紧凑的可穿戴产品往往缺乏足够的PCB空间来容纳增加性能的组件。混合连接器提供了一个解决方案。

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消费者渴望得到舒适的可穿戴电子产品，性能可靠，电池寿命长。然而，紧凑的可穿戴产品往往缺乏足够的PCB空间来集成组件，如显示模块、触摸面板模块、微处理器和电池等。用于可穿戴产品的连接器也可能受到尺寸和功能的限制。ZIF和BTB(微型板对板)连接器一直是许多可穿戴产品的默认选择，但OEM厂商现在正在寻找新的连接器，满足小型化和增加功能的需求。

连接器技术

传统上，在可穿戴产品设计中，有两种类型的连接器通过柔性线路板连接。这两种连接器类型都有一定的优缺点。

翻转锁ZIF连接器的特点可以用一只手插入柔性线路板，另外一只手用来锁扣。有前翻转锁和后翻转锁的类型。它们比滑动锁ZIF更容易组装，但用户仍然触摸锁扣件，这增加了损坏的风险。翻转锁ZIF保持力高，提供水平配合，并在尺寸和间距上有更多的选择。它们已经可以优化手机等消费电子产品的空间，但双手操作仍有问题。

BTB连接器通过引导插头进入插座，提供简单的单手配合。BTB连接器方便组装，保持力高，尺寸和间距选择多。BTB连接器只支持垂直方向的配合，这在手机等产品中是一个非常流行的选择。

设计挑战

随着可穿戴产品复杂性的增加，连接器选择的挑战是在解决性能和组装问题的同时平衡空间需求。

设计师需要考虑电气和机械因素，以及操作和配合能力。例如，在PCB上放置多个组件需要分层和连接器，这可能会影响装配顺序或需要在紧密空间中进行配合。

以前，堆叠板或封装的模块化系统被用于空间受限的设计，从而可以增加更多功能。然而，许多现代联网可穿戴产品在X、Y和Z三个方向上都在减少尺寸。BTB连接器对于板对线的连接器配合在Z高度上没有足够的空间来操作，甚至手动关闭ZIF连接器都很困难。组件的垂直堆叠也会造成装配复杂。

随着物联网的消费性和医疗可穿戴产品变得更加复杂，它们也需要更高速度的通信和数据处理能力，这反过来又需要优越的抗电磁干扰能力。需要支持高功率快速充电和无线充电的连接器。

可穿戴产品可以在恶劣环境中运行。Ip67防水等级连接器提供良好密封性能。此外，跌落冲击和振动在可穿戴产品应用中也很常见。为了承受严格装配和使用过程中的意外脱落，连接必须足够坚固。连接器在FPC线上保持高保留力，对于手动配合过程减少空间的设计需要更加灵活。

ZIF连接器常常闭锁件损坏，这是一种常见故障，减少了配合周期，从而开启对机器人装配技术的考虑。

可穿戴产品设计

混合BTB连接器在促进不同组件之间的通信和功率传输方面起着至关重要的作用。将信号和功率结合到一个多功能连接器中，使制造商能够在不牺牲尺寸和性能的情况下，为可穿戴产品的设计增加更多的功能。

可穿戴产品通常包括各种组件，如传感器、显示器、电池、微控制器和通信模块。这些组件可能需要不同类型的连接，包括电源、数据和信号连接。混合板对板连接器允许这些不同的连接被合并到一个单一的连接器，显著节省了PCB空间和简化了设计。屏蔽外壳确保高速传输能力和噪声预防。

使用单独的连接器进行电源、数据和信号连接可以导致复杂的电缆和连接器网络。混合BTB连接器通过减少需要焊接或连接到PCB上的单个连接器的数量来简化制造和组装。这可以导致更快的组装时间，并可能降低制造成本。

可穿戴产品可能需要与其他产品进行通信，如智能手机、平板电脑或电脑。混合连接器包括USB、HDMI或其他标准接口，确保兼容性和互操作性。例如，BM29系列混合BTB连接器支持USB4 Gen2(10 Gb/s)传输。

Hirose电气公司BM29系列

Hirose电气公司是少数几家开发创新多功能连接器的公司之一。BM29系列的间距为0.35mm，高度为0.6 mm，宽度为1.5 mm，是世界上最小的板对板连接器之一。

混合式连接器的设计和配置可以满足可穿戴产品的特定要求。包括选择连接器的类型和数量，以及诸如阻抗匹配、信号完整性和功率分布等因素。

混合连接器的好处

·多功能性

·空间效率

·柔性设计

·降低了互连的复杂性

·可靠性和耐久性

·快速、简单地组装

·互用性，协同工作的能力

·定制化

·电源功率管理

单动作ZIF连接器简化了配合过程(仅用一只手轻松配合)，同时保持锁扣式ZIF连接器的优点。单动作ZIF式的连接器允许弯曲插入，同时仍然具备在柔性FPC上的保持力。

Hirose的翻转锁扣ZIF连接器

Hirose的翻转锁扣ZIF连接器具备低插入和高保留力的性能，可能在配合过程中由于操作员错误导致锁扣件损坏。设计动作执行器自然关闭，从而消除了在运输过程中损坏的风险，并减少了用户损坏的可能性。

FH系列连接器在空间限制的设计中简化了配合。一个动作锁扣可以使得空间受限中进行非接触式配对。一个典型的前式翻转锁连接器的配合时间平均约为3秒。一个动作连接器大大简化了配合过程，并将平均交配时间减少到1秒或更少。对于训练有素的操作人员可以进行大量生产，节省了时间和金钱。如果需要解锁，可以从背面打开锁扣件，释放侧锁。柔性PCB可以退出。

最后，单动作锁扣连接器非接触式配对过程有利于机器人装配。机器人可以抓住FPC，并将其插入连接器，而不需要人手。

单动作锁扣连接器的好处

简化了装配过程

水平配合

侧面锁扣保持力

不接触锁扣件

减少了在配合前和配合期间受伤的机会

ZIF连接器的小尺寸

FH64MA连接器系列

FH64MA连接器系列节省空间，间距为0.25mm，合高为0.5 mm，宽度为3.15 mm，是世界上外形最低的ZIF连接器。

具有高速传输能力的超小型连接器显著提高了可穿戴产品的设计灵活性。新的连接器技术，如单动作ZIF和混合BTB连接器，有助于高效的空间利用，简化组装，提高可靠性和更好的整体性能。