手机IO连接器的知识
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IO-Link手册第三版请访问:/CN目录引言第4页第1部分:IO-Link简介第5页◆老派传感器第5页◆微型开关量传感器驱动第5页◆I O-Link:开放式低成本传感器接口第5页◆I O-Link节点第5页◆I O-Link系统第6页◆I O-Link接口在IEC 61131-9中被标准化为SDCI第6页◆物理层IO-Link标准化接口第6页◆物理层电气规范第7页◆自动化体系中的IO-Link第7页◆I O-Link:实现智能传感器第7页◆工业传感器生态系统第8页第6部分:提高系统性能第24页◆散热第24页◆测试A第24页◆测试B第24页◆测试C第24页◆热性能第24页◆分立解决方案第25页◆集成解决方案第25页◆选择TVS二极管第25页◆I O-Link保护电路第25页◆65 V(绝对最大值)如何帮助提供保护(对比40 V)第25页◆65 V绝对最大值的保护优势第25页◆小结第26页◆I O-Link信号摆率如何影响IO-Link电缆辐射?第26页引言当今的无风扇可编程逻辑控制器(PLC)和IO-Link®网关系统须消耗大量功率,具体取决于I/O配置(IO-Link、数字输入/输出、模拟输入/输出)。
随着这些PLC演变成新的工业4.0智能工厂,我们必须深谋远虑,实现更智能、更快速、更低功耗的解决方案。
这场革命的核心是一项名为“IO-Link”的新技术,能帮助实现灵活制造,从而改善工厂吞吐量,提高运营效率。
这项激动人心的新技术正使传统传感器转变为智能传感器。
ADI公司提供一系列先进的工厂自动化解决方案,并通过我们的IO-Link技术产品系列进一步改进性能,为实现工业4.0铺路架桥。
MAX22513是该产品系列的最新成员,这是一款微型双通道IO-Link收发器,集成了浪涌保护和DC-DC转换器,可减少热耗散并提高工厂车间传感器的稳定性。
为了帮助我们的客户缩短上市时间,我们与来自IO-Link联盟的软件协议栈供应商合作开发了一系列经过全面验证和测试的参考设计,本手册对此进行了详细说明。
io知识点总结什么是IO?IO(Input/Output)是指计算机与外部设备(如磁盘、网络等)之间的数据传输。
在计算机科学中,IO是指任何将数据从一个地方移动到另一个地方的过程。
输入是指从外部设备到计算机,输出是指从计算机到外部设备。
IO是处理器与外部世界交互的方式。
输入可以是用户输入、文件、网络数据等,输出可以是显示到屏幕上、保存到文件中、发送到网络等。
常见的IO设备有磁盘、键盘、鼠标、打印机、显示器、网络接口等。
在计算机编程中,IO是一个重要的概念。
程序需要从外部设备读取数据,处理数据,然后将结果输出到外部设备。
因此,理解IO的原理和使用方法对编程非常重要。
IO的分类IO可分为同步IO和异步IO两种模式。
同步IO是指程序在进行IO操作时会阻塞,直到操作完成才会继续进行下一步操作,而异步IO是指程序进行IO操作时不会阻塞,可以继续进行其他操作。
同步IO的优点是简单易用,适合于简单的IO操作,但缺点是效率不高。
异步IO的优点是效率高,适合于大量的IO操作,但缺点是复杂度高,使用起来较为困难。
IO通常又可以分为文件IO和网络IO两种类型。
文件IO是指程序与文件进行数据交换,包括读取文件、写入文件、修改文件等操作。
网络IO是指程序与网络进行数据交换,包括发送数据、接收数据、建立连接、断开连接等操作。
文件IO和网络IO在使用上有一些不同,但原理都是类似的。
在进行IO操作时,程序需要打开文件或建立网络连接,然后读取或写入数据,最后关闭文件或断开连接。
IO的基本操作在进行IO操作时,通常需要进行如下几个基本步骤:1. 打开文件或建立连接:首先需要使用适当的函数或方法打开文件或建立连接。
在文件IO 中,通常使用open()函数,而在网络IO中,通常使用socket库来创建套接字并连接到网络。
2. 读取数据或写入数据:一旦打开文件或建立连接,就可以进行数据的读取或写入操作。
在文件IO中,可以使用read()函数读取数据,write()函数写入数据;而在网络IO中,可以使用recv()函数接收数据,send()函数发送数据。
專業知識講座一.手機內部說明:手機內部CONN主要分為:SIM卡 BATTERY JACK I/O B TO B FPC ,以下詳細介紹。
1.SIM CARD:我公司產品中,最小高度0.5mm,最高5.5mm,標準pitch為2.54mm。
