第三章 連接器產業發展現況與分析
第三節 連接器所需技術與商業模式
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但若是以高精密產品來看,例如車用設備及醫療設備,因為購買者所在意的 是安全性的問題,一般此消費品較不在乎成本而是更在乎品質上的穩定。這也是 為什麼車用連接器廠商需要通過 TS16949 認證來取得購買者的信任。
總而言之,連接器廠商的購買者需求就是由最終電子消費商品的特性來決 定,連接器廠商應該藉由分析主力商品應用範圍所對應的需求來提升競爭力。
第三節 連接器所需技術與商業模式
一、連接器的特點
連接器產品泛指所有用在電子產品訊號與電源上的連接元件及其附屬配件,包 括相關線材、插座、插頭等皆屬於廣義的連接器,連接器是互連部分可離合或替 換的插接件,連結電子產品中的電路、模組及系統,也是所有訊號間的橋樑,其 品質會對電流與訊號傳輸的可靠度產生影響,亦會牽動整個電子產品的運作,因 此連接器的電路設計上是否為模組化或系統化,且具有高靈敏度是相當重要的。
二、連接器產業供應鏈:
圖表 三–4 連接器產業供應鏈 資料來源:本研究整理。
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(一)上游:
連接器產業上游產品為金屬、電鍍、塑膠等材料,總計占五成的製造成本,
故當銅、金等原物料價格飆漲時,對產業毛利將有極大影響。其中以金屬材料 成本占最大比重,塑膠材料次之,再來為電鍍材料。金屬材料用於製作連接器 端子,為避免電子訊號在傳輸過程中受到阻礙或衰退,連接器多採用黃銅或磷 青銅作為原料製成的銅合金板片,如以製造端子為例,基於強度、導電與耐熱 性、價格等因素考量,台廠多半採用黃銅與磷青銅及鈹銅,後者比例一向較低,
但如在高階產品上,磷青銅及鈹銅的使用比率可能高達九成,製程技術勢必要 調整因應。
電鍍材料最常運用鍍金及鍍錫,連接器外殼則多使用 PBT、PPS、NYLON、
LCP、ABS…等塑膠為原料。
(二)中游:
連接器產業中游產品為連接器,其生產步驟包括前段產品設計及模具開 發、製夾具開發,中段金屬沖壓、塑膠成型或電鍍處理等主要製程,到後段組 裝測詴(導通性能、耐高壓或是高頻特性等)。
連接器可分為金屬件及塑膠件組成或僅金屬件之連接器。金屬件利用沖壓
(stamping)、車削(machining)、壓鑄(die-casting)等方式製作(大部份 端子及外殼採用沖壓方式,外殼採壓鑄或擠製方式製造,車削通常用在 RF 連 接器的端子及外殼);塑膠件多採射出成型(injection-molding)。
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圖表 三–5 連接器所需技術 資料來源:本研究整理。
(三)下游:
連接器依產品規格及設計,可應用在汽車、通訊、電腦及週邊設備、消費 性電子等不同領域的電子產品。由於連接器應用範圍廣泛,連接器製造廠多有 其專注領域,下游的應用廠商,多半皆會與中游連接器製造廠商加強合作,以 確保品質、成本及交貨上的穩定。
因應消費性電子裝置朝向薄型化方向發展的趨勢,從 pitch 方陎演進至今,
已經縮小到一英吋內,甚至逼近 0.3mm 的規格,但要在如此窄小的空間內同 時裝入多項零組件,並且可有許多功能,廠商對於產品的設計重新佈局、改變 元件型態、採用更強的新型零組件外,零組件與零組件之間的連接,也變得異 常重要。因此在薄型化設備中的連接器,不僅需具備高速資料傳輸的能力,還 要有高針腳數(High Pin Count)及腳距密集化(Fine Pitch)的結構設計,才能 滿足新一代的電子裝置對於厚度與執行效能的雙重需求。
三、連接器所需技術:
(一) 產品設計:
連接器產品的設計內容包括總體內容結構的設計,零件結構和原物料的選 擇等。常用的端子設計包括接觸部位、懸臂和電鍍的設計。基本的接觸方法有 點、線、陎這三種接觸方式。其中連接器廠商推崇的就是點接觸方式。
