藍牙耳機的連接器、開關、電池、 MOSFET動向及松下的解決方案

　　松下電器機電（中國）有限公司

　　1 連接器的挑戰及解決方案

　　從現狀來看，一般藍牙耳機中用BTB連接器較少，TWS耳機中用BTB連接器較多。從外形尺寸來看，從有線耳機到頸戴式耳機，再到TWS耳機，體現了小型化的趨勢。例如，TWS耳機由最初的耳掛式（如AirPods）到更小的入耳式，就體現了這一趨勢。

　　TWS耳機的小尺寸要求元器件在滿足可靠性的前提下，實現更小的尺寸。如何在更小尺寸的TWS耳機里擺放更多的元器件，將會長期成為設計人員的挑戰。

　　松下的解決方案如下：

　　1）S35連接器（0.35 mm間距，如圖1）

　　特點如下：

　　● 窄長形狀：寬1.7 mm

　　● 低高度結構：組合高度0.6 mm/0.8 mm

　　● 窄長、低高度設計，且可適應各種環境的“TOUGH CONTACT”結構

　　● 組合高度0.6 mm，采用松下獨特的“FINE FITTING結構”，在確保低高度的同時，實現舒適的插拔感及高拔出力

　　2）開發中的R35K連接器（如圖2）

　　特點如下：

　　● 基板對FPC連接用連接器，端子間距0.35 mm，是小型少芯數連接器

　　● 高拔出力：10 N（初始）

　　● 支持高電流

　　● 堅固構造

　　2 輕觸開關的動向

　　截至2019年，TWS主要分為中高端和低端兩類應用場景。中高端市場目前主要是以觸控式操作為主，Touch sensor（觸控傳感器）和G-sensor（加速度傳感器）屬于主流應用。中低端市場出于需要與高端市場進行分割的定位，最直觀的就是在操作方式上予以一個清晰的劃分，這塊市場以輕觸開關的應用偏多。

　　輕觸開關的特點如下：

　　1)小體積。TWS限于內部空間和附加功能的逐步增多，對于開關的需求一直是以小尺寸為主，主流尺寸為2616，2819和3020。目前2616基本可滿足廠商在極限空間下對于開關尺寸的要求。

　　2）降低按壓操作音。TWS如使用輕觸開關，會涉及到按壓操作音這一課題，如按壓操作音過大，聲音經耳骨傳導進大腦內部會產生不舒適性。基于改善這個問題為出發點，輕操作類的開關應該會有一定的應用市場，為此，松下已經量產了2616 0.7 N產品。

　　盡管在高端市場雖然不存在操作音這一課題，但是如使用Touch sensor，在操作反應速度方面，相較于傳統的輕觸開關處于劣勢。所以如若傳統的輕觸開關可實現接近于觸控式操作的體驗，并且兼顧輕操作音等特點，或可引領新的潮流。

　　對于接近觸控手感的輕觸開關，技術難點主要為產品貼片精度，整機結構設計加工和組裝精度的管控。

　　松下的開關產品如下：

　　1）2616輕觸開關（如圖3）

　　特點如下：

　　● 低高度：0.50 mm～0.53 mm的外形

　　● 尺寸：2.6 mm x 1.6 mm的小型尺寸

　　● 支持IP67

　　2）3020輕觸開關特點如下：

　　● 低高度：0.6 mm的外形

　　● 尺寸：3.0 mm x 2.0 mm，高度0.6 mm

　　● 帶傳動點，確保良好的操作性能

　　● 支持IP67

　　3 針形鋰離子電池的動向及方案

　　由于現在的TWS耳機已成為消費者機不離手的重要一環；助聽器也不再是單一的醫療器械，它更是一個自信時尚的消費品，所以松下認為，未來如何在增強客戶體驗感的同時，確保其安全性可靠性將變得十分重要。

　　松下的針形鋰離子電池產品如圖4。

　　特點如下：

　　1）小型/纖細型電池，可實現時尚的設計感和高輸出，尤為適合藍牙耳機及助聽器應用（歐洲客戶已開創性地應用在助聽器產品中）。用于助聽器連接到手機時，可支持藍牙低功耗及其他需要大電流輸出的功能。

　　2)高強度不銹鋼外殼，實現高安全性和可靠性。可實現無鼓脹，無破裂，無著火，獲得IEC62133/UL1642認證(僅限量產型號)。

　　3)快速充電性能，確保使用便利性。具有3C充電電流，20 min可達80%容量(僅限CG-420A/CG-425A)。

　　4)優異的循環特性，大大延長產品的壽命。

　　5)電池上的二維碼確保每顆電池可追根溯源。

　　4 MOSFET的動向及方案

　　MOSFET針對TWS的未來產品需求，可以為實現其小型化、長續航能力做出貢獻。

　　松下MOSFET采用CSP封裝技術，具有超小尺寸，超薄封裝，低功耗，低電感，高可靠性的優勢，市場認知度非常高。MOSFET的技術挑戰是小尺寸，并且保證其漏電小。目前，松下的鋰離子電池保護電路用MOSFET（如圖5）已實現僅有0.1 mA的超低漏電流。

　　特點如下：

　　●  小型化。采用CSP封裝技術，器件尺寸更小；與市面上傳統MOSFET與保護IC的二合一產品相比，松下的MOSFET與IC是分離的，因此可以配置個性化的產品方案，而且成品體積仍然比市場上的二合一產品更小。

　　● 漏電小。可以提高電池續航功能，并且防止過度放電，保護電池。

　　● 低導通電阻·高散熱性封裝，幫助實現電池的更長續航時間和快速充。

　　● 高可靠性，為鋰電池安全護航。

　　● 提供個性化服務。客戶可以提供相關參數，松下據此配置出多種方案。

　　（注：本文來源于科技期刊《電子產品世界》2020年第05期。）