2.BATTERY(電池):分為 pogo conn and spring conn。
標準pin距為1.0mm~3.6mm。
3.JACK :分為OPEN and OPEN CLOSE ,耳朵頭有&2.5mm &3.5mm &3.1mm。
4.I/O:pin數有從10pin到26pin之分,資料傳輸的多廣與pin數的多少成正比。
Pitch有0.5mm跟0.8mm,0.8mm的已被汰淘。
5. B TO B:用在手機內部,體積小,從外部看不見。
高度一般為3mm,pitch有0.3mm跟0.5mm,0.3mm的比較常用,此產品在歐州被廣泛應用。
CBO:軟性排線,又稱FFC。
是沒有加CABLE,不可變化(轉彎)6.FPCFPCC一般是黃色,可以變化現市場上FPC 1.0pitch用在筆記本電腦上,0.3pitch用在手機上較多。
PIN數由2PIN-60PIN。
7.RF CONN:用在彩屏上。
二.筆記本電腦上用的CONN: PS2 SVTO PWTO JACK COM PORT VGA PRINTBATTERY CD-ROMM HDD PCMCIA DDR MINIPCICPU FPC USB1.PS2:用在鼠標頭鍵盤頭上,有正反之分(如圖) 最早用9PIN,現一般用6PIN,從目前來看,有被USB取代的趨勢。
圖一圖二2.SVTO:接在電視機上的CONN,形狀不同,功能一樣。
3.PWTO:就是電源。
RJ45:用於綱絡Earphon4.JACK RJ11:用於電話JACK(耳機):只有OPEN CLOSE ,基本上是6PIN。
PROT: 9PIN ,有正反之分,用在鍵盤上。
io link 接口标准IO-Link是一种用于智能传感器和执行器与自动化控制系统通信的数字通信接口标准。
IO-Link使设备之间的通信更智能、更灵活,并提供了配置、监控和诊断功能。
以下是IO-Link接口的一些主要特征和标准:1. 物理层:IO-Link可以通过标准的3线、4线或5线传感器电缆进行通信。
物理层标准主要定义了电气特性、连接器、电缆和连接的设备之间的通信方式。
2. 通信协议: IO-Link使用串行通信协议,该协议基于异步串行通信。
它在通信过程中支持主-从(Master-Slave)体系结构,其中控制器(主设备)与传感器和执行器(从设备)通信。
3. 数据传输: IO-Link支持双向数字通信,可以传输实时数据、参数、配置和诊断信息。
传输的数据可以是模拟值、数字值或二进制数据,具体取决于连接的设备和传感器的类型。
4. 设备描述文件(IODD):IO-Link设备通常配备有设备描述文件,称为IO Device Description(IODD)。
IODD描述了设备的特性、参数、功能和可用服务,使控制器能够与设备进行正确的通信和配置。
5. 配置和诊断:IO-Link允许实时配置和监测连接的设备。
通过IO-Link,控制器可以获取传感器和执行器的实时状态,进行远程配置,并实现更有效的设备诊断。
6. 工程工具: IO-Link系统通常使用特定的工程工具来配置、监控和诊断连接的设备。
这些工具有助于工程师进行设备集成和故障排除。
请注意,IO-Link的标准和规范可能在我知识截断日期之后发生了变化。
建议查阅最新的IO-Link规范文档或与相关组织(如IO-Link 联盟)联系,以获取最新的信息。
手机连接器介绍一、概述手机连接器是手机中一种重要的电子元器件,它们的好坏直接关系到手机的质量和其使用的可靠性。
在各类电子系统中,连接器泛指各种电子组件间的连接单元,主要作为芯片对电路板,电路板之间和电路板对箱体之间进行电气连接和信号传递,是构成一个完整系统所必须的基础元件。
二、连接器的分类1.I/O类(IN /OUT):I/O插座、MINI-USB插座、DC插座、耳机插座等2. SIM卡类:SIM插座3. BATTERY类:电池连接器4. BTB类(包括FPC和BTB):FPC连接器、板对板连接器5. M/C类(MEMORY CARD):T-Flash卡插座6 . RF类:RF连接器三、连接器主要性能1.机械部分•就连接功能而言,插拔力是重要地机械性能。
插拔力分为插入力和拔出力(拔出力亦称分离力),两者的要求是不同的。
在有关标准中有最大插入力和最小分离力规定,这表明,从使用角度来看,插入力要小(从而有低插入力LIF和无插入力ZIF的结构),而分离力若太小,则会影响接触的可靠性。
另一个重要的机械性能是连接器的机械寿命。
机械寿命实际上是一种耐久性(durability)指标,在国家标准GB5095中把它叫作机械操作。
它是以一次插入和一次拔出为一个循环,以在规定的插拔循环后连接器能否正常完成其连接功能(如接触电阻值)作为评判依据。
