| 便携式设备市场已经发生了根本的变化。新式手机要求能够支持多种无线频率和移动电话标准、能够提供色彩绚丽的彩屏、实现高分辨率的摄像和良好的图像捕捉、支持MP3播放和PDA功能、能在小小的键盘上实现便捷的浏览等等。 物以“携”为贵。对于新一代电子设备而言，这句话毫不为过，且在数字多媒体、移动通信领域更是一针见血。随着科技不断创新，在下一代的移动通信设备中，一方面兼容并包，整合数码拍摄、音乐和视频播放、PDA以及游戏等尽可能多的功能，一方面还要进一步“瘦身”以成就时尚消费者之“盈盈一握”。正如安捷伦科技有限公司半导体产品事业部手机/无线市场分析师JoeMadden所描述的一样，“便携式设备市场已经发生了根本的变化。当今的手机要求能够支持多种无线频率和移动电话标准；还要能够提供色彩绚丽的彩屏；摄像功能则要求实现高分辨率及在暗光环境下良好的图像捕获功能；对MP3播放器和PDA功能的需求；要求在小键盘上实现便捷的浏览功能，等等。” 在便携式设备“更小更强大”这种趋势的主导下，工程师在进行系统级的设计时就要面对空间有限和功耗控制两大困境，而在器件的层面，不管是集成的处理器还是各种分立的器件(如分立元件、、前端射频和显示模块等)也同样面临许多转嫁过来的压力。IR中国区总经理邢安飞表示，便携式产品功能的不断增加导致整个产品系统耗电量的大幅提升和产品体积的增大，这些给便携式产品的电源管理技术和电子元器件的尺寸提出了更高的要求。从处理器角度来看，传统的单芯片已不足以负担如此庞大的工作需求，因此新一代的多媒体移动通信设备多采用多核心系统级芯片的解决方案，由不同的处理器分别执行通信和多媒体处理，以达到在不影响原有通信功能的情况下，提供高品质的多媒体服务，并可以减少任务转换的负担而节省系统功耗。 分立器件强调整合和低能耗 在分立器件方面，许多新推出来的产品都体现了类似“整合+灵活”的设计思想。安森美半导体亚太区市场总监兼集成电源产品部总监麦满权指出，由于需要结合多功能，小巧的便携式产品的耗电量更大，设计人员需不断改良电池设计，使其寿命更长。与此同时，为达到更佳的电源效率，便携式产品的工作电压也趋向更低，但这会增加元件遭ESD或噪声损坏的可能性。该公司为配合便携式应用市场的需求，提供很多解决方案和新技术以提高器件性能和改善封装。安森美半导体的二合一晶体管及三合一二极管，使元件密度更高，并减少元件数目。这种集成方案的好处是能以更低工艺成本、较快封装时间及较少整体故障机会来生产元件。例如EMF5XV6T5便内置2个晶体管，其中一个是带偏置电阻的增值数字晶体管，集成在SOT563的小封装，很适合用于便携式游戏机电源管理应用。 作为一家以功率管理见长的分立半导体厂商，IR在优化便携式应用中的电源管理时自有一套。据邢安飞介绍，该公司推出的无引线FlipFET和FlipKY技术和产品就是针对这方面问题的电源管理方案，能实现更低的功耗、更长的电池使用时间和更小的产品体积。FlipFET首次把BGA结构引入功率器件。在芯片工艺上，它巧妙地把源和漏都做在同一个表面上，器件的引线焊点就不再象SOIC或PLCC那样分布在外壳的两侧或四边，而是在器件的下侧排列成一片阵列式的焊球结构。这样，不仅电热性能极为优良，而且大大缩减了器件占用电路板的面积，特别适应于便携小巧的移动产品中的应用。 从占位面积上看，其单个MOSFET的FlipFET面积是2.32平方毫米，是Micro３的1/3、Micro6的1/4；双MOSFET的FlipFET面积是3.53平方毫米，是TSSOP8的1/5、SO8的1/9。此外，IR推出的基于FlipKY技术的肖特基二极管具备极小的安装面积和优异的参数特性，同时还将封装后元件的不良特性减少到最低程度。在封装方面，值得一提的还有安森美公司的SOT723、ChipFET以及集多元件于一体的QFN封装，SOT723可使器件更小、更薄(只有0.5mm)，而ChipFET封装更具加强的散热性能。 作为一家领先的手持产品外围器件供应商，安捷伦科技在技术创新上同样表现不凡，如环境亮度光电传感器、用于背光的色彩鲜艳的LED、CMOS图像传感器、红外收发器以及其享有专利的E-pHEMT和FBAR技术。该公司的手机/无线市场分析师JoeMadden表示，安捷伦正在开发各种新技术，使手机成为每个人数字世界的中心。这些开发活动包括将放大器与滤波器集成在一起，使手机能够支持更多的接口标准和频率。 他说，真正的“全球手机”需要能够在GSM、EDGE、W-CDMA和CDMA标准上运行，至少支持四种不同的频段。