可穿戴应用下的连接器技术趋势

电子发烧友网报道（文/李宁远）随着人们对随时随地联网的需求愈发高涨，可穿戴技术近几年已经发展成为最大的成长型产业之一。物联网和智能移动设备的更新换代让人们切身感受到了新技术新产品给生活带来的改变，加速了可穿戴设备的发展。
 
可穿戴设备讲究小型化、多功能化以及高耐用度，其内部设计采用的元件同样如此。连接器作为电气设备中常用的一类器件，在可穿戴设备中同样跟随着可穿戴设备的升级趋势有着独特的发展方向。
 
就目前针对可穿戴设备的连接器来说，专门做此类连接器的厂商并不多，大多数厂商都是套用了平板电脑、智能手机的连接器。不过有一些国际主流的连接器厂商单独结合可穿戴设备发展趋势开发了或者说升级了一些连接器产品，比如I/O连接器、FFC/FPC柔性连接器、Board to Board连接器、模塑互连器件等。
 
输入/输出端高速USB连接器发展
 
可穿戴设备在输入/输出端的连接上的发展趋势可以概括为快速充电和高速数据容量。现在很多新型高速I/O连接器可以同时支持USB 2.0、USB 3.0以及3A的USB功率输出甚至是MHL/MyDP视频。
 
使用微型USB进行充电是现在很多可穿戴设备都会采用的内部设计，微型USB连接器将高速数据能力与充电功能结合在一起，既能满足可穿戴设备对内部连接件小型化的需求还同时满足了多功能需求。
 
比如安费诺针对可穿戴设备升级的FCI Basics Mini USB 2.0连接器在Micro USB 2.0 连接器的基础上做了更有针对性地改良。不仅能提供高达480Mb/s的数据速率，其尺寸也仅占标准USB Type B接口1/8左右的空间。
 

FCI Mini USB，安费诺

 
USB Type-C连接器在可穿戴设备中也应用颇多，不仅同时满足数据、电源和A/V的互连，能提供的功率也非常高（最高100W）。使用USB Type-C 连接器在给可穿戴设备赋予更高性能的同时还能改善外观设计，不少TWS耳机均是采用这种连接设计。
 
FFC/FPC柔性连接器的可穿戴应用
 
为了更薄更小的可穿戴设备里实现更可靠的互连，FFC/FPC的应用可以给予设计人员更大的电路板空间，是传统板到板连接的替代方案。FFC连接器主要针对与板对板、线对板和线对线互连的高密度插接以及多压接接触件的高速串行应用。FPC连接器则用于较小的引脚间距，实现厚度更薄且更为轻便的可靠连接。
 
可穿戴设备里一般都选用小间距的FPC，＜0.5mm间距的FPC才能确保设计上留出更大的空间余量。TE布局的0.25mm、0.3mm间距的EMI屏蔽FPC，相较于传统FPC连接器，采用独特的触点、致动器，器件的高度和宽度均有所降低。尤其是支持斜向插入的FPC，在设计上有更大的灵活性。
 
安费诺在可穿戴设备里主打系列FCI Basics 0.21mm间距FPC，则是业内第一个提供小于1mm高度的产品，可以直接嵌入到微型化设备的PCB中，灵活度也是非常高。
 
LDS模塑互连器件
 
射频和天线技术也是连接器厂商的核心能力之一，面向可穿戴设备的模塑互连器件在保证终端设备信号和功率完整性上至关重要。例如Molex作为连接器头部厂商很早就开始布局面向移动设备的高紧凑外形的互连器件，将LDS激光直接成型技术与模塑互连器件进行结合，利用激光蚀刻由复合树脂制成的模制塑料零件表面，将3D设计转移到器件上或者在器件上直接成型，这样可以大大提高模塑天线载体的信号与功率完整性。
 

MediSpec MID/LDS激光直接成型，Molex

 
与PCB上受限的二维相比，LDS从三维上实现设计与布线功能，在更小的设计尺寸中提供更好的带宽和效率。在可穿戴设备领域里，这是众多终端设备厂商都非常感兴趣的技术进步。LDS加MID，将电气和机械元件集成到越来越小的互连设备中，更好的机电性能、射频性能、以及屏蔽性能让可穿戴设备可以实现更多新功能。
 
小结
 
可穿戴设备的多样性决定了对连接器有各种不同的要求，从性能到尺寸到形状等等。作为当今最流行的产品门类之一，可穿戴设备的快速发展也带领了连接器的差异化发展。