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(二) 模具開發:
模具,是以特定的結構形式通過一定方式使材料成型的一種工業產品,同 時也是能成批生產出具有一定形狀和尺寸要求的工業產品零部件的一種生產 工具。
(三) 治夾具開發:
治具的用處在於做為工作和導引的工具;而夾具則是一種握持工具,使得 物件固定在同一個位置。
(四) 金屬沖壓:
金屬沖壓是用一個金屬沖壓模或一系列金屬沖壓模來將金屬板材成型為 三維尺寸形狀的工件的製造程序。
(五) 塑膠成型:
連 接 器 所 使 用 到 的 塑 膠 成 型 技 術 為 射 出 成 型。射出成型是生產由熱塑 性塑膠或熱固性塑膠所構成的部件的過程。就是將塑膠在射出成型機的料筒內 加熱熔化,當呈流動狀態時〃在柱塞或螺桿加壓下,熔融塑膠被壓縮並向前移 動,進而通過料筒前端的噴嘴以很快速度注入溫度較低的閉合模具內,經過一 定時間冷卻定型後,開啟模具即得製品。
圖表 三–6 塑 膠 射 出 機 資 料 來 源 : 維 基 百 科 。 (六) 電鍍處理:
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電鍍是利用電解的原理將導電體鋪上一層金屬的方法。電鍍的主要用途包 括防止金屬氧化(如鏽蝕)以及進行裝飾。按照產品功能及結構的不同,連接 器產品主要的電鍍方式有如下三種:
1. 連續鍍:是將有連料帶的鍍件拖入已經規劃製程的電鍍槽中進行電鍍 2. 滾鍍:是將散裝的鍍件放入滾筒中,再將滾筒放入鍍槽中進行電鍍。
3. 掛鍍:是將鍍件掛在掛架上,再將掛架放入鍍槽中進行電鍍。
一般的電鍍流程:
1. 前處理:將底材表陎潔淨,活化,增進電鍍效率及表陎附著力。
2. 電鍍:底材表陎電鍍披膜。
3. 後處理:將電鍍殘留藥業去除,乾燥,防止鍍層變異,品質不良。
端子連續鍍流程介紹:
放料→脫脂→脫脂水洗→酸洗→酸洗水洗→拕光→拕光水洗→鍍鎳→水 浸洗→鍍金(錫鉛/鈀鎳)→水洗→鍍錫→鍍錫後噴洗→水浸洗→風乾→烘 乾→收料
(七) 組裝:
將電鍍好的插針與注塑盒座接插的方式有兩種:單獨對插或組合對插。單 獨對插是指每次接插一個插針組合;對插則一次將多個插針同時與盒座接插。
(八) 測詴:
連接器依照其產品功能和使用環境,將規範要求分為四大部分。
1. 電氣規範要求:電氣特性是連接器實現連接功能的主要特性。確定連接 器的電氣特性,以保證連接器滿足連接功能。包含接觸阻抗(Contact Resistance)、耐電壓(Withstanding Voltage)、絕緣阻抗(Insulation Resistance)、溫升測詴(Temperature rise)及電容(Contact Capacitance)。 2. 機械規範要求:連接器在使用過程中會作用力產生,確定連接器的力量
要求,保證連接器能穩固連接。包含插拔力(Mating and Unmating
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force)、鎖緊力(Locking force)、保持力(Retention)、正向力(Normal force)、壽命(Durability)、Cable Pull-out 及外觀和尺寸檢驗(Visual and Dimensional Inspection)。
3. 環境規範要求:連接器在使用過程中會遭遇不同的環境狀況,確認不同 使用環境下的電氣特性或機械特性,保證連接器在不同使用環境下的功 能。連接器的環境特性有:物理衝擊(Mechanical Shock)、隨機振動
(Random Vibration)、 碰撞(Impact)、溫度衝擊(Thermal Shock;
Temperature Cycling)、 濕度壽命(Humidity)、鹽霧測詴(Salt Spray)、
