ポータブルコネクターの画期的な新トレンド

高密度コネクター

スマートフォンやタブレットのような携帯型デバイスでは、スペースが非常に限られているにもかかわらず、依然として基板間で多くの信号を移動させる必要があります。この課題に対処するため、メーカーは超低プロファイルのマイクロミニチュア基板間(BtB)コネクタを開発しました。これらは高いピン数と小型サイズを特徴としています。接続媒体には通常、フレキシブルフラットケーブル(FFC)またはフレキシブルプリント回路(FPC)が使用されます。

例えば、TE Connectivityは、ボディ幅がわずか1.85 mm、そして高さがわずか0.6 mmの0.35 mmファインピッチスケーラブルBtBコネクタを提供しています。もう1つのTEのファインピッチBtBコネクタには統合型EMIシールドが含まれており、以下に示す通りです。これらのコネクタはスマートフォン、タブレット、ポータブルゲーム向けに設計されています。

ポータブルは単に手持ち型を意味するわけではありません

携帯型革命は、手のひらに収まるバッテリー駆動のデバイスだけに適用されるものではありません。かつては部屋全体を必要としていた多くの機器が現在では移動可能になり、それに伴いそのすべての部品も移動可能である必要があります。

例えば、医療用X線機器を考えてみましょう。現在、ポータブルシステムは非常に一般的であり、診断能力を直接患者のもとに届けています。これらの機器は依然として最大75KVの動作電圧を必要とするため、メーカーは小型の高電圧コネクターを開発する必要がありました。

軍用ドローンやUAV（無人航空機）でさえも、ポータブル化の流れに乗り始めています。翼幅が84フィートもあるリーパーのことは忘れてください。最近の注目は、兵士1人で扱える昆虫サイズのはるかに小型の無人航空機に集中しています。

.025インチピッチ中心接点を基にした新しいコネクタ設計は、軍用レベルの品質と信頼性を提供し、最新型のUAV（無人航空機）に適しています。これらのナノミニチュアインターコネクトは、100gの衝撃や10-2,000Hzの振動テストで20gの振幅を含む厳格なMIL規格に対応するように特別に設計されています。

RFコネクタの発展

既存の機能の縮小というトレンドは、RFにも及んでいます。以下に示すMolex SSMCXは、非常に小型の無線およびアンテナ用途向けに開発された超小型マイクロコアクシャル (MCX) コネクタです。このコネクタは最大10GHzの動作が可能で、従来のMMCX（マイクロミニチュアコアクシャル）よりも30％小型化されています。初めての用途は何でしょうか？ノートパソコン向けのIEEE 802.11x無線およびアンテナでした。

サプライチェーンのより下流でコネクタの革新を促進しているもう一つのトレンドは、携帯電話、Bluetooth、GPS、WLANなどの複数のRF技術を単一の携帯端末に統合することです。

これらの機能を統合するチップ自体が小型化しており、これにより、高密度RFロードボードを開発して多数のRF集積回路を量産環境で同時にテストする必要がある半導体テスト装置の製造者にとって問題を引き起こしています。

解決策は？ 最大8つの独立した同軸チャネルを1つのハウジングに結合する、マルチポートミニ同軸コネクタです。

バッテリーコネクタはより小型で平らになっています

従来のバッテリーコネクタは、長年にわたり2つの異なる接触構成で利用可能となっています。スタンピングされた片持ち接点は、量産向けの消費者向け電子機器において、より経済的なインターコネクトを提供します。一方、スプリングが搭載された「ポゴピン」は、工業用途向けに採用され、長寿命のサイクルを実現します。

他の分野に見られる傾向と一致して、機器のサイズが継続的に縮小しているため、バッテリーコネクタも薄型化を求められています。スペースに制約のある携帯型アプリケーションでは、表面実装型バッテリーコネクタの使用が増加しています。

既存のフォームファクターは免疫がありません

ポータブルデバイスがますます多機能化するにつれて、小型化への動きが既存の標準に影響を与えています。その例として、USBコネクタの次世代に見られる変化があります。元々のUSBフォームファクターは標準サイズのデスクトップやラップトップにとって十分適切なものであり、現在でもその多くがこれらのデバイスで使用されています。

しかし、携帯電話、タブレット、PDAがより普及するにつれて、ミニUSBが導入されました。さらにスマートフォン、デジタルカメラ、その他の携帯型デバイスがますます薄型化する中で、USB開発者フォーラム (USB-IF) によって2007年1月にマイクロUSBが発表されました。マイクロUSBはミニUSBと幅が似ていますが、厚さは約半分です。 

ミニおよびマイクロバリエーションのトレンドは、他のフォームファクターにも見られます。たとえば、デジタルオーディオとビデオの転送に使用される高精細マルチメディアインターフェイス（HDMI）規格は、現在、フルサイズ、ミニ、マイクロのバージョンで提供されています。

最新のUSBコネクターの革新は、USB 3.1 Type-Cコネクターです。このコネクターは、データ転送、ビデオ出力、および充電機能を1つに統合した、2.6mmの高さでリバーシブルなコネクターです。最大10Gbpsのデータ転送速度と、最大20V、5Aで100Wの電力供給を可能としています。USB 3.1 Type-Cの画期的な利点の完全なリストを見るには、こちらをクリックしてください。

コネクタの変化は、比較的動きの遅い産業市場でも進行しています。次世代のマイクロD高密度コネクタは、標準的なサブDコネクタの4倍の密度を提供します。

コネクタを無線方式に置き換える

多くの携帯端末が極端に薄型化していることを踏まえ、メーカーはコネクタを完全に無線ソリューションに置き換えることが可能かどうか検討していますが、これはコネクタメーカーにとってあまり良いニュースではありません。

この方向性が見受けられる代表的な分野として、ワイヤレススピーカーとワイヤレス充電があります。Appleが従来の30ピンのドックコネクターを廃止し、新しい8ピンのライトニングコネクターに変更した際、ラインレベルのオーディオ出力がない仕様になったため、モバイルドック付きスピーカーの人気は衰え、ワイヤレスソリューションへと移行していきました。また、ワイヤレス充電は多くのノートパソコンやスマートフォンで採用され、さらにApple Watchのようなウェアラブルデバイスにも、ワイヤレス誘導充電によって実現されています。このトレンドは、携帯用電子機器において今後も継続することが期待されています。

携帯型製品の台頭により、新しいコネクタ技術の普及が進むとともに、いくつかの古い規格が新しい現実に対応する形で拡張されています。コネクタ技術の未来は、接続、通信、そして電力供給を行う電子機器のトレンドや消費者のニーズによって引き続き推進されるだろうと予測できます。