连接器的插拔力和机械寿命与接触件结构(正压力大小)接触部位镀层质量(滑动摩擦系数)以及接触件排列尺寸精度(对准度)有关。
2、电气性能连接器的主要电气性能包括接触电阻、绝缘电阻和抗电强度。
接触电阻:高质量的电连接器应当具有低而稳定的接触电阻。
连接器的接触电阻从几毫欧到数十毫欧不等。
绝缘电阻:衡量电连接器接触件之间和接触件与外壳之间绝缘性能的指针,其数量级为数百兆欧至数千兆欧不等。
抗电强度:或称耐电压、介质耐压,是表征连接器接触件之间或接触件与外壳之间耐受额定试验电压的能力。
其它电气性能:电磁干扰泄漏衰减是评价连接器的电磁干扰屏蔽效果,一般在100MHz~10GHz频率范围内测试。
手机I/O连接器的知识发表人:中国手机研发网发布日期:2004-12-31转自:手机研发论坛出处:不详1.手机用I/O连接器手机上I/O连接器是手机与外部设备联系的通道,经常安排在手机的下部。
要求它具有长的拔插寿命,多功能、具有多种形式的端子,甚至可以传输红外数据,并且可以根据客户的要求定制。
图1和2示出了一种手机I/O连接器从前后两个侧面看到的视图。
图1 I/O连接器示意图a图2 I/O连接器示意图b上面画出的是I/O连接器安装在手机上的部份,它还应该有另一部份与它连接,这就是插头连接器,图3画出了Molex公司的Mobi-Mate型插头连接器的分解示意图。
其中插头座体是插入手机上的I/O连接器用的,射频(RF)接插头也包含在内,上下外壳起保护作用,锁销和螺钉等起对位和固定作用。
图3 Mobi-Mate I/O 插头连接器同轴接口部份如图4,可以选择是否装有开关触点的。
已经证明,同轴接口当连接器分离间隙达1.5mm时也能正常工作,这点对在震动环境下工作很关键。
手机同轴元件能够承受"猛烈粗暴"拔插,甚至插头角度达60度时,都不会损坏。
图4 同轴插头座2.手机I/O连接器的材料与指标我们以Molex产品为例介绍。
I/O连接器在手机部份所用材料:-座体是用50%的GF尼龙;-SMT固位片用磷青铜(PhBr),在1.27微米厚的镀镍层上再镀3-5微米厚的锡铅(SnPb);-锁销也用PhBr,也是在1.27微米厚的镀镍层上再镀3-5微米厚的SnPb;-信号接触簧片也是PhBr,在1.0微米后的铅镍(PbNi)镀层上薄镀一层金,在焊接区镀3.0微米厚的SnPb,底层镀1.27微米厚的镍。
I/O连接器的插头部份所用材料:-外壳和按钮:30% 的GF聚酯;-锁销:不锈钢;-信号接触片:BeCu(铍铜);-电镀:在1.0微米厚的PbNi镀层上薄镀一层0.1微米厚的金,底层电镀1.27微米厚的镍,焊接区镀3-5微米厚的SnPb 。
◆1、IO类(IN/OUT)常用规格:MINI USB 10PIN、MIRCO USB 5PIN、MIRCO USB12PIN等;◆2、SIM卡类常用规格:1.8H带桥形挡墙、1.8H翻盖式SIM卡座、1.5H带桥形挡墙;◆3、BATTERY类(电池与主板的连接器)常用规格:5.4H 3PIN直角式、3.0H 3PIN刀片式◆4、BTB类(包含FPC和BTB 连接器)常用规格:FPC:4PIN、8PIN、25PIN、39PIN、51PIN、71PIN等;BTB:10PIN、24PIN、30PIN、40PIN、50PIN、60PIN等;◆5、MEMORY CARD类(包含SD、T-FLASH卡座类)常用规格:翻盖式1.9H 、翻盖式1.6H、PUSH PUSH、半截式T卡座◆6、JACK类(耳机插座)常用规格:¢2.5 Phone Jack、¢3.5 Phone JackI/O类连接器SIM卡类连接器BATTERY连接器类T-FLASH卡座类连接器JACK类连接器FPC插座类FPC插座类应用的主要规格品牌锁闭方式PIN脚触点类型描述厂家码应用规范HIROSE前锁式4PIN下接触Pitch:0.5mm/Height:0.9mm/FPC:0.2mm FH19C-4S-0.5SHTP接口,FPC厚度0.2MMHIROSE前锁式4PIN下接触Pitch:0.5mm/Height:0.9mm/FPC:0.3mmFH19SC-4S-0.5SH(05)TP接口,FPC厚度0.3MMOMRON后锁式4PIN双面接触Pitch:0.5mm/Height:0.9mm/FPC:0.2mmXF2U-0415-3A TP接口,FPC厚度0.2MMHIROSE后锁式4PIN双面接触Pitch:0.5mm/Height:1.0mm/FPC:0.3mm