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1、手机连接器设计手机连接器设计原文来自:深圳市东银电子有限公司深圳市东银电子有限公司 http:/ 近年来蜂窝移动通信系统在世界范围迅猛发展，作为移动台的无线手机不仅仅限于公司、近年来蜂窝移动通信系统在世界范围迅猛发展，作为移动台的无线手机不仅仅限于公司、 企业和业务部门使用，已经普遍到个人和家庭。我国已经成为世界上拥有手机用户最多的企业和业务部门使用，已经普遍到个人和家庭。我国已经成为世界上拥有手机用户最多的 国家，而且用户数量仍然在迅速增加。手机最大的优点就是灵活方便，随时随地都可以进国家，而且用户数量仍然在迅速增加。手机最大的优点就是灵活方便，随时随地都可以进 行通信，同时，由于技术的发展
2、进步，手机尺寸越来越小，已经从笨重的砖块大小进步到行通信，同时，由于技术的发展进步，手机尺寸越来越小，已经从笨重的砖块大小进步到 比烟盒还小、重量又轻，非常便于携带，加上厂家努力设计制作，使之越来越精美，成为比烟盒还小、重量又轻，非常便于携带，加上厂家努力设计制作，使之越来越精美，成为 一种时尚消费精品，受到人们普遍喜爱。一种时尚消费精品，受到人们普遍喜爱。 手机虽小，但是五脏俱全。它体积减小、重量减轻但功能却越来越多了。手机中包含有发手机虽小，但是五脏俱全。它体积减小、重量减轻但功能却越来越多了。手机中包含有发 射机电路和天线、接收机和音频电路、锁相频率合成器、电源电路和稳压器、显示部份、射
3、机电路和天线、接收机和音频电路、锁相频率合成器、电源电路和稳压器、显示部份、键盘和按键电路、用户管理系统及有关用户使用的电话功能键盘和按键电路、用户管理系统及有关用户使用的电话功能(如铃声和振动、背景灯如铃声和振动、背景灯)电路，电路，甚至因特网接入系统、甚至因特网接入系统、MP3播放器、播放器、GPS(全球定位系统全球定位系统)、蓝牙模块等。但是这些不同的、蓝牙模块等。但是这些不同的电路部份，要组成一个实用的完整的通信系统，就必须使用作为电子信号传输枢纽的电连电路部份，要组成一个实用的完整的通信系统，就必须使用作为电子信号传输枢纽的电连接器将它们互相联系在一起。此外，手机应用时，有时要外接一
4、些设备，如接器将它们互相联系在一起。此外，手机应用时，有时要外接一些设备，如:充电器、耳机充电器、耳机或麦克风、调制解调器、车载免提插座等等，都离不开连接器。可以说，没有连接器就难或麦克风、调制解调器、车载免提插座等等，都离不开连接器。可以说，没有连接器就难 以制造和使用手机，连接器是手机的必要组成部份。以制造和使用手机，连接器是手机的必要组成部份。2.手机对连接器的要求手机对连接器的要求由于手机越来越微小型化，用户群体越来越大众化，生产越来越大量化，所以对手机使用由于手机越来越微小型化，用户群体越来越大众化，生产越来越大量化，所以对手机使用的元器件，包括连接器在内，提出越来越严格的要求。当前
5、发展趋势为的元器件，包括连接器在内，提出越来越严格的要求。当前发展趋势为:微小型化手机尺寸和重量显著减小，功能增多，需要高密度装配和互连。显然要求其内微小型化手机尺寸和重量显著减小，功能增多，需要高密度装配和互连。显然要求其内部的元器件部的元器件(包括连接器在内包括连接器在内)必须尺寸越来越小，或是将它们集成到芯片或电路模块中去。必须尺寸越来越小，或是将它们集成到芯片或电路模块中去。微小型化是必由之路。微小型化是必由之路。 表面贴装随着小型化和大量生产的自动化高速组装技术的发展，以及降低连接部份占用表面贴装随着小型化和大量生产的自动化高速组装技术的发展，以及降低连接部份占用 的空间，表面贴装的
