全球汽车市场是当今最激动人心和最具挑战性的行业领域之一，创新和变革不断涌现，包括车辆电气化、高级驾驶辅助系统 (ADAS)、全自动驾驶应用、提高安全性、减少污染、增强通信/信息娱乐系统等等。

在所有这些新的转型应用中取得成功的一个关键因素，将是能够使用稳健、定制和良好集成的互连器解决方案有效地互连各种传感器、电子控制单元 (ECU)、执行器、电机和其他元件。

本文概述了主要挑战，深入探讨了先进汽车传感器应用的设计和生产注意事项。传感器是具有挑战性的领域之一，其中整体定制互连器集成方法可能是最有益的。

下一代车辆中的多个数据流

下一代汽车连接成功的关键要素

在新一代汽车应用中处理更密集、更高速的信号需要不断创新互连设计实践。“缩小”并着眼于整体以优化整体整合也很重要。

成功的关键因素包括：

· 优化信号接口并最小化信号路径

· 管理散热问题

· 减轻噪音和 EMI/RFI 干扰

· 使用成型和垂直整合策略

在以下部分中，我们将深入探讨这些问题与高级传感器的集成有何关系，这些传感器已成为 ADAS 等汽车应用以及最终完全自动驾驶应用取得成功的关键因素。

优化信号接口和最小化信号路径

具有最小延迟的汽车应用中传感器的实时性能可能是驾驶员辅助和自动驾驶场景中的生死攸关的因素。

这些应用通常在车辆周围集成许多 RADAR 和/或 LIDAR 传感器，以提供对周围环境的完整 360 度视图，持续生成多个内容丰富的实时数据流，这些数据流必须被快速处理并与 ECU 通信即时决策。

汽车设计人员在适应更高数据速率方面面临的挑战就像通信行业在向 5G 电信过渡时所经历的那样，数据速率从 100Mbps 增加到数千兆位带宽。过去的汽车应用很少需要处理如此高速的数据速率，也从未面临实时集成来自许多不同传感器的数据的挑战——关键的安全结果即将到来。

具有优化信号完整性性能的高速连接器设计

除了处理更高的速度之外，汽车领域的传感器通常还必须小心地集成到外壳中，以承受密封和机械力的要求。

优化信号接口和最小化信号路径的需求意味着，为汽车应用创建有效的传感器接口不再能够通过简单地使用现成的标准组件来实现，也不能被视为直接的规范。

这些新的先进设计需要汽车制造商和连接器设计合作伙伴之间采用整体和协作的方法来创建传感器接口，这些接口从最初的概念到原型设计、测试和全面生产提升，都针对性能进行了优化。

管理散热问题

这些新型紧凑型传感器模块设计中更高的速度和更紧密的功能集成也显著提高了热问题管理的标准。

与信号优化一样，有效的热管理通常也采用集成多种缓解方案的整体方法。在许多传感器部署中，来自高速行驶的车辆的自然气流提供了基线冷却效果，但这本身很少足够。一些复杂的传感器，例如前视摄像头，甚至可能嵌入动力通风风扇，但对于大多数小型 RADAR 或 LIDAR 传感器而言，这种方法通常过于昂贵和笨重，特别是考虑到 ADAS 或完全自主应用中使用的大量传感器. 风扇还消耗大量电力，并产生额外的潜在故障点，每辆车中的大量传感器会成倍增加。

智能集成先进的被动热管理技术提供了冷却、强大的生命周期和成本效益的最佳组合。一种这样的方法是在传感器模块封装中嵌入散热器。通过使用具有高导热率的材料板或块，例如铜或铝，无源散热器可以在运行工艺中不断地从模块中排出热量，而无需外部供电的风扇或其他主动热管理方法。

热管理解决方案——用于 ADAS 传感器模块的嵌入式散热器

减轻噪声和 EMI/RFI 干扰

处理 EMI/RFI 干扰也是成功实施先进汽车传感器阵列的关键要素。从外部干扰传感器操作的角度来看，电磁噪声是一个值得关注的问题，并且需要防止模块本身产生不必要的干扰。

经过多年的合作，在帮助汽车制造商设计和集成有效的 EMI/RFI 屏蔽方面，Interplex 开发了广泛的可定制屏蔽方法、材料选项和集成方法。

EMI屏蔽真空金属化工艺

EMI/RFI 减少量取决于所使用的材料、其厚度、屏蔽元件的尺寸、要阻挡的频率，以及屏蔽层中孔的尺寸、形状和方向。关于材料，传统屏蔽有效地使用导电金属，例如铜、黄铜、镍、银、钢或锡。此外，使用非金属材料的趋势正在引发由导电复合材料、塑料等制成的屏蔽。Interplex 正在与领先的塑料材料供应商密切合作，开发和集成这些类型的增强型 EMI 解决方案。

成功的关键再次植根于对从概念到最终生产的整个设计工艺采取整体的、端到端的协作方法，并在考虑特定应用的设计方法的早期让知识渊博的合作伙伴参与进来。测试和仿真在整个设计工艺中也很重要，以确保有效的 EMI 性能。

利用先进的成型和垂直整合战略

成功设计具有集成高性能互连的新一代传感器的最重要因素可能是对整个传感器模块设计和制造技术采取整体方法。与能够提供一系列垂直工艺集成选项的合作伙伴合作也很重要。

成型经验和工艺能力对于集成传感器设计尤为重要，因为需要将多个功能元件和外部通信接口智能地组合在一个紧凑的可插拔模块中。

Interplex 设计团队发现高温玻璃填充塑料成型解决方案取得了良好的效果，例如聚苯硫醚 (PPS)、聚邻苯二甲酰胺 (PPA) 或聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)，这取决于需要，可以提供最佳组合成功所需的热特性、电气性能、耐化学性和材料强度。

通过嵌件成型工艺完成的高级成型和垂直集成

雷达外壳

成型工艺的顺序是成功避免填充中可能降低导热性和/或生命周期稳健性的空隙的另一个关键因素。此外，执行严格的热分析和有限元分析的能力对于使传感器模块设计万无一失地进行汽车行业所需的大批量生产至关重要。

概括

如本技术公告中所述，没有“一刀切”的方法来优化下一代汽车应用的互连，尤其是支持 ADAS 或自动驾驶应用的关键传感器设计。

因此，汽车公司需要采用整体的端到端方法来创建定制的互连器解决方案，以无缝集成其特定应用的要求。为实现这一目标，重要的是从最初的概念到生产提升与在本技术公告中描述的所有学科中具有良好记录的供应商密切合作。

Interplex 不仅拥有丰富的经验和专业知识，而且我们还采取了积极主动的措施，为设计和生产定制连接器解决方案的可配置和适应性互连技术和垂直集成方法奠定了广泛的基础。

这些能力得到了 Interplex 全球设计、分布式制造和物流组织的支持，该组织为全球汽车制造商提供无与伦比的本地支持。