緊湊的可穿戴產(chǎn)品往往缺乏足夠的PCB空間來容納增加性能的組件?;旌?a class="keylinka" href="http://www.a3766.cn/news/s-%E8%BF%9E%E6%8E%A5%E5%99%A8-0-1.html" target="_blank">連接器提供了一個解決方案。
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消費者渴望得到舒適的可穿戴電子產(chǎn)品,性能可靠,電池壽命長。然而,緊湊的可穿戴產(chǎn)品往往缺乏足夠的PCB空間來集成組件,如顯示模塊、觸摸面板模塊、微處理器和電池等。用于可穿戴產(chǎn)品的連接器也可能受到尺寸和功能的限制。ZIF和BTB(微型板對板)連接器一直是許多可穿戴產(chǎn)品的默認選擇,但OEM廠商現(xiàn)在正在尋找新的連接器,滿足小型化和增加功能的需求。
連接器技術
傳統(tǒng)上,在可穿戴產(chǎn)品設計中,有兩種類型的連接器通過柔性線路板連接。這兩種連接器類型都有一定的優(yōu)缺點。
翻轉(zhuǎn)鎖ZIF連接器的特點可以用一只手插入柔性線路板,另外一只手用來鎖扣。有前翻轉(zhuǎn)鎖和后翻轉(zhuǎn)鎖的類型。它們比滑動鎖ZIF更容易組裝,但用戶仍然觸摸鎖扣件,這增加了損壞的風險。翻轉(zhuǎn)鎖ZIF保持力高,提供水平配合,并在尺寸和間距上有更多的選擇。它們已經(jīng)可以優(yōu)化手機等消費電子產(chǎn)品的空間,但雙手操作仍有問題。
BTB連接器通過引導插頭進入插座,提供簡單的單手配合。BTB連接器方便組裝,保持力高,尺寸和間距選擇多。BTB連接器只支持垂直方向的配合,這在手機等產(chǎn)品中是一個非常流行的選擇。
設計挑戰(zhàn)
隨著可穿戴產(chǎn)品復雜性的增加,連接器選擇的挑戰(zhàn)是在解決性能和組裝問題的同時平衡空間需求。
設計師需要考慮電氣和機械因素,以及操作和配合能力。例如,在PCB上放置多個組件需要分層和連接器,這可能會影響裝配順序或需要在緊密空間中進行配合。
以前,堆疊板或封裝的模塊化系統(tǒng)被用于空間受限的設計,從而可以增加更多功能。然而,許多現(xiàn)代聯(lián)網(wǎng)可穿戴產(chǎn)品在X、Y和Z三個方向上都在減少尺寸。BTB連接器對于板對線的連接器配合在Z高度上沒有足夠的空間來操作,甚至手動關閉ZIF連接器都很困難。組件的垂直堆疊也會造成裝配復雜。
隨著物聯(lián)網(wǎng)的消費性和醫(yī)療可穿戴產(chǎn)品變得更加復雜,它們也需要更高速度的通信和數(shù)據(jù)處理能力,這反過來又需要優(yōu)越的抗電磁干擾能力。需要支持高功率快速充電和無線充電的連接器。
可穿戴產(chǎn)品可以在惡劣環(huán)境中運行。Ip67防水等級連接器提供良好密封性能。此外,跌落沖擊和振動在可穿戴產(chǎn)品應用中也很常見。為了承受嚴格裝配和使用過程中的意外脫落,連接必須足夠堅固。連接器在FPC線上保持高保留力,對于手動配合過程減少空間的設計需要更加靈活。
ZIF連接器常常閉鎖件損壞,這是一種常見故障,減少了配合周期,從而開啟對機器人裝配技術的考慮。
可穿戴產(chǎn)品設計
混合BTB連接器在促進不同組件之間的通信和功率傳輸方面起著至關重要的作用。將信號和功率結(jié)合到一個多功能連接器中,使制造商能夠在不犧牲尺寸和性能的情況下,為可穿戴產(chǎn)品的設計增加更多的功能。
