Rios說(shuō)。
除此之外，街道照明、體育用場(chǎng)照明、數(shù)字招牌、室內(nèi)照明、建筑照明、緊急照明等照明領(lǐng)域?qū)ED照明提出的新的要求，世界各地目前都在逐漸淘汰非常耗電的白熾燈泡，轉(zhuǎn)而使用能源效率更高的熒光和LED(發(fā)光二極管)照明，更小的燈光需要可調(diào)亮度的電子鎮(zhèn)流器，同時(shí)這些照明必須要承受復(fù)雜環(huán)境下的侵蝕、振動(dòng)、污染、溫度變化、鹽霧、濕度等，而且還必須壽命長(zhǎng)，易于維護(hù)。這也造成了對(duì)連接器易用性、低外形和低成本的更高要求，也推動(dòng)了對(duì)表面安裝電線收集式或刺入型連接器的需求�！皬募夹g(shù)上來(lái)說(shuō)，WTB和BTB連接器都需要極小的螺距。為了適應(yīng)更復(fù)雜的環(huán)境，這類連接器一般采用傳統(tǒng)的壓刺式、IDT甚至是防潑濺或防水設(shè)計(jì)�！盌ave Rios說(shuō)道。
無(wú)焊連接助力LED照明普及
雖然從表面看來(lái)，LED的發(fā)展帶動(dòng)了連接器需求，但就目前照明市場(chǎng)發(fā)展情況來(lái)看，產(chǎn)品價(jià)格仍舊是制約LED產(chǎn)品推廣的一個(gè)重要因素。因此很多國(guó)內(nèi)的照明企業(yè)為了節(jié)省生產(chǎn)成本往往使用低成本連接器甚至不用連接器，采取直接焊接的方式來(lái)生產(chǎn)。而采取直接焊接方式生產(chǎn)的燈具，一旦光源損壞將不能只換光源而需要將整個(gè)燈具都換掉。在這種情況的推動(dòng)下，更高端的無(wú)焊連接技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，無(wú)焊連接技術(shù)就是在加壓條件下，使兩工件在固態(tài)下實(shí)現(xiàn)原子間結(jié)合，無(wú)焊連接電源線可以降低操作過(guò)度、焊接熱和焊接工藝不一致造成COB損壞和刮擦的風(fēng)險(xiǎn)。無(wú)焊生產(chǎn)技術(shù)還可以免除檢查冷焊點(diǎn)的需求，并且不會(huì)產(chǎn)生操作人員培訓(xùn)和焊點(diǎn)檢查而帶來(lái)的人工成本。
無(wú)焊生產(chǎn)技術(shù)的出現(xiàn)似乎意味著在照明連接中不再需要連接器，也曾一度讓連接器廠家驚呼連接器將在LED照明領(lǐng)域?qū)⒋蠓s水，但得意精密的田秀成向連接器世界記者表示并非如此。他認(rèn)為：“無(wú)焊連接也是連接器一種連接形式，焊板工藝會(huì)減少，但封裝會(huì)增多�！边@一說(shuō)法得到了歐普照明的照明電子研發(fā)高級(jí)經(jīng)理江笑驊贊同：“從燈具來(lái)看，傳統(tǒng)的插拔件可能會(huì)受到影響，但同時(shí)表接的連接器這種需求就可能會(huì)提上去，其實(shí)是此消彼長(zhǎng)的狀態(tài)�！�
Molex公司固態(tài)照明業(yè)務(wù)部產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)理Dave Rios對(duì)此表示：“無(wú)焊技術(shù)并不意味著LED照明行業(yè)會(huì)減少對(duì)連接器的使用。無(wú)焊生產(chǎn)可以為業(yè)內(nèi)創(chuàng)新性連接器解決方案開(kāi)辟新的使用途徑，無(wú)需再采用人工密集型并且難以統(tǒng)一的手工焊接工藝，從而簡(jiǎn)化LED的安裝工序。將電線直接焊接到LED陣列上極其耗費(fèi)時(shí)間，而這一過(guò)程可對(duì)可靠性造成問(wèn)題。Molex所設(shè)計(jì)的非焊接預(yù)接線系統(tǒng)高度更低，并且具有出色的電線到燈座的保持力�！�
Molex SlimRay™預(yù)布線式 LED 芯片基板 (COB) 陣列光源燈座
他表示Molex SlimRay™ 預(yù)布線 LED COB 陣列燈座之類的新型產(chǎn)品，正是無(wú)焊連接技術(shù)的產(chǎn)物，它成功避免了直接焊接帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)簡(jiǎn)化了LED的安裝工序，降低燈具的制造成本。言下之意，無(wú)焊連接技術(shù)不僅促進(jìn)了照明連接器新的連接方案的誕生，對(duì)LED的推廣和普及也有重大意義。
COB技術(shù)倒逼連接器推出無(wú)焊燈座
同時(shí)， 近年來(lái)COB(板上芯片)LED發(fā)展迅猛，這種技術(shù)使連接器市場(chǎng)發(fā)生了改變。
COB技術(shù)是將LED裸芯片用導(dǎo)電或非導(dǎo)電膠粘附在PCB上，然后進(jìn)行引線鍵合實(shí)現(xiàn)其電氣連接，并用膠把芯片和鍵合引線包封。這種封裝方式整合和簡(jiǎn)化了封裝企業(yè)和顯示屏制造企業(yè)的生產(chǎn)流程，生產(chǎn)過(guò)程更易于組織和管控，產(chǎn)品的點(diǎn)間距可以更小、可靠性成倍增加、成本更接近平民化。據(jù)了解，COB封裝的球泡燈已經(jīng)占據(jù)了LED燈泡40%左右的市場(chǎng)。領(lǐng)先的COB模塊供應(yīng)商，包括普瑞、西鐵城、科銳、歐司朗、飛利浦、夏普都已紛紛推出多個(gè)系列產(chǎn)品。
