智慧手机和智慧手表是大多数消费者会联想到的小型化产品。电子产品领域的小型化趋势已是众所周知，并且显然正在加速。有许多因素促使电子元件变得更小、更薄、更精巧，半导体的缩减定律只不过是小型化趋势发展的一个因素，摩尔定律和更先端的积体电路（IC）技术，的确实现了功能更强大且尺寸更小的系统，但最终是取决於一小部分先端技术应用领域对小型化零组件的需求。

积体电路并不是先端电子产品中唯一小型化的环节。无线设备、智慧消费性产品、资料中心的基础设施和边缘运算等应用，都需要更强大的I/O和更高的功能密度，从而在产品组装方面推动各个元件的小型化。连接器等机械组件更是小型化的主要目标，在当今先端电子产品中的复杂多板元件尤其如此。

小型化的驱动因素

在许多应用中，产品设计是常见的电子元件小型化主要驱动因素。在产品设计中，缩小半导体体积只不过是其中一个环节，小型化趋势扩及到所有零组件，包括机械组件和连接器在内。

推动小型化发展的主要因素，包括：

· 市场需要更高的功能密度，亦即需要把越来越多的元件封装到更小的电路板和外壳空间中

· 市场需要更多样化的功能，在单一的晶片、电路板和设备中实现多种功能

· 更高的I/O密度，以支援上述强调的更高功能要求

· 用户体验的演进带来产品外形尺寸的变化，进而加速小型化的需求

使得小型化变得更加复杂的一个情况，在於许多支援先端应用的系统都是由复杂的多电路板组装而成。在一些电子产品中，最大的零组件是连接器和电缆，因此这些零组件的小型化，对於实现外形尺寸目标非常重要。我们看到需要进行零组件小型化的一些主要应用，包括：射频及无线设备、消费性电子产品和资料中心及边缘运算。

射频和无线系统

在过去，射频系统占用的电路板空间更多，并且需要借由笨重的外部组件来进行无线通讯。造成这种情况的两个主要原因，一是非常缺少小型高效的零组件，二是许多射频设备实际上是以较低的频率工作。由於这些系统中的讯号工作波长特性，某些在较低频率下工作的射频元件和电路必须是较大的尺寸。

5G、毫米波雷达和毫米波感测是三个主要应用领域，在这些领域中，更高的工作频率需要更小尺寸的元件。由於现代的无线应用设备是以更高的频率工作来达到千兆赫兹（GHz）范围，射频电路和元件尺寸因而已经缩小。尺寸缩小的系统，包括：依赖於印刷射频电路的专用射频系统，以及具有功能更强大且排列更密集天线阵列的无线系统。

图一 : 5G毫米波射频柔性对板连接器

天线阵列的小型化重点出现在两个重要领域：5G设备和汽车雷达感测器。这些设备的外形尺寸分别受到外壳和车内布局高度的限制，因此要求外形极为扁平的电路板元件。为了满足为这些系统设定的外形尺寸和扁平目标，并同时确保板对板连接的讯号完整性，薄型连接器是必不可少的。

消费性电子产品

智慧手机是全球最受欢迎的行动装置，但包括个人健康产品和新型家电产品等其他设备，也同时在带动元件的小型化。许多消费性电子产品以时尚外形而闻名，使得业界要求对这些产品内的最大元件进行小型化。

手机中的连接器就是很好的例子。由於手机变得短小轻薄，为了整合更多的零组件，所占用的电路板空间受到缩减，因此天线模组、萤幕和主印刷电路板之间的连接，需要沿着z轴设置非常薄的板对板或软性对板连接器。

图二 : Easy-On FFC/FPC连接器

这些类型的扁平连接器可实现具有高I/O密度、灵活性、超薄型，或是同时兼具这些特点的连接性能。随着越来越多的装置采用可折叠式外壳，更多的互连设计将更加灵活，薄型的连接器和电缆元件因此经常受到采用。这些连接器经常需要在同一连接器上连接电源和讯号电路，因此可能需要高额定电流，同时要确保高速数位讯号电路的讯号完整性。

资料中心和边缘运算

资料中心的基础设施和边缘运算系统的硬体具有共同的特点，因为这两个领域的功能趋於更加密集。随着越来越多的基础设施整合更强大的网路设备、AI加速设备和现场可程式化逻辑闸阵列（FPGA）以及图形处理单元（GPU）扩展选项，资料中心环境越来越需要进行更多的运算。因此，在资料中心，机架式伺服器内部的可用空间变得更小。

在边缘运算中也存在同样的尺寸限制，业界试图以更小尺寸的装置使得上述的资料中心功能更接近终端用户。在上述两个领域中，持续推动小型化的运算系统，包括：

· 安装和外壳解决方案

· 风扇和散热器高度

· 扩展/加速卡

· 夹层和板对板连接器

· 用於讯号和电源的线对板连接器

· 光收发器及其互连解决方案

在边缘人工智慧等专门的运算范例中，连接器系统必须在主机板上的零组件之间以及周边设备之间提供高速资料传输功能。在这些系统中，连接器和电缆元件也可能需要在同一连接器中同时提供电源和讯号连接，这具体取决於目标外形尺寸和应用领域。

最後，在建置这些系统时还需要考虑可靠性这项重要因素，这些系统必须有相当长的使用寿命，并且要能够耐受恶劣的环境。为此，这些产品的连接器系统应提供适当的IP等级防护并应能够承受机械冲击，但其外形尺寸必须较小，以提供所需的引脚密度和z轴高度。

支援先端应用领域

涉及这些先端应用领域的公司将持续面临外形尺寸带来的挑战，并将需要一系列适当的连接器解决方案，这些连接器必须符合在薄型外形尺寸、讯号完整性和所需I/O电路数量方面的要求。

Molex提供先端应用领域的一系列连接器解决方案，以及建置客制化互连系统的工程设计能力和专业技能；并提供高产量、高性价比的产品，从通讯到汽车和消费性物联网产品等各领域，以满足精巧和小型化应用、讯号完整性及外形尺寸等方面的需求。