从通用连接到专用连接，可穿戴设备连接器微型化与高速互连发展趋势

来源:电子发烧友网发布时间:2023-02-10560浏览

电子发烧友网报道（文/李宁远）可穿戴技术在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加持让人们切身感受到了新技术、新产品给生活带来的改变，可穿戴设备深受人们的喜爱。

可穿戴设备大多是小型化设备，十分看重低功耗、耐用、轻便等特性，这也让可穿戴设备中的连接器需要具有这些特性。连接器在可穿戴设备中跟随着设备的升级趋势有着独特的发展方向。

从套用通用连接器到可穿戴专用连接器

可穿戴设备根据功能不同，大致分为两类，一种是监测和记录数据的设备，一类是增强互联的设备。可穿戴设备刚兴起时，那时候并没有说专门针对可穿戴设备的连接器，大多数厂商都是套用了平板电脑、智能手机上的连接器。
随着可穿戴设备向小型化发展，加之节能、数据传输高效以及无线连接等各种功能的加入，要求用于可穿戴设备的连接器不仅尺寸要更小，电性能也要更出色。原本标准的通用连接器在尺寸、美观和技术适配性上逐渐跟不上可穿戴设备的发展的需求。
连接器厂商自然不会放过这个潜力巨大的市场，纷纷开始针对可穿戴设备设计、升级新型连接器。目前这些针对可穿戴设备设计的连接器主要应用于天线、传感器、电源、电池连接、板对板、线对板和可移动存储设备，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。

可穿戴设备中的天线技术

可穿戴设备与物联网的紧密关系不用多说，因此可穿戴设备中的天线和射频连接器是一个非常重要的细分类别。射频和天线技术作为连接器厂商的核心能力之一，面向可穿戴设备的天线互连器件在保证终端设备信号和功率完整性上举足轻重。在可穿戴设备领域，挑战在于天线的形状和尺寸变得越来越小，让设计越来越复杂。

MediSpec MID/LDS激光直接成型，Molex
几个连接器头部厂商从可穿戴设备兴起之初就开始布局了面向这些设备的高紧凑外形的互连器件。Molex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。TE的可穿戴设备团队，起初使用的是3D IDS三维墨水直接成型技术在标准基质上印刷天线图案，能够极大的节省设备的空间，现在也有发展LDS 模塑互连器件路线。
据悉，头部连接器厂商正在推进开发一种透明、几乎可以隐形的适用于未来可穿戴设备天线的解决方案。

柔性连接器的微型化发展

可穿戴设备这种高度受限、空间受限的条件，非常有利于柔性连接器的发挥，柔性连接器已经成为可穿戴设备主要的连接方式。而且随着可穿戴设备尺寸的进一步缩小，柔性连接器也被设计得越来越小，给予了设计人员更大的电路板空间。
FFC连接器针对的是与板对板、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连接器则用于需要较小引脚间距来实现更薄更轻便的可靠连接。纤薄的外形下，这些连接器具有极高的灵活性，而且还能提供非常高的密度。如知名连接器头部厂商安费诺在可穿戴设备里主打的柔性连接器系列FCI Basics，FPC间据为0.21mm，是业内第一个小于1mm高度的产品，小于0.5mm间距的FPC才能确保设计上留出更大的空间余量，只有这种小间距的连接器才可以直接嵌入到微型化的可穿戴PCB中。
其实不仅仅是微型化，柔性连接器也开始往高频高速发展，在节省空间之外进一步增强设备性能。柔性连接器通过增加接线层和弹性结构设计来构成线路的阻抗，形成高速传输的电路，满足高频高速传输需求。在内部空间紧密的情况下做到高速传输，这也是可穿戴设备迫切需要的。
当然，更纤薄的外形对材料的选择，制造工艺的要求都非常高。国内柔性连接器厂商目前在可穿戴领域的表现还是很不错的，0.5mm间距产品的技术已经很成熟，价格也更具优势，在可穿戴市场占据了相当部分份额。不过能做到小于0.2mm小于0.3mm间距的国内厂商不算多，能在保证产品良率的基础上降低间距并非一朝一夕就能成功的。