FH34S-4S-0.5SH(50)TP接口,FPC厚度0.3MMHIROSE前锁式25PIN下接触Pitch:0.3mm/Height:1.0mm/FPC:0.2mm FH26-25S-0.3SHWCAMERA Module 接口OMRON前锁式25PIN下接触Pitch:0.3mm/Height:0.9mm/FPC:0.2mmXF3H-2555-31A CAMERA Module 接口HIROSE前锁式39PIN下接触Pitch:0.3mm/Height:1.0mm/FPC:0.2mm FH26-39S-0.3SHW(05)LCD Module 接口OMRON前锁式39PIN下接触Pitch:0.3mm/Height:0.9mm/FPC:0.2mmXF3H-3955-31A LCD Module 接口OMRON后锁式51PIN上接触Pitch:0.3mm/Height:0.9mm/FPC:0.12mmXF2C-5155-41A LCD Module 接口HIROSE前锁式51PIN下接触Pitch:0.3mm/Height:1.0mm/FPC:0.2mm FH26-51S-0.3SHW(05)LCD Module 接口0.5mm pitch0.6mm pitch0.635mm pitch0.8mm pitch0.4mm pitchBTB连接器的分类BTB连接器的主要结构Shielding plateContactHousingContactMetal earHousingz Housing / 塑胶Æ负责固定所有的零件z Contact / 端子Æ负责电子讯号的传递z Shell (Shielding Plate) / 鉄壳Æ负责防止其它电磁波干扰z Metal Ear / Æ负责增加焊板力量z 其它附件( Nut / Board Lock / Spacer ……)BTB连接器应用的主要规格厂家高度PIN脚数型号描述厂家码应用规范NAIS 1.5H10PIN公头P5KF系列,0.5间距,1.5高度,10PIN,HEADER AXK6F10347YG Key Board NAIS 1.5H10PIN母头P5KF系列,0.5间距,1.5高度,10PIN,SOCKET AXK5F10547YG Key Board NAIS0.9H24PIN母头F4系列,0.4间距,0.9高度,24PIN,SOCKET AXK7L24227Camera Module NAIS0.9H24PIN公头F4序列,24PIN/0.9H/公/0.4pitch AXK8L24125G Camera Module ELCO0.9H24PIN母头24PIN/0.9H/母/0.4pitch24 5805 024 000 829+Camera Module ELCO0.9H24PIN公头24PIN/0.9H/公/0.4pitch14 5805 024 000 829+Camera Module HIROSE0.9H24PIN母头24PIN/0.9H/母/0.4pitch DF30FC-24DS-0.4V(81)Camera Module NAIS 1.5H30PIN母头BTOB,P4系列,0.4间距,1.5高度,30PIN,SOCKET AXK730147G Camera Module NAIS 1.5H30PIN公头P4系列,0.4间距,1.5高度,24PIN,公头AXK830145Camera Module NAIS0.9H40PIN母头40PIN/0.9H/母/0.4pitch AXK7L40227G LCM Module NAIS0.9H50PIN母头F4系列,0.4间距,0.9高度,50PIN,SOCKET AXK7L50227LCM Module NAIS0.9H50PIN公头F4系列,0.4间距,0.9高度,50PIN,HEADER AXK8L50125LCM Module NAIS0.9H60PIN母头F4系列,60PIN/0.9H/母/0.4pitch AXK7L60227LCM Module HIROSE0.9H60PIN母头60PIN/0.9H/母/0.4pitch DF30FC-60DS-0.4V(81)LCM ModuleBTB连接器的未来发展Pitch (mm)0.500.400.30H=1.2(16~40Pin)H=1.0(30~120Pin)0.08H=1.2(30~60Pin)20022005200420032006Year2007H=1.5w/o shieldingH=1.0(30~120Pin)w/ShieldingH=1.5w/ shieldingMating height & Pin pitch are the criteriaNotes:随着电子产品轻薄短小/ 高速的发展趋势,BTB 的发展也朝向小Pitch/多Pin 数/ 低高度/ 高频应用的方向发展。
