增強(qiáng)可穿戴設(shè)備性能，連接技術(shù)與時(shí)俱進(jìn)
電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李寧遠(yuǎn)）可穿戴技術(shù)近幾年已經(jīng)發(fā)展成為名列前茅的成長型產(chǎn)業(yè)之一，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和智能移動(dòng)設(shè)備的涌入讓人們切身感受到了新技術(shù)新產(chǎn)品給生活帶來的改變，加速了可穿戴設(shè)備的發(fā)展。
從通用連接到可穿戴專用連接
其實(shí)早前用于可穿戴設(shè)備的各類連接器并沒有可穿戴專用這個(gè)概念，此時(shí)用于可穿戴設(shè)備的連接器，大多數(shù)廠商都是采用套用平板電腦、智能手機(jī)連接器的方案。雖然泛用但是實(shí)現(xiàn)基本的連接需求還是沒問題的。
隨著可穿戴設(shè)備向小型化發(fā)展，加之節(jié)能、數(shù)據(jù)傳輸高效以及無線連接等各種功能的加入，要求用于可穿戴設(shè)備的連接器不僅尺寸要更小，電性能也要更出色。原本標(biāo)準(zhǔn)的通用連接器在尺寸、美觀和技術(shù)適配性上逐漸跟不上可穿戴設(shè)備的發(fā)展的需求。
其中，最主要的推動(dòng)力還是電源和數(shù)據(jù)的外部連接需求的提升。設(shè)備尺寸越來越小，接地和電池連接的難度越來越高，為了方便可穿戴設(shè)備的電源連接，彈片式連接、浮動(dòng)電池互連、彈簧探針等連接方式被開發(fā)了出來。
這個(gè)潛力巨大的市場自然不會(huì)被廠商忽視，針對可穿戴設(shè)備設(shè)計(jì)的連接器主要瞄準(zhǔn)天線、傳感器、電源、電池連接、板對板、線對板和可移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的連接進(jìn)行設(shè)計(jì)，在市場需求的推動(dòng)下，各類可穿戴設(shè)備專用的連接器被開發(fā)了出來。
可穿戴設(shè)備中的天線組件
對于外部輸入/輸出（I/O）元件，天線在實(shí)現(xiàn)可穿戴設(shè)備無線連接方面發(fā)揮了重要作用。在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，幾乎所有東西都開始處于移動(dòng)狀態(tài)，其挑戰(zhàn)在于天線的形狀和尺寸，變得越來越小，越來越復(fù)雜。
現(xiàn)在的可穿戴設(shè)備天線方案也有使用傳統(tǒng)方法的辦法，不過顯然用于3D天線的MID（模制互連器件）和LDS（激光直接成型）等制造技術(shù)能帶來更多好處，畢竟天線互連器件在保證終端設(shè)備信號(hào)和功率完整性很重要。
MID技術(shù)能在注塑成型的塑料殼體的表面上，制作有電氣功能的導(dǎo)線、圖形，并直接在殼體上安裝元器件并使其電氣互連，從而實(shí)現(xiàn)電路板的電氣互連功能、支承元器件功能和塑料殼體的支撐、防護(hù)功能以及由機(jī)械實(shí)體與導(dǎo)電圖形成結(jié)合而產(chǎn)生的屏蔽、天線等功能集成于一體。
不同的MID工藝在最小線寬、加工速度、線路精細(xì)度等參數(shù)上體現(xiàn)出不一樣的效果，如Laser Direct Stucturing工藝在三維布局能力上非常出色，但其原材料成本偏高；Laser Resist Imaging工藝成熟成本低，但制造環(huán)節(jié)相對復(fù)雜而且三維布局能力稍差；Aerosol Jet工藝則能夠?qū)⒕€路處理得很精細(xì)，對基材表面的要求不高，但是加工速度慢、導(dǎo)線導(dǎo)電率低的問題。根據(jù)設(shè)備應(yīng)用場合，合適地選擇MID的具體工藝對于可穿戴設(shè)備天線設(shè)計(jì)很重要。
