功能豐富的智能移動設備推動連接器技術走向小型化

　　智能電話和其它無線移動設備就像是消費電子行業(yè)的一只800磅重的大猩猩，如今移動設備市場占據(jù)接近36%的電信市場份額，而且其銷售量繼續(xù)高速增長。自2010年7月以來，移動設備用戶已突破50億大關，全球市場滲透率約為73%。從統(tǒng)計的角度來看，今天世界上擁有移動電話的人數(shù)已超過了獲得電力供應的人數(shù)。

　　消費者購買智能電話、平板電腦和其它智能移動設備時，通常以其可用的內(nèi)容來做決定。以蘋果產(chǎn)品為例，現(xiàn)在有超過25萬個可用的應用（易于使用的應用），并且每天新增約300個應用，有超過5萬家軟件開發(fā)商積極地為這個流行平臺開發(fā)軟件。雖然其它大眾智能電話操作系統(tǒng)目前可能只有很少的應用，但隨著3G/4G聯(lián)網(wǎng)設備用戶數(shù)量增長，這些操作系統(tǒng)也同樣趨于快速增長。

　　無線用戶要求無線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“任何時候”都能夠隨時接入信息和娛樂。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、收看喜愛的高清電視連續(xù)劇視頻，還是在會議期間快速瞄一眼足球比賽，他們要求手中拿著的智能移動設備能夠立即實現(xiàn)。

　　很明顯，我們看到內(nèi)容和需求的融合已經(jīng)改變了消費者與其電腦和移動設備的互動方式;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內(nèi)容的需求。新的智能電話將帶有下一代超高速存儲卡連接器，可讓用戶從高速無線網(wǎng)絡下載應用或視頻，并將視頻內(nèi)容從互聯(lián)網(wǎng)上保存、存儲，或下載到移動設備上，以及從他們的移動設備上傳至其家庭網(wǎng)絡。

　　連接器供應商的挑戰(zhàn)

　　那么，這些融合趨勢將會如何影響智能電話、手持式產(chǎn)品和平板電腦等產(chǎn)品中嵌入式連接器系統(tǒng)的供應商呢？隨著處理器越來越強大，而所需處理的內(nèi)容和交易幾乎無窮無盡，連接器供應商面對的壓力是為移動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，能夠滿足更大容量、更快速數(shù)據(jù)速度，并保證信號的完整性和可靠性。

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

　　圖1 微型同軸線對板連接器解決方案

　　微型同軸線對板連接器解決方案

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

　　柔性印制線路（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。然而，這些柔性方案也存在問題，如電磁干擾（EMI）和機械耐用性及靈活性的不足。舉例來說，最新的轉屏手機要求在任何方向上以接近360度轉動LCD屏幕，但柔性線路卻無法處理這種過度轉動。為了吸收雜散EMI，在信號跡線路之間需設置接地和屏蔽。然而，額外的接地跡線會占用更多的空間，阻礙了手持式設備的小型化趨勢。若使用帶屏蔽的柔性線路板，就會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同軸電線的微型同軸電纜系統(tǒng)能夠提供針對所有這些問題的解決方案。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，微型同軸電纜是更合適的選擇。微型同軸線對板連接器系統(tǒng)特別適合應用于移動電話的旋轉鉸鏈/頸部、數(shù)字視頻攝像機、筆記本電腦、智能電話和IP網(wǎng)絡攝像頭等。

　　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(jié)省，例如在PCB板和LCD模塊之間的空間。

　　另外，F(xiàn)PC連接器也提供了零插入力致動器，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型、而另一塊板上采用底部接觸類型的應用就無需訂購兩種不同類型的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，而同時保持電纜到位以方便接插。

　　總的來說，F(xiàn)PC連接器在板設計和緊密封裝兩個方面提供了靈活性，通過提供單件式解決方案，省去了插配連接器如線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

　　正如大家所說的在房地產(chǎn)行業(yè)，最重要的三個因素是位置、位置還是位置。在PCB“房地產(chǎn)”市場，對于微小型板對板連接器而言，尺寸就是真正重要的。由于消費娛樂裝置、智能電話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小型PCB的PCB時，有四個最重要的尺寸，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(shù)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越大。這些設備的新特性增加了所需信號的數(shù)量并提高了信號性能的質(zhì)量。領先的連接器制造商必須具備創(chuàng)造力，提供創(chuàng)新的技術和產(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市場上的3G/4G智能電話需要比以前更小的連接器，而這種趨勢將會一直延續(xù)。設計工程師現(xiàn)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，以便實現(xiàn)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PCB組件太“嘈雜”和引起的信號完整性問題或干擾，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、薄膜開關、A/V或RF板、調(diào)制解調(diào)器，或GPS卡連接至主PCB。而且，由于市場持續(xù)增長，世界領先的連接器供應商必將繼續(xù)突破技術極限，提供具有價格競爭力的最佳解決方案。