6、连接器得以迅速发展，逐渐代替穿孔式插装的连接器。目前生产的表的空间，表面贴装的连接器得以迅速发展，逐渐代替穿孔式插装的连接器。目前生产的表面贴装连接器面贴装连接器(SMC)其引线其引线(出脚出脚)间距已经由原来的间距已经由原来的2.00mm、1.27mm 发展到发展到0.8mm、0.5mm，甚至推出了，甚至推出了0.3mm 的柔性印制板连接器。安装高度也由的柔性印制板连接器。安装高度也由10mm 降低降低到现在的到现在的2mm，甚至推出，甚至推出1.5mm 的板到板连接器。的板到板连接器。标准化和模块化为适应手机大量生产的需要和方便，节省空间和便于设计，手机内电路标准化和模块化为适应手机大量生
7、产的需要和方便，节省空间和便于设计，手机内电路 和元件，包括连接器在内，已经迅速模块化，并且强烈需要形成统一的国际标准。当然，和元件，包括连接器在内，已经迅速模块化，并且强烈需要形成统一的国际标准。当然，这样做会影响各个厂家生产具有不同个性和特色、形态的手机，但这个问题并不难解决这样做会影响各个厂家生产具有不同个性和特色、形态的手机，但这个问题并不难解决(请请见后面介绍的见后面介绍的“手机汉堡手机汉堡“设计理念设计理念)。多功能接口为用户使用方便，也为设计和制造手机简化，手机对外的接口数目越少越好。多功能接口为用户使用方便，也为设计和制造手机简化，手机对外的接口数目越少越好。 这样不会使用户面
8、对众多的各种接口而无所适从。所以要求手机上的对外接口连接器多功这样不会使用户面对众多的各种接口而无所适从。所以要求手机上的对外接口连接器多功 能化，它可以将低频触点、高频同轴口和其它具有不同特性的接口复合于一体，满足不同能化，它可以将低频触点、高频同轴口和其它具有不同特性的接口复合于一体，满足不同 用途的连接要求。目前，手机下端的一个接口已经可以用于连接充电器、麦克风、耳机或用途的连接要求。目前，手机下端的一个接口已经可以用于连接充电器、麦克风、耳机或 免提支座等不同外接设备。免提支座等不同外接设备。 操作简单用户群的普及，要求手机的使用必须简单明了，必须直观，对连接器也有同样操作简单用户群的
9、普及，要求手机的使用必须简单明了，必须直观，对连接器也有同样的要求。例如安装的要求。例如安装 SIM 卡、安装电池、连接充电器等必须操作简单，一看就会。同时还要卡、安装电池、连接充电器等必须操作简单，一看就会。同时还要安全，防止误操作，防止插反或插错孔。然而，这些接口对用户越是简单，对连接器的设安全，防止误操作，防止插反或插错孔。然而，这些接口对用户越是简单，对连接器的设 计和制造技术要求越高和越复杂。计和制造技术要求越高和越复杂。 高速传输与电磁兼容由于手机的功能发展，从单一的语言通信工具，逐渐发展成为数据高速传输与电磁兼容由于手机的功能发展，从单一的语言通信工具，逐渐发展成为数据设备，有些
10、用户希望手机不仅能进行网络通信，还要能与其它设备如电脑、设备，有些用户希望手机不仅能进行网络通信，还要能与其它设备如电脑、PDA(个人数个人数字助理字助理)、打印机等一起使用。这些都要求更高的数据传输速度和良好的抗干扰性。传统的、打印机等一起使用。这些都要求更高的数据传输速度和良好的抗干扰性。传统的接口连接器满足不了这些要求。近年来出现的速度较高的接口连接器满足不了这些要求。近年来出现的速度较高的 USB(通用串行总线通用串行总线)和和IEEE1934接口的连接器，使手机与电脑及其它设备的连接变得比较容易。接口的连接器，使手机与电脑及其它设备的连接变得比较容易。提高存储容量随着手机功能提高，要
11、求容量更大的存储器。目前已有符合工业标准的小提高存储容量随着手机功能提高，要求容量更大的存储器。目前已有符合工业标准的小封装可装卸存储卡，如封装可装卸存储卡，如 MMC(多媒体卡多媒体卡)、SD(安全数据安全数据)卡或卡或 Sony 公司的记忆棒。但它公司的记忆棒。但它们都需要连接到手机电话电路的印制板上，如何设计连接器使之经济、可靠、节省空间等，们都需要连接到手机电话电路的印制板上，如何设计连接器使之经济、可靠、节省空间等， 满足多种式样的存储卡的连接要求，是连接器厂家所面临的挑战。满足多种式样的存储卡的连接要求，是连接器厂家所面临的挑战。3.手机中的主要连接器手机中的连接器主要用在如下几部
