功能豐富的智能移動(dòng)設備推動(dòng)連接器技術(shù)走向小型化

　　智能電話(huà)和其它無(wú)線(xiàn)移動(dòng)設備就像是消費電子行業(yè)的一只800磅重的大猩猩，如今移動(dòng)設備市場(chǎng)占據接近36%的電信市場(chǎng)份額，而且其銷(xiāo)售量繼續高速增長(cháng)。自2010年7月以來(lái)，移動(dòng)設備用戶(hù)已突破50億大關(guān)，全球市場(chǎng)滲透率約為73%。從統計的角度來(lái)看，今天世界上擁有移動(dòng)電話(huà)的人數已超過(guò)了獲得電力供應的人數。

　　消費者購買(mǎi)智能電話(huà)、平板電腦和其它智能移動(dòng)設備時(shí)，通常以其可用的內容來(lái)做決定。以蘋(píng)果產(chǎn)品為例，現在有超過(guò)25萬(wàn)個(gè)可用的應用（易于使用的應用），并且每天新增約300個(gè)應用，有超過(guò)5萬(wàn)家軟件開(kāi)發(fā)商積極地為這個(gè)流行平臺開(kāi)發(fā)軟件。雖然其它大眾智能電話(huà)操作系統目前可能只有很少的應用，但隨著(zhù)3G/4G聯(lián)網(wǎng)設備用戶(hù)數量增長(cháng)，這些操作系統也同樣趨于快速增長(cháng)。

　　無(wú)線(xiàn)用戶(hù)要求無(wú)線(xiàn)設備具備更大的便利性和多功能性。此外，他們希望設備便攜和易讀，從而讓他們可以在“任何時(shí)候”都能夠隨時(shí)接入信息和娛樂(lè )。不管是從手機上發(fā)送度假照片到微博、在路上尋找餐館和地圖方向、收看喜愛(ài)的高清電視連續劇視頻，還是在會(huì )議期間快速瞄一眼足球比賽，他們要求手中拿著(zhù)的智能移動(dòng)設備能夠立即實(shí)現。

　　很明顯，我們看到內容和需求的融合已經(jīng)改變了消費者與其電腦和移動(dòng)設備的互動(dòng)方式;而融合也在影響人們對多功能的性能與快速獲得信息及娛樂(lè )內容的需求。新的智能電話(huà)將帶有下一代超高速存儲卡連接器，可讓用戶(hù)從高速無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )下載應用或視頻，并將視頻內容從互聯(lián)網(wǎng)上保存、存儲，或下載到移動(dòng)設備上，以及從他們的移動(dòng)設備上傳至其家庭網(wǎng)絡(luò )。

　　連接器供應商的挑戰

　　那么，這些融合趨勢將會(huì )如何影響智能電話(huà)、手持式產(chǎn)品和平板電腦等產(chǎn)品中嵌入式連接器系統的供應商呢？隨著(zhù)處理器越來(lái)越強大，而所需處理的內容和交易幾乎無(wú)窮無(wú)盡，連接器供應商面對的壓力是為移動(dòng)設備制造商和其設計工程師提供小型和微小型連接器產(chǎn)品，能夠滿(mǎn)足更大容量、更快速數據速度，并保證信號的完整性和可靠性。

　　這些要求促使領(lǐng)先的連接器制造商開(kāi)發(fā)各種不同類(lèi)型的微小型連接器，提供極端緊湊的尺寸、低成本、高性能和靈活性，成為用于無(wú)線(xiàn)手持式設備的理想產(chǎn)品。以下將簡(jiǎn)介某些現今可用的微小型連接器解決方案，是專(zhuān)為處理智能電話(huà)和其它緊湊型無(wú)線(xiàn)設備中的典型40路信號應用而開(kāi)發(fā)的。

　　圖1 微型同軸線(xiàn)對板連接器解決方案

　　微型同軸線(xiàn)對板連接器解決方案

　　由于必須在緊密封裝移動(dòng)設備中處理大量數據，因此人們對多針腳微型同軸線(xiàn)對板連接系統的需求很龐大。

　　柔性印制線(xiàn)路（FPC）已經(jīng)用于連接高分辨率LCD顯示屏至翻蓋式手機的主鍵盤(pán)。然而，這些柔性方案也存在問(wèn)題，如電磁干擾（EMI）和機械耐用性及靈活性的不足。舉例來(lái)說(shuō)，最新的轉屏手機要求在任何方向上以接近360度轉動(dòng)LCD屏幕，但柔性線(xiàn)路卻無(wú)法處理這種過(guò)度轉動(dòng)。為了吸收雜散EMI，在信號跡線(xiàn)路之間需設置接地和屏蔽。然而，額外的接地跡線(xiàn)會(huì )占用更多的空間，阻礙了手持式設備的小型化趨勢。若使用帶屏蔽的柔性線(xiàn)路板，就會(huì )降低使用翻轉或旋轉鉸鏈的設備的靈活性和耐用性。