而LDS激光直接成型技術(shù)是按照導(dǎo)電圖形的軌跡控制激光的運(yùn)動(dòng)，將激光投照到模塑成型的三維塑料器件上，在幾秒鐘的時(shí)間內(nèi)，活化出電路圖案。LDS技術(shù)在制造上很穩(wěn)定，一致性好、精度高、耐用性高、故障率低，而且制造流程相對較短，無需電路圖形模具，節(jié)省了很多時(shí)間。
與PCB上受限的二維相比，從三維上實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與布線功能，能夠幫助可穿戴設(shè)備天線在更小的設(shè)計(jì)尺寸中提供更好的帶寬和效率。
LDS加MID，利用激光蝕刻由復(fù)合樹脂制成的模制塑料零件表面，將3D設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移到器件上或者在器件上直接成型，把電氣和機(jī)械元件集成到越來越小的互連設(shè)備中，更好的機(jī)電性能、射頻性能，以及屏蔽性能讓可穿戴設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)更多以往無法實(shí)現(xiàn)的新功能，是目前的可穿戴連接技術(shù)風(fēng)向之一。
目前全球的頭部連接器廠商也在推進(jìn)開發(fā)一種透明、幾乎可以隱形的適用于未來可穿戴設(shè)備天線的解決方案。
增強(qiáng)可穿戴設(shè)備性能的連接
為了增強(qiáng)可穿戴設(shè)備的連接性能，其他需要連接組件的應(yīng)用也在不斷升級匹配可穿戴設(shè)備的發(fā)展趨勢。
對于充電、擴(kuò)展塢連接應(yīng)用，彈片式連接和彈簧探針目前應(yīng)用的也很不錯(cuò)。彈簧針外形能夠做得很小巧，而且也能提供足夠的可靠性和耐用性。而各種尺寸的彈片則應(yīng)用于可穿戴的接地連接，能夠提供EMI噪聲和靜電防護(hù)，并隔離振動(dòng)。
可以看出不論各種應(yīng)用的連接器怎樣提高性能，其前提都是保證小尺寸。這一點(diǎn)在多個(gè)PCB（剛性和柔性）連接中同樣適用。可穿戴設(shè)備電路中板到板的距離越來越小，板對板聯(lián)連接器必須間距足夠小才能保證空間的緊湊，還不能舍棄功率和信號(hào)傳輸性能。
隨著移動(dòng)設(shè)備的復(fù)雜性和功能性增加，對具有多個(gè)天線、更高數(shù)據(jù)速率和更高工作頻率的更薄器件的需求也隨之增加。間距越來越小的FFC/FPC連接器的應(yīng)用給可穿戴設(shè)備提供了合適的選擇，在小間距下提供足夠的可靠性。
不僅僅是微型化，柔性連接器也開始往高頻高速發(fā)展，通過增加接線層和彈性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來構(gòu)成線路的阻抗，形成高速傳輸?shù)碾娐罚瑵M足高頻高速傳輸需求，為可穿戴設(shè)備在提供節(jié)省空間的連接之外進(jìn)一步增強(qiáng)設(shè)備性能。
SIM卡連接器正在成為可穿戴設(shè)備的重要組成部分，如微型SIM（2FF）、微型SIM（3FF）以及微型SIM＋SD連接器的組合。在可穿戴設(shè)備的內(nèi)存連接上，各種微型、可拆卸的卡連接器給設(shè)備帶來了靈活性。
小結(jié)
可穿戴設(shè)備大多是小型化設(shè)備，小型化設(shè)備自然十分看重低功耗、高耐用、更輕便這些特性，這些需求也要求可穿戴設(shè)備中的連接器需要具有一些不同于其他領(lǐng)域的特性。專用可穿戴設(shè)備的連接也在這些需求的推動(dòng)下蓬勃發(fā)展。
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