抓住2024年行業最熱風口，高速連接器國產化替代應該如何選擇銅材？材料應用工程師分享干貨知識。

2024年，連接器行業內最熱的風口是什么?

信通院數據顯示，2023年我國算力總規模達到230EFLOPS，位居全球第二，并且未來5年，我國算力中心服務市場還將以接近20%的復合增速持續增長。

富士康母公司鴻海表示：AI服務器占公司整體服務器營收比重超 40%。鴻海旗下的工業富聯，半年報顯示公司同比營收增長28.69%。其2023年的分紅總額，更是達到百億之多。

大洋彼岸的另一邊，美國的數據中心和AI發展也給美國的能源公司提出了更高的要求，公用事業級發電量和用水量持續攀升。

▲美國公用事業級發電量持續攀升 圖/美國能源信息署

AI的發展，讓數據中心業務成為各大終端廠商關注的焦點，也讓連接器行業獲得了新的增長空間。

近日，在深圳市連接器行業協會主辦的深圳市連接器行業協會會員大會暨產業與技術趨勢大會上，興業合金營銷中心總監助理、材料應用工程師汪東亞進行了《AI服務器帶來的銅合金材料變化》主題演講，詳細分享了AI發展的趨勢，以及高性能銅合金的相應解決方案。

▲興業合金營銷中心總監助理、材料應用工程師汪東亞

01|AI發展助力連接器市場騰飛

目前，AI的應用已相當廣泛，涉及醫療、智能辦公、自動駕駛、語言、圖形處理、計算、視覺、機器學習等多個領域。汪東亞提到：“從國家的十四五新一代AI發展規劃中我們可以了解到，2030 年AI核心產業規模將突破萬億。同時要帶動相關產業的規模將會超過10萬億元，市場潛力巨大。”

AI核心產業的發展最直接的受益者，便是數據中心業務的提供商，英偉達、鴻海等大廠在過去的數年時間里，都憑借著數據中心業務獲得了業績上的巨額提升。由此，行業內對于銅合金的需求量也急劇提升。汪東亞向在座的來賓展示了一項數據：

2024， AI服務器的銅合金用量達到2.2萬噸左右;到2026年， AI服務器的銅需求量將會達到接近4萬噸，其中包括銅鎳硅合金、鉻鋯銅合金、磷青銅，紫銅、洋白銅、黃銅、鈹銅等各種不同種類的銅材。

▲AI的發展對于銅材的要求 圖/興業合金

具體到銅合金和AI行業的關聯，汪東亞表示，當前銅合金在AI硬件中，主要應用在引線框架、 VC均熱板和連接器三大方面，具體要求亦有所不同：

引線框架要求銅材具有輕薄化、高強度的特點

VC均熱板要求銅材具有較好的抗高溫軟化性能和較低的熱收縮率

連接器則要求銅材需要符合高強度、高導電率、低應力、折彎成型性能優異等特性。

02|AI服務器連接器有講究

針對AI服務器的需求，汪東亞做了非常詳細的解釋說明： AI 終端具備高算力、大帶寬、大規模，還有萬物互聯的特點，對連接器性能提出了高速、高頻傳輸、低延時、低阻抗、低溫升的要求，同時還有小型化的應用場景，低丟包率、高可靠度等。

▲AI的發展對于銅材的要求-連接器 圖/興業合金

因此，銅合金材料需要具備更高的機械性能、電氣性能、優異的抗折彎性、成型性能，更好的熱應力松弛性能、比較小的厚度公差，還有均勻的細精密結構，更細的表面糙度，更小的表面糙度，更低的殘余應力等等。

汪東亞認為，在連接器的銅材選擇上，主要需要考慮兩方面的影響，一是正向力的影響，二是接觸電阻。

在實際設計中，提高正向力有助于減小接觸電阻，避免受到振動時，連接器出現電信號瞬斷問題，但正向力也不宜過大，以免端子下壓超過材料的彈性極限而產生松弛。由于材料的彈性極限與屈服強度呈正相關，因此在AI服務器高速連接器的實際選材中，銅材往往要具備較高的屈服強度。同時，又因為連接器的制造和使用場景各種因素的影響，相應的材料也需要具備較好的折彎性能和抗應力松弛性能。

在接觸電阻方面，汪東亞提到：“接觸電阻主要是由收縮電阻、膜層電阻和導體本身的電阻組成。在選材時要選擇導電率高、表面潔凈度較高、粗糙度較小且厚度均勻的材料?！?/p>

03|銅合金材料選型指南

具體的選材方面，《國際線纜與連接》曾經對高速連接器的國產化替代提出相應的展望。本次演講中，汪東亞對興業合金目前適用于高速連接器的產品線，進行了更為深入地解讀。

依托于強大的研發實力，興業合金有著健全的產品覆蓋，已形成9大系列80余個合金牌號的產品。其中包括高強型合金、具備高強度和優越加工性的青銅系列、中等強度材料黃銅系列、中高強中導系列、中強中高導系列以及中強高導系列等。在其中，汪東亞重點介紹了3款適用于AI服務器高速連接器的合金材料：

▲興業合金高性能銅合金產品分布圖 圖/興業合金

XYK-32：該合金材料為銅鎳硅系合金，屬于高強中導系列，可以與C7035媲美，其彈性模量可達到120Gpa，導電率可達40%以上，具有屈服強度高，抗應力松弛性能優異、折彎性能高的特點，適用于超薄的產品。

XYK-36：該合金材料為銅鉻鎬系合金，屬于中強高導系列，彈性模量可達到135Gpa，導電率可達80%以上，具有抗應力松弛性能優異、較好的抗疲勞性、高導電性、良好的抗高溫軟化性能，以及優秀的折彎性能。對比傳統的磷青銅產品C5191，在強度相當的同時，導電性可達到C5191的5-6倍。

XYK-41：該合金材料為多元復雜銅合金，由銅、鋅、鎳、錫等多種元素組成，彈性模量可達到120Gpa，導電率可達28%以上。對比C5191這樣的磷青銅產品，材料強度相當的同時，其可以實現10%—15%的降本效果。

04|小結

當前，AI與數據中心業務需求的增加，為連接器企業帶來了新的增長點，但與此同時，我們也關注到，先后有數百家中國高科技企業被列入出口管制實體清單。

在機遇與危機并存的大環境下，全鏈路自主可控成為國內該行業關注的重點，高速連接器的國產化替代更是重中之重。記者了解到，興業合金XYK-32等型號的合金產品，已經能在通信設備、高端服務器等領域實現對外國產品的國產化替代。

▲興業合金高速連接器銅合金帶材

而興業合金本次在大會上的分享，也給不少連接器廠商的選型提供了幫助，在上下游共同努力之下，國產高速連接器有望在國內和世界的舞臺上，有著更大的發揮空間。

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審核編輯 黃宇