12、份手机中的主要连接器手机中的连接器主要用在如下几部份(如图如图):SIM(用户确认模块用户确认模块)卡卡液晶显示屏液晶显示屏(LCD)键盘键盘输入输入/输出输出(I/O)接口接口电池电池 板到板板到板 其它其它第二节第二节 SIM 卡连接器卡连接器1.SIM 卡用户确认模块即卡用户确认模块即 SIM 卡卡(SubscriberIdentificationModuleCard)是是GSM(GlobalSystemforMobilecommunication)数字移动通信系统的手机数字移动通信系统的手机(移动台移动台)中中的重要部份。的重要部份。SIM 卡是一种符合卡是一种符合 ISO 标准的微型
13、智能卡标准的微型智能卡(SmartCard，俗称，俗称 IC 卡卡)，IC 卡卡内部装有微机集成电路，能够实现计算和安全存储信息，是内部装有微机集成电路，能够实现计算和安全存储信息，是1974年由年由 RolandMoreno 发发明的。而明的。而 SIM 卡是专门供手机使用的卡是专门供手机使用的 IC 卡卡(图图2.2.1)。一般的。一般的 IC 卡标准尺寸为卡标准尺寸为86mm54mm，而，而 SIM 卡尺寸为卡尺寸为25mm15mm。SIM 卡的作用就好像一把钥匙，把卡的作用就好像一把钥匙，把它从手机中取出，手机就不能正常使用和通信。用户只要有一张电话公司它从手机中取出，手机就不能正常使
14、用和通信。用户只要有一张电话公司(例如中国移动通例如中国移动通信公司、联通公司等信公司、联通公司等)提供的提供的 SIM 卡，就可以装入和使用任何一部相应卡，就可以装入和使用任何一部相应 GSM 系统的手机。系统的手机。SIM 卡中存有公司提供的用户业务和服务信息等重要资料。当手机开机后，机内系统就与卡中存有公司提供的用户业务和服务信息等重要资料。当手机开机后，机内系统就与SIM 卡进行通信，获取相关的服务信息。卡进行通信，获取相关的服务信息。SIM 卡的内部硬件与普通的卡的内部硬件与普通的 IC 卡类似，是由卡类似，是由 CPU、ROM、RAM 和和 EEPROM 等部件组等部件组成的完整单
15、片计算机成的完整单片计算机(图图2.2.2)，生产厂商已经在每一张卡内存入了厂商代号、生产串号、，生产厂商已经在每一张卡内存入了厂商代号、生产串号、卡的资源配置数据等基本参数，并为卡的正常工作提供了适当的软硬件环境。它与手机内卡的资源配置数据等基本参数，并为卡的正常工作提供了适当的软硬件环境。它与手机内其它部份的物理界面有其它部份的物理界面有:数据线数据线(DATA)或串行输入或串行输入/输出输出(I/O)、复位线、复位线(RST)、时钟、时钟(CLK)、编程电压编程电压(VPP)、电源、电源(VCC)和地和地(GND)。这些都需要通过连接器同机内其它部份相互连。这些都需要通过连接器同机内其它
16、部份相互连接。接。page2.SIM 卡连接器卡连接器SIM 卡的参数由卡的参数由 ISOGSMSimCard 标准规定。虽然卡是标准化了，但由于电话设计千差标准规定。虽然卡是标准化了，但由于电话设计千差万别，常常不能使用标准化的连接器。完整系列的万别，常常不能使用标准化的连接器。完整系列的 SIM 卡连接器，它既满足了一系列标准卡连接器，它既满足了一系列标准的选项，又具有定制设计能力，满足特定的用途。的选项，又具有定制设计能力，满足特定的用途。SIM 卡连接器有如下特点卡连接器有如下特点:超小外形超小外形 具有或没有卡检测开关具有或没有卡检测开关卡的拔插循环寿命达卡的拔插循环寿命达5000至次至次表面贴装和压紧安装表面贴装和压紧安装(compressionmounting)具有或没有卡支座具有或没有卡支座(holder)SIM 卡连接器产品可配合卡连接器产品可配合0.030英寸厚的英寸厚的