I/O接口技术的基本知识CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现,前者被称为I/O接口,而后者则被称为存储器接口。
存储器通常在CPU的同步控制下工作,接口电路比较简单;而I/O设备品种繁多,其相应的接口电路也各不相同,因此,习惯上说到接口只是指I/O接口。
一、I/0接口的概念1.接口的分类I/O接口的功能是负责实现CPU通过系统总线把I/O电路和外围设备联系在一起,按照电路和设备的复杂程度,I/O接口的硬件主要分为两大类:1)I/O接口芯片这些芯片大都是集成电路,通过CPU输入不同的命令和参数,并控制相关的I/O电路和简单的外设作相应的操作,常见的接口芯片如定时/计数器、中断控制器、DMA控制器、并行接口等。
2)I/O接口控制卡有若干个集成电路按一定的逻辑组成为一个部件,或者直接与CPU同在主板上,或是一个插件插在系统总线插槽上。
按照接口的连接对象来分,又可以将他们分为串行接口、并行接口、键盘接口和磁盘接口等。
2.接口的功能由于计算机的外围设备品种繁多,几乎都采用了机电传动设备,因此,CPU 在与I/O设备进行数据交换时存在以下问题:速度不匹配:I/O设备的工作速度要比CPU慢许多,而且由于种类的不同,他们之间的速度差异也很大,例如硬盘的传输速度就要比打印机快出很多。
时序不匹配:各个I/O设备都有自己的定时控制电路,以自己的速度传输数据,无法与CPU的时序取得统一。
信息格式不匹配:不同的I/O设备存储和处理信息的格式不同,例如可以分为串行和并行两种;也可以分为二进制格式、ACSII编码和BCD编码等。
信息类型不匹配:不同I/O设备采用的信号类型不同,有些是数字信号,而有些是模拟信号,因此所采用的处理方式也不同。
基于以上原因,CPU与外设之间的数据交换必须通过接口来完成,通常接口有以下一些功能:1)设置数据的寄存、缓冲逻辑,以适应CPU与外设之间的速度差异,接口通常由一些寄存器或RAM芯片组成,如果芯片足够大还可以实现批量数据的传输;2)能够进行信息格式的转换,例如串行和并行的转换;3)能够协调CPU和外设两者在信息的类型和电平的差异,如电平转换驱动器、数/模或模/数转换器等;4)协调时序差异;5)地址译码和设备选择功能;6)设置中断和DMA控制逻辑,以保证在中断和DMA允许的情况下产生中断和DMA请求信号,并在接受到中断和DMA应答之后完成中断处理和DMA 传输。
Product OverviewSIM Card ConnectorsI/O ConnectorsJune, 2007FPCInternal ConnectorBattery ConnectorsFlash Memory ConnectorsDSN ConnectorBattery ConnectorJune, 2007Sink BoardPogo PinsVerticalHorizontalDSN ConnectorGeneral Specification for Pogo Type Battery1. Material a. Barrel & Plunger: Brass. b. Spring: Music Wire ( Stainless Steel ).2. Plating a. Barrel & Plunger: 0.20 um min. Gold plating, 1.27-2.54 um Ni under plated. b. Spring: unplated3. Mechanical Character a. Normal Force : 80gf min at working position. b. Durability: 5000 cycles. c. Recommended Compress distance when working: 0.80mm min.4. Electrical Character a. Operating Voltage: 100V Max. b. Operating Current: 2A Max. c. Contact Resistance: 50m ohm Max.June, 2007DSN ConnectorGeneral Specification for Leaf Spring Type Battery1. Material a. Contact : BeCu or Phosphor