高速连接器如何设计｜剖析连接器大厂高速互连解决方案

发布时间：2024-11-28 浏览数：175

来源：连接器世界网编译：李亦平

非标准连接器的应用比大多数设计师想象的更普遍。许多通用连接器可以被修改，实现高性能系统中所需的性能。设计师通常会尝试在他们的产品中使用标准连接器。大多数人会使用标准的、现成的产品。但是，有时标准产品并不能够满足系统设计要求，最终会选择一个自定义或客制化的连接器。

非标准连接器的使用比大多数设计师想象的更普遍。例如，Samtec大约25%的销售业绩来自非标准产品。现有产品的轻微修改就能产生一个全新连接器。包括高速板对板连接器、高速电缆组件、背板连接器、有源光缆组件，以及射频连接器和电缆组件等。

高速互连解决方案应用，如数据中心、超级计算机、自动化测试设备和医疗成像等，经常使用高速电缆组件传输大量数据。

尽管有各种标准高速电缆组件，但许多客户在使用标准产品进行修改。

▲Samtec的AcceleRate® HP高密度电缆系统

另一个流行的修改是混合和匹配组件的连接器。例如，Flyover® QSFP-DD板对板连接器，可以终止到靠近芯片放置的高密度连接器。设计人员可以使用前板、中板和后板互连系统的各种连接器类型。

高速系统需要新一代高性能连接器。然而，许多设计都是为了更“直接”的应用，如工业自动化、机器人技术、嵌入式产品、视觉和安全系统。这些应用经常使用更基本、传统的互连，如方形插针的排针和排母。这些产品相对简单，修改更为快捷，成本较低。

▲排针和排母更改快捷简单

流行的修改包括增加脚位数量、布置，以及脚位间距等，满足安全和监管标准。大多数使用板对板连接器都尽量达到UL和CE 61800-5-1规格，满足材料等级、工作电压，以及爬电和间隙距离等。

另一个流行的修改是优化配合方式和脚位性能。如将电源和信号引脚结合到一个连接器中，节省了PCB上的空间，并提高了配套连接器组的公差。

大多数板对板连接器都有良好的信号传输设计，满足SI（信号完整性）性能。这需要减少辐射噪声或对噪声的敏感性。如果需要额外的屏蔽性能，连接器可以在外部进行金属屏蔽，金属屏蔽环绕整个配对连接器系统，最大限度地减少EMI和EMC的影响。

电镀是另一种常见的更改方式，包括金，银，和钯镍等等。大多数设计师的目标是实现更高的使用寿命，防止恶劣环境中冲击和振动，以及更高工作温度等的影响。

射频连接器和电缆组件也经常被修改。设计师经常要求成组设计射频连接器，如MagnumRF™或Bullseye® 测试系统，具有特定的位置数、间距，和自定义布局。这可以在有限的PCB空间中安装射频连接器，连接器被放置在更接近芯片的地方。

▲Samtec射频连接器和电缆组件

上面引用的所有例子都是对现有连接器的修改。一些系统需要全新的连接器，可能包括定制的PIN针和冲压件，塑料绝缘体、外壳，定制的射频方式，特殊封装等等。与连接器供应商紧密合作，创建一个理想的互连解决方案，可以使系统性能最优。