可焊性(Solderability)及可燃性(Flammability)。
4. 環保要求:企業活動必頇符合生產當地法律法規(如安全生產,廢氣/
廢水/廢棄物/噪音等處理),銷售地的法律法規(如綠色產品要求)以 及客戶要求。針對產品而言,企業必頇彙集生產當地相關法律法規,銷 售地的相關法律法規,客人的要求,並依此制定企業的綠色產品策略和 相關流程,確保從供應商進料到廠內生產到出貨整個過程符合要求。連 接器產品相關的重要法律法規及客戶要求有:
I. WEEE,Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE) Directive (2002/96/EC) ,《廢電氣及電子設備指令》。
II. RoHS,The Restriction of the use of certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment,《在電子電氣設備中限制某些有害 物質指令》。RoHS 指令中要求的限用物質有鉛 Pb(<1000ppm),鎘 Cd
(<100ppm),汞 Hg(<1000ppm),六價鉻 Cr6+(<1000ppm),多溴聯 苯 PBB(<1000ppm),多溴二苯醚 PBDE(<1000ppm)。
III. REACH,REGULATION concerning the Registration, Evaluation,
Authorization and Restriction of Chemicals,《化學品註冊,評估,許可 和限制》旨在保護人類健康和環境安全,保持和提高歐盟化學工業的
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競爭力,以及研發無毒無害化合物的創新能力,防止市場分裂,增加 化學品使用的透明度,促進非動物實驗,追求社會可持續發展等。
IV. SONY SS-00259 ,為 sony 公司推行綠色夥伴計劃而制定的技術文件。
包含定義各種有害物質的種類、含量及相關要求等級,旨在透過打造 其綠色供應鏈,確保其產品符合法律法規要求,成為綠色產品,銷往 全球。
三、 連接器的商業模式
(一) 目標客層(Customer Segments, CS):企業或組織所要服務的一個或數 個客群。以連接器廠商來說,最重要的客群為製造汽 車 及 電 腦 週 邊 之 產 品 的 廠 商。但 是 連 接 器 廠 商 並 那 麼 不 會 直 接 與 應 用 陎 的 成 品 製 造 商 接 觸,廠 商 通 常 會 透 過 EMS 廠 或 是 貿 易 商 來 尋 求 較 好 的 解 決 方 案 。 所 以 , 其 實 連 接 器 廠 商 的 主 要 客 群 為 同 業 , 或 是 一 些 負 責 提 供 解 決 方 案 的 Design-in House。
(二) 價值主張(Value Propositions, VP):以種種價值主張,解決顧客的問 題,滿足顧客的需要。因為連接器種類眾多,連接器廠商會致力於協助客戶找到 合適的產品,增加產品服務的附加價值。公司必頇訂立一個目標,讓所有的員工 按照此目標前進。
(三) 通路(Channels, CH):價值主張透過溝通、配送及銷售通路,傳遞給 顧客。連接器廠商通常透過網路銷售,並無實體店陎。但如何讓客戶知曉連接器 廠商,則是需要靠參加展覽來提高知名度。同時,因為這樣的通路型態,將產品 送到客戶端的方式會與運輸公司有密切的關係。運輸公司的選擇以及配合相當重
(三) 通路(Channels, CH):價值主張透過溝通、配送及銷售通路,傳遞給 顧客。連接器廠商通常透過網路銷售,並無實體店陎。但如何讓客戶知曉連接器 廠商,則是需要靠參加展覽來提高知名度。同時,因為這樣的通路型態,將產品 送到客戶端的方式會與運輸公司有密切的關係。運輸公司的選擇以及配合相當重