可穿戴產(chǎn)品通常包括各種組件,如傳感器、顯示器、電池、微控制器和通信模塊。這些組件可能需要不同類型的連接,包括電源、數(shù)據(jù)和信號連接?;旌习鍖Π暹B接器允許這些不同的連接被合并到一個單一的連接器,顯著節(jié)省了PCB空間和簡化了設計。屏蔽外殼確保高速傳輸能力和噪聲預防。
使用單獨的連接器進行電源、數(shù)據(jù)和信號連接可以導致復雜的電纜和連接器網(wǎng)絡?;旌螧TB連接器通過減少需要焊接或連接到PCB上的單個連接器的數(shù)量來簡化制造和組裝。這可以導致更快的組裝時間,并可能降低制造成本。
可穿戴產(chǎn)品可能需要與其他產(chǎn)品進行通信,如智能手機、平板電腦或電腦?;旌线B接器包括USB、HDMI或其他標準接口,確保兼容性和互操作性。例如,BM29系列混合BTB連接器支持USB4 Gen2(10 Gb/s)傳輸。
Hirose電氣公司BM29系列
Hirose電氣公司是少數(shù)幾家開發(fā)創(chuàng)新多功能連接器的公司之一。BM29系列的間距為0.35mm,高度為0.6 mm,寬度為1.5 mm,是世界上最小的板對板連接器之一。
混合式連接器的設計和配置可以滿足可穿戴產(chǎn)品的特定要求。包括選擇連接器的類型和數(shù)量,以及諸如阻抗匹配、信號完整性和功率分布等因素。
混合連接器的好處
·多功能性
·空間效率
·柔性設計
·降低了互連的復雜性
·可靠性和耐久性
·快速、簡單地組裝
·互用性,協(xié)同工作的能力
·定制化
·電源功率管理
單動作ZIF連接器簡化了配合過程(僅用一只手輕松配合),同時保持鎖扣式ZIF連接器的優(yōu)點。單動作ZIF式的連接器允許彎曲插入,同時仍然具備在柔性FPC上的保持力。
Hirose的翻轉(zhuǎn)鎖扣ZIF連接器
Hirose的翻轉(zhuǎn)鎖扣ZIF連接器具備低插入和高保留力的性能,可能在配合過程中由于操作員錯誤導致鎖扣件損壞。設計動作執(zhí)行器自然關閉,從而消除了在運輸過程中損壞的風險,并減少了用戶損壞的可能性。
FH系列連接器在空間限制的設計中簡化了配合。一個動作鎖扣可以使得空間受限中進行非接觸式配對。一個典型的前式翻轉(zhuǎn)鎖連接器的配合時間平均約為3秒。一個動作連接器大大簡化了配合過程,并將平均交配時間減少到1秒或更少。對于訓練有素的操作人員可以進行大量生產(chǎn),節(jié)省了時間和金錢。如果需要解鎖,可以從背面打開鎖扣件,釋放側(cè)鎖。柔性PCB可以退出。
最后,單動作鎖扣連接器非接觸式配對過程有利于機器人裝配。機器人可以抓住FPC,并將其插入連接器,而不需要人手。
單動作鎖扣連接器的好處
簡化了裝配過程
水平配合
側(cè)面鎖扣保持力
不接觸鎖扣件
減少了在配合前和配合期間受傷的機會
ZIF連接器的小尺寸
FH64MA連接器系列
FH64MA連接器系列節(jié)省空間,間距為0.25mm,合高為0.5 mm,寬度為3.15 mm,是世界上外形最低的ZIF連接器。
具有高速傳輸能力的超小型連接器顯著提高了可穿戴產(chǎn)品的設計靈活性。新的連接器技術,如單動作ZIF和混合BTB連接器,有助于高效的空間利用,簡化組裝,提高可靠性和更好的整體性能。
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