為了降低燈泡成本和內(nèi)部空間，一般來(lái)說(shuō)照明廠商還會(huì)繼續(xù)對(duì)大批量、低成本的小型LED COB進(jìn)行焊接處理。然而，中高端COB的用戶日益希望保護(hù)LED陣列免受操作過(guò)度和焊接工藝中發(fā)熱的影響。在考慮到相應(yīng)的物料清單成本以及長(zhǎng)期可靠性所實(shí)現(xiàn)的價(jià)值后，人們往往會(huì)認(rèn)為在燈座上的開(kāi)支是非常合理。
Bridgelux LED Array Holder
而為了平衡產(chǎn)品成本、空間和可靠性，連接器廠商推出了相應(yīng)的產(chǎn)品滿足照明廠商的需求。Bridgelux的Vero®就是這類產(chǎn)品的一個(gè)良好范例。通過(guò)采用塑料基板互連(PSI)技術(shù)，Molex將“燈座”和電線連接器端口集成到了 COB 組件當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)了 Bridgelux® Vero® 系統(tǒng)。這就為行業(yè)提供了外形最纖薄的互連解決方案，高度甚至低于2.0毫米。這里使用了Pico-EZmate™線束以確保整個(gè)連接處與LED陣列表面保持齊平。這一方法為線束提供了端口，將燈座集成到陣列當(dāng)中，從而簡(jiǎn)化了燈具的設(shè)計(jì)。
除了Molex之外，連接器制造商如BJB、IDEAL INDUSTRIES、TE也都已經(jīng)解決了這個(gè)問(wèn)題，推出了一系列的低外形的無(wú)焊LED陣列插座，即LED無(wú)焊燈座。這些新型連接器集成了機(jī)械支撐、散熱、光學(xué)附件、電氣互連等多種連接器特性。
而對(duì)COB芯片和模組的集成會(huì)不會(huì)導(dǎo)致連接器減少這一問(wèn)題，TCL照明研發(fā)經(jīng)理鐘少?gòu)?qiáng)認(rèn)為，兩者之間并沒(méi)有必然的聯(lián)系，首先連接器在光源上的應(yīng)用占比很少，不排除有為了節(jié)省成本而不采用連接器的照明企業(yè)，但同時(shí)也有些高端的企業(yè)還是愿意裝連接器，這只是個(gè)別企業(yè)之間的選擇，并不是必然趨勢(shì)�？梢�(jiàn)，提高LED陣列的集成度并不一定會(huì)使連接器市場(chǎng)萎縮，相反，這會(huì)倒逼連接器行業(yè)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。
燈具自動(dòng)化生產(chǎn)——連接器新契機(jī)
從燈具方面看，連接器的應(yīng)用也與燈具的自動(dòng)化生產(chǎn)相輔相成。LED照明屬于勞動(dòng)密集型行業(yè)，在裝配燈具的時(shí)候，需要用到大量人工，但是近年來(lái)一直受招工難、人員不穩(wěn)定的困擾。燈具中用到的連接器很多，從電源到燈板，AC輸入連到電源都會(huì)用到連接器，不同的燈具用到的連接器也千差萬(wàn)別，但連接器的應(yīng)用使得傳統(tǒng)裝配工藝得以改善，燈具上搭配快捷穩(wěn)定的連接器能夠快速適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)，減少人工。
三雄極光的研發(fā)經(jīng)理王強(qiáng)對(duì)連接器世界網(wǎng)記者說(shuō)：“在深圳，普通人工至少要6000塊一個(gè)月，但是燈具上裝配了連接器可以方便自動(dòng)化生產(chǎn)，減少人工，現(xiàn)在很多照明企業(yè)都在考慮采用連接器了，有些前兩年沒(méi)有使用的企業(yè)，隨著人工越來(lái)越貴，人越來(lái)越難招，很多都倒閉了。”王強(qiáng)表示，人工費(fèi)用的增加讓企業(yè)不斷引進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)，為了配合自動(dòng)化生產(chǎn)，燈具制造工藝上會(huì)需要更多簡(jiǎn)易可靠的連接器�！耙郧叭斯ぱb配都只是用公母插頭，現(xiàn)在配合自動(dòng)生產(chǎn)需要用到表接貼裝技術(shù)，會(huì)需要更多的新型連接器，在燈具上使用連接器的目的就是簡(jiǎn)化裝配工藝，減少人工方面的操作。”他說(shuō)。
利用自動(dòng)化生產(chǎn)線取代人工，解決當(dāng)前勞工短缺、節(jié)省勞工成本，就需要高效穩(wěn)定的自動(dòng)化生產(chǎn)線，這要求LED照明燈具產(chǎn)品的制程工藝更簡(jiǎn)便、更適合機(jī)器人操作。多樣的連接器能夠能夠滿足現(xiàn)今多元化LED照明燈具產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，甚至面對(duì)往后各種新的工藝制程皆可快速、有效對(duì)應(yīng)，最大限度提高自動(dòng)化裝配線的生產(chǎn)率，勢(shì)必將成為未來(lái)的趨勢(shì)。