安捷伦能够集成器件，以避免其复杂性的产生。这种集成式前端模块（FEM）与当今的离散式产品相比，将大幅提高通信效率，延长手机的通话时间。此外，该公司还在推出一种新型袖珍浏览传感器，使用户能够如同操作个人电脑一样“点击”菜单。在手机和其他便携式设备上增加这一功能，将改善小型手持设备管理大量文件的能力。 互连器件注重微型化和耐久性 便携式产品在设计时对尺寸的“压榨”同样传递到互连领域，生产商亦接受了这一挑战。“精细”是各种便携式应用对的首要要求，对于便携式电子产品的存储或多媒体卡应用来说更是如此，尺寸是用户关心的主要问题，同时高可靠性、易用性和兼容性也必须加以考虑。例如，Molex公司新推出了两款，面向新的TransFlash——这种据称是业内最小的可拆卸存储卡系统。与MiniSD相比，TransFlash可以为存储卡系统节省70%左右的空间。Molex的新款分为按压/弹出和铰接两种类型，前者额定机械寿命为3,000次，铰接型的寿命为1,000次。产品还包括用于静电保护和电路板防脱的金属壳及内部锁扣。 ALPSElectric公司也开发出了面向手机、数码相机和PDA等各种便携产品的SC系列，包含SC1A、SC1B和SC2A三款产品，针对小型多媒体记忆卡(RS-MMC)应用。这些表面贴装具有紧凑和低高度的设计，其中SC1B的外部尺寸最小，为29.2×17.35×2.15mm。HiroseElectric公司则开发出一款按压/弹出式的MiniSD卡DM2B，可将卡弹出4mm以方便用户拔出。该产品尺寸为23.3×21.1×2.2mm，插入卡时总长度仅23.6mm，号称是目前最小的MiniSD。插入的卡三面固定于该中，安全性较高。DM2B机械寿命达10,000次，且为无铅产品，支持自动贴装。 对于采用电池供电的便携产品，AVX公司推出的系列表面贴装电池也可以大量节省空间。9155系列具有超低高度，其接触簧片静态高度仅为2.45mm，与现有的通用相比，Z轴方向的高度几乎降低了50%。这种有三个触点，触点间距为2.5mm。同样的，其它便携式应用也需要更小的和高度可靠的。例如，AlinerIndustries公司推出的25-501A据称是业内首款采用MMCX接口的6GHz高频天线开关。由于采用了MMCX接口，25-501A为设计人员提供了常规MMCX所具备所有的功能，但尺寸更小，占位面积仅为10.8×4.40×1.60mm，可实现PCB边缘安装，其机械寿命超过3000次。该公司还开发了一款6GHz超小型同轴，可以提高无线发射的质量。这种MCII可以取代TypeN、RPTNC或RPSMA等比较大的传统，这些传通常被用作外部天线。 为了满足802.11无线/PCS产品和智能手机等空间有限的应用，Aliner公司推出了两个新系列的SMCX超小型板间，可以工作在频率高达6GHz的场合。BI和BII系列可用一个单一的板间连接取代两或三个射频，板间高度分别为4.35mm和2.50mm，与常规的MCX相比可以节省43～67%的空间。 线对板连接也提出了类似的需求。FCI声称，它的SFVL系列高度为0.9mm，是市场中占位面积最小的，而且容易插线、提高了接合力和位置对齐度。这款SMT适用于连接柔性电路()和柔性电缆()。该公司的SFVL系列低高度间距为0.5mm，适用于手机和PDA等手持设备的电缆至电路板连接。类似地，欧姆龙(Omron)公司推出的XF2B触点间距为0.3mm间距，厚度为1.2mm，适合与0.2mm的电缆配合使用。XF2B还包括一个底板，确保背面的不会露出来，四方形外壳可保证电缆快速、准确插入，有更强的保持力，该公司独创的双触点允许的上、下表面都可与之连接。 便携式产品大部分时间处于“移动”的路程中，当它们“停泊”下来时，可以使用扩展坞来弥补这类产品本身携带附件较少的缺陷。扩展坞是用来扩展手提电脑等便携式产品功能的底座，通过接口和插槽，它可以连接多种外部设备，好像是把一条船靠岸了一样，让用户在办公室里能享受到固定设备一样的便利和舒适。有鉴于此，FCI推出了新款弹簧触点，触点直径为0.9mm，最小间距为2.2mm。该产品降低了便携设备与扩展坞之间互连的尺寸，并提高了可靠性。它们具有较高的接合力，典型接触偏差为1mm。同类产品还有Hirose公司的ST系列超低高度锁扣接口，它们也具有较小的尺寸和较长的寿命。该系列和坞站使用寿命达10,000次，具有屏蔽和非屏蔽两种类型。 |