　　帶有全屏蔽、0.40mm或0.30mm間距的多針腳、超薄42AWG或44AWG同軸電線(xiàn)的微型同軸電纜系統能夠提供針對所有這些問(wèn)題的解決方案。雖然這一解決方案比柔性方案貴一些，但是，當設計人員要求更好的性能和附加功能性時(shí)，微型同軸電纜是更合適的選擇。微型同軸線(xiàn)對板連接器系統特別適合應用于移動(dòng)電話(huà)的旋轉鉸鏈/頸部、數字視頻攝像機、筆記本電腦、智能電話(huà)和IP網(wǎng)絡(luò )攝像頭等。

　　微間距柔性印刷電路對板連接器解決方案

　　微間距柔性印制電路連接器（FPC）提供了許多特性，對于在緊密封裝應用里的使用是非常重要的，其緊湊的尺寸提供了所需的空間節省，例如在PCB板和LCD模塊之間的空間。

　　另外，FPC連接器也提供了零插入力致動(dòng)器，能夠以最小磨損反復循環(huán)使用。這些微型連接器帶有各種各樣的微細間距選擇，包括滑蓋式和翻蓋式致動(dòng)器，這些都是預組裝的，包含了FPC和連接器端子之間的連接保護。

　　某些連接器采用雙接觸點(diǎn)設計，這樣那些因為電纜配置需要而要求一塊板采用頂接觸類(lèi)型、而另一塊板上采用底部接觸類(lèi)型的應用就無(wú)需訂購兩種不同類(lèi)型的FPC連接器。某些產(chǎn)品提供獨特的FPC鎖定，有助于提供定位和電纜保持力，而同時(shí)保持電纜到位以方便接插。

　　總的來(lái)說(shuō)，FPC連接器在板設計和緊密封裝兩個(gè)方面提供了靈活性，通過(guò)提供單件式解決方案，省去了插配連接器如線(xiàn)對板或板對板連接器，從而降低了成本。

　　微型板對板連接器解決方案

　　正如大家所說(shuō)的在房地產(chǎn)行業(yè)，最重要的三個(gè)因素是位置、位置還是位置。在PCB“房地產(chǎn)”市場(chǎng)，對于微小型板對板連接器而言，尺寸就是真正重要的。由于消費娛樂(lè )裝置、智能電話(huà)和其它手持式設備的尺寸縮小而功能性增多，因此在設計連接兩個(gè)小型PCB的PCB時(shí)，有四個(gè)最重要的尺寸，它們是：

　　• 低側高，堆疊高度（H）小于1.00mm

　　• 淺深度，連接器的窄寬小于3.00mm

　　• 小占位面積，連接器端對端尺寸（隨電路大小而不同）

　　• 小間距，中心對中心接觸點(diǎn)間距為0.40mm或更小

　　圖2 這些微型的表面安裝連接器可適用于緊密封裝應用，如手機、數碼相機或便攜式音頻設備

　　發(fā)展趨勢指向何方

　　由于智能電話(huà)和其它消費設備的尺寸不斷縮小，設計工程師面對要最大化PCB空間和功率效率的壓力也越來(lái)越大。這些設備的新特性增加了所需信號的數量并提高了信號性能的質(zhì)量。領(lǐng)先的連接器制造商必須具備創(chuàng )造力，提供創(chuàng )新的技術(shù)和產(chǎn)品，以便在更小的PCB占位面積上增強電氣和機械性能。

　　今天，OEM市場(chǎng)上的3G/4G智能電話(huà)需要比以前更小的連接器，而這種趨勢將會(huì )一直延續。設計工程師現在已有可用的連接器，不但具有很低的側高（H=0.70mm）、極淺的深度 （W=2.60mm）以及非常細微的0.40mm間距;而且還帶有獨特設計的在塑料座下的安裝釘，以便實(shí)現封裝面積最小化和設計靈活性最大化。例如，40 路超低側高（H=0.70mm）微型板對板連接器僅僅占用小于28mm的PCB面積。

　　為解決其它有關(guān)PCB組件太“嘈雜”和引起的信號完整性問(wèn)題或干擾，某些微型板對板連接器提供外接金屬屏蔽以提高性能。設計工程師考慮到電子器件在高振動(dòng)應用環(huán)境工作，可以利用微細間距的微型板對板連接器，以達到非常高的保持力或提供能夠通過(guò)跌落試驗的永久插配解決方法。

　　PCB板的成本大約為每毫米0.015美分，這些微小型連接器在多種連接方面為設計人員提供了有力的支持，包括將LCD顯示屏、鍵盤(pán)、薄膜開(kāi)關(guān)、A/V或RF板、調制解調器，或GPS卡連接至主PCB。而且，由于市場(chǎng)持續增長(cháng)，世界領(lǐng)先的連接器供應商必將繼續突破技術(shù)極限，提供具有價(jià)格競爭力的最佳解決方案。