智能照明大勢(shì)所趨 連接器水漲船高
隨著智能家居的推廣，智能照明應(yīng)運(yùn)而生：樓道中的紅外感應(yīng)燈，家中的聲控?zé)�，還有隨著周遭光線改變亮度的LED，這些照明都通過(guò)紅外線感應(yīng)、溫度傳感器、聲音傳感器等感應(yīng)器進(jìn)行信號(hào)控制。連接器的作用就是穩(wěn)定迅速地傳輸電流及信號(hào)，在面對(duì)復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景依然能夠長(zhǎng)久、穩(wěn)定、高效率地工作。
關(guān)于連接器在智能照明中的作用，TE工業(yè)部亞太區(qū)照明產(chǎn)品經(jīng)理江洪濤先生就曾舉例說(shuō)明：高速公路上的燈具若需要減少能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，就需要減少路燈的使用，傳統(tǒng)方法要通過(guò)非常復(fù)雜的監(jiān)控才能統(tǒng)計(jì)出某個(gè)時(shí)間的車流量，而通過(guò)連接器就能夠幫助每盞路燈實(shí)現(xiàn)智能化。當(dāng)汽車經(jīng)過(guò)時(shí)，第一盞路燈點(diǎn)亮后把信號(hào)傳遞給第二盞路燈，然后第一盞路燈自動(dòng)熄滅，如此智能循環(huán)的信號(hào)傳遞能夠有效利用光源又能實(shí)現(xiàn)節(jié)能。同時(shí)，整個(gè)連接過(guò)程方便可靠，但如果丟失某一個(gè)信號(hào)的傳輸，則會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。他表示，在這個(gè)過(guò)程中，連接器的作用就是能夠確保整個(gè)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、可靠性和一致性，保證整個(gè)信號(hào)傳輸過(guò)程中信號(hào)不會(huì)丟失。
Molex公司固態(tài)照明業(yè)務(wù)部產(chǎn)品開(kāi)發(fā)經(jīng)理Dave Rios表示，智能照明的互連解決方案將需要結(jié)合多種協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與不同傳感器，往往是無(wú)線傳感器的網(wǎng)絡(luò)連接，然而在PoE(以太網(wǎng)供電)之類的眾多有線連接應(yīng)用中也會(huì)產(chǎn)生同樣的需求。
TCL照明研發(fā)經(jīng)理鐘少?gòu)?qiáng)也很肯定連接器在智能照明中的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越多，他表示，智能照明必然會(huì)讓連接的端子多一些，對(duì)連接器的需求必然會(huì)增加。三雄極光研發(fā)經(jīng)理王強(qiáng)也認(rèn)為L(zhǎng)ED智能市場(chǎng)的開(kāi)拓能夠使得連接器企業(yè)獲利。他說(shuō)：“主要還是看哪種智能化，因?yàn)槟壳癓ED的價(jià)格已經(jīng)去到很低的程度，照明智能化一旦起來(lái)，整體價(jià)格就會(huì)往上走，自然會(huì)帶動(dòng)連接器利潤(rùn)的提升�！�
隨著照明行業(yè)智能化的發(fā)展，連接器在智能照明的滲透也在加深。目前智能化的調(diào)控已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)的需求。未來(lái)在智能照明中，連接器將扮演更加重要、更加多方面的角色，借助連接器與燈具產(chǎn)品的生態(tài)型共生，智能照明將能在未來(lái)實(shí)現(xiàn)完整可靠的智能生態(tài)!
從無(wú)焊連接技術(shù)促使LED照明成本下降，到COB技術(shù)倒逼連接器集成新的連接方案以及燈具自動(dòng)化生產(chǎn)工藝與連接器相輔相成，連接器和LED照明是共生共進(jìn)的關(guān)系。據(jù)Navigant Research最新數(shù)據(jù)顯示，從2015年到2024年全球LED照明系統(tǒng)總收入將達(dá)2160億美元，到2024年LED燈和模塊的單位出貨量將以19%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。未來(lái)LED照明將是飛快成長(zhǎng)的階段，LED照明連接器也將在此階段爆出龐大需求量，隨著智能照明的不斷演進(jìn)，連接器未來(lái)在各組件中集成更多功能，連接器和LED照明的關(guān)系將更加牢不可分。
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