Bronze2. Plating a. Contact: 0.38 um min. Gold plating with 1.27-2.54 um Ni under plated.3. Mechanical Character a. Normal Force : 80gf Mini at working position. b. Durability: 5000 cycles. c. Recommended Compress distance when working: 0.80mm min.4. Electrical Character a. Operating Voltage: 250V Max. b. Operating Current: 2A Max. c. Contact Resistance: 50m ohm Max.June, 2007DSN ConnectorSIM ConnectorSIM LockSIM BlockTF (Push- Push)+SIM (PushPull)Wing BlockMini WingBlockJune, 2007DSN ConnectorGeneral Specification for SIM Card Connector1. Material a. Contact : BeCu or Phosphor Bronze b. Shell: Stainless Steel. c. Housing: High Temperature Thermal Plastics, 94V-0.2. Plating a. Contact: 0.38 um min. Gold plating on the mating area with 1.27-2.54 um Niunder plated. 3. Mechanical Charactera. Normal Force : 40gf Mini at working position. b. Durability: 5000 cycles. c. Recommended Compress distance when working: 0.40mm min. 4. Electrical Character a. Operating Voltage: 36V Max. b. Operating Current: 0.5A Max. c. Contact Resistance: 50m ohm Max.June, 2007DSN ConnectorI/O Solution Connector20 Pins I/O Socket(H=2.0mm )14 Pins I/OSocket (H=3.0mm)12 Pins I/OSocket (H=3.0mm)10 Pins I/OSocket (H=3.0mm)10 Pins Mini USB Socket8 Pins I/O Socket5 Pins Micro USB SocketJune, 2007DSN ConnectorGeneral Specification for I/O Connector1. Material a. Contact : Phosphor Bronze b. shell: Stainless Steel. c. Housing: High temperature thermal plastics, 94V-0.2. Plating a. Contact: 0.25 um min. Gold plating on the mating area with 1.27-2.54 um Niunder plated. b. Shell: 1.27-2.54um Matte Tin with 1.27-2.54um Ni under plated.3. Mechanical Character a. Insertion and Removal Force : depend on individual product. b. Durability: 5000 cycles.4. Electrical Character a. Operating Voltage: 100V Max. b. Operating Current: 2A Max. c. Contact Resistance: 50m ohm Max.June, 2007DSN ConnectorMemory ConnectorJune, 2007Push- Push TypeHinge TypeTF (Push- Push)+ SIM (PushPull)DSN ConnectorGeneral Specification for Memory Card (TF) Connector1. Materiala. Contact : Phosphor Bronzeb. shell: Stainless Steel.c. Housing: High temperature thermal plastics, 94V-0.2. Platinga. Contact: Gold Flash plating on the mating area with 1.27-2.54 um Ni under plated.b. Shell: 1.27-2.54um Tin with 1.27-2.54um Ni under plated.3. Mechanical Charactera. Insertion and Removal Force : depend on individual product.b. Durability: 5000 cycles.4. Electrical Charactera. Operating Voltage: 100V Max.b. Operating Current: 2A Max.c. Contact Resistance: 50m ohm Max.June, 2007Push-Push TypeTransFlash Card (15x11x1)Hinge TypeDSN ConnectorDSN ConnectorTest Method &EquipmentSalt sprayinstrumentsResistance TesterDurability TesterForce TesterDSN ConnectorDesign SimulationNormal force Vs movement-2002040608010012000.511.52Movement(mm)N o r m a l f o r c e (g )Distance A is the Sweep distance of the contact during matingDSN ConnectorDesign SimulationBatteryNormal force Vs movement displacement 02040608010012014016018000.51 1.52Movement displacement(mm)N o r m a l f o r c e (g )Series1Distance A is the Sweep distance of the contact during mating。
1.手机用I/O连接器
手机上I/O连接器是手机与外部设备联系的通道,经常安排在手机的下部。
要求它具有长的拔插寿命,多功能、具有多种形式的端子,甚至可以传输红外数据,并且可以根据客户的要求定制。
图1和2示出了一种手机I/O连接器从前后两个侧面看到的视图。
图1 I/O连接器示意图a
图2 I/O连接器示意图b
上面画出的是I/O连接器安装在手机上的部份,它还应该有另一部份与它连接,这就是插头连接器,图3画出了Molex公司的Mobi-Mate型插头连接器的分解示意图。
其中插头座体是插入手机上的I/O连接器用的,射频(RF)接插头也包含在内,上下外壳起保护作用,锁销和螺钉等起对位和固定作用。
图3 Mobi-Mate I/O 插头连接器
同轴接口部份如图4,可以选择是否装有开关触点的。
已经证明,同轴接口当连接器分离间隙达1.5mm 时也能正常工作,这点对在震动环境下工作很关键。
手机同轴元件能够承受"猛烈粗暴"拔插,甚至插头角度达60度时,都不会损坏。
图4 同轴插头座
2.手机I/O连接器的材料与指标
我们以Molex产品为例介绍。
I/O连接器在手机部份所用材料:
-座体是用50%的GF尼龙;
-SMT固位片用磷青铜(PhBr),在1.27微米厚的镀镍层上再镀3-5微米厚的锡铅(SnPb);
-锁销也用PhBr,也是在1.27微米厚的镀镍层上再镀3-5微米厚的SnPb;
-信号接触簧片也是PhBr,在1.0微米后的铅镍(PbNi)镀层上薄镀一层金,在焊接区镀3.0微米厚的SnPb,底层镀1.27微米厚的镍。
I/O连接器的插头部份所用材料:
-外壳和按钮:30% 的GF聚酯;
-锁销:不锈钢;
-信号接触片:BeCu(铍铜);
-电镀:在1.0微米厚的PbNi镀层上薄镀一层0.1微米厚的金,底层电镀1.27微米厚的镍,焊接区镀3-5微米厚的SnPb 。
I/O连接器的电气指标主要为:
-电流:信号接触簧片:标准值1安培,在某些规定条件下可达2安培;同轴电缆: 0.5安培;
-电压:在摄氏25度下50Vac(交流有效值);
-射频(RF)阻抗:50欧姆;
-射频频率:0-2.0 GHz;
-接触电阻:初始值小于10毫欧姆,经过5000次拔插后,小于20毫欧姆;
-绝缘电阻:射频:1000兆欧姆;信号:500兆欧姆;
-电压驻波比(VSWR):初始值:在1.8GHz下小于1.5,经过5000次拔插后,在1.8GHz下小于1.8;
-插入损耗:经过5000次拔插后,在0.9GHz下小于0.2dB;
-串扰(cross-talk):(仅对开关式同轴线)在1.8 GHz下小于1.1dB。
I/O连接器的机械指标主要为:
-寿命:最少5000次拔插;
-插力(insertion force):信号接触簧片:0.7牛顿;射频接触体:2.4牛顿;经过5000次拔插后总改变的最大值0.5牛顿;
-拔力(withdrawal):最小值25牛顿;
-多轴插合对的功能测试:见产品指标;
缓解应力的柔性测试:见各自电缆配置。
3.手机I/O连接器形式
手机I/O连接器在满足基本要求的基础上,还根据客户需要、厂家的设计意向、成本等诸多因素变化,形式上有所变化。
以连接器的电路接触体为例,就有平接触头和刀形两种,再配合不同外形的座体,就会产生各种不同形式。
Molex的I/O连接器在90年代就经历了如图5的变化。
由图可以看出,I/O连接器经历了由简单到复杂、由功能少到功能更多的演变。
另外从Molex的产品品种分,又有:平头型(flat pad)、Mobi-Mate型、SMT IO连接器和压紧型连接器(compression connector),(请见图6)。
它们都是多功
能的,如包含有:电池端子、充电端、数据传输端、圆形直流(DC)插座,圆形立体声插座、麦克风插座,射频接触体,甚至红外模块也都集成在连接器中。
Molex公司供应和定制各种形态的产品。
90年代平头和刀状I/O连接器演变
简单平头平头配锁多功能刀状多功能刀状配麦克风复杂平头
图5 I/O连接器的变化
图6 Molex生产的I/O连接器
4.关于Mobi-Mate I/O连接器
Mobi-Mate是Molex公司设计与生产的一种I/O连接器,供移动设备使用,当然也包括手机在内。
它力图满足现代手持或袖珍系统对连接器的如下要求:
-尽可能占用最小的空间,要小外形、PCB板占用空间最小;
-高频、低频和充电接触体组合在一起;
-耐用,寿命长,能够承受高数量的拔插次数;
-容易使用,电缆连接器有可靠的锁紧系统,在恶劣使用环境下(如车载)保证良好的电气性能,同时仍然是用户友好的和无故障;
-容易生产,无欠缺;
-在装配线上与PCB装配时能保证正确就位和固位;
-设计灵活,功能可选,功能广泛。
图1和图2的示意图实际就是Mobi-Mate 连接器。
另外,它安装在PCB正面板上时,其芯线部份要高出PCB板4.80mm,避免了为保证安全而使用昂贵的保险装置,同时PCB板的背面还能安装其它元部件和布线,利于节省空间。
信号接触体(片)与PCB板只有0.50mm的间隙,使占用空间最小,保证最精确地控制间隙和共面性,最有利于目视检查。
利用螺钉和栓柱把插头的接触体部份安全地锁在外罩内,最终用户不能打开插头。
此外,为缓解电缆和座体的应力,Molex公司也采取了特殊措施,保证恶劣环境条件下良好电性能。
5.关于平头(Flat Pad)I/O连接器
平头I/O连接器是Molex公司设计与生产的另一种I/O连接器。
其外形如图7所示,它的特点是:-14个"平头"电路引脚;
-锁销有两个作用:固位和充电;
-焊脚也有附加固位作用,提供良好的定位作用,保护接触体(或接触簧片)。
-适当地安置射频线,独立与系统连接器,一般安放在终端底部;
-小外形;
-较长的引线,容易表面安装;
-成本较低。
图7 平头I/O连接器
下面介绍I/O连接器在手机中的应用例。
① 阿尔卡特(Alcatel)HD系列:
图8示出了阿尔卡特HD手机的I/O连接器和直流充电插头及附件插头。
它的I/O连接器有14个"平头"型电路引脚,连接器上有锁,用作紧固插头用。
焊脚也提供连接器与电路板以额外的紧固作用。
阿尔卡特(Alcatel)HD系列
图8 阿尔卡特HD手机系列上使用的连接器
② 西门子 S3com(S5)手机:
图9示出了西门子(Siemens)S3com(S5)手机上使用的一些连接器。
其中I/O连接器上有16个信号接触体,导孔是为将手机安放在托架上用的。
有SMT焊脚。
西门子 S3com(S5)
图9 西门子 S3com(S5)手机上使用的一些连接器。