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柔性線路板廠之優(yōu)化PCB連接，節(jié)省空間的板對(duì)板連接器

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人氣：1580發(fā)布日期：2023-05-22 03:06【大中小】

印刷線路板連接器，也就是電子連接器中為人熟知的PCB連接器，是專門(mén)用來(lái)連接和固定印刷線路板的連接組件。PCB作為電子工業(yè)的重要部件，凡是信息傳輸、加工處理、傳輸和應(yīng)用等均離不開(kāi)PCB。因此其連接組件也是用量多規(guī)模大的一類連接器市場(chǎng)。

不論是剛性電路板RPCB、柔性線路板FPC還是高密度互連板HDI，都需要應(yīng)用相應(yīng)的連接器來(lái)保證整個(gè)板間的無(wú)縫互連。受益于下游應(yīng)用技術(shù)規(guī)格持續(xù)迭代升級(jí)，這些應(yīng)用對(duì)線路板的要求在不斷提升，用于其中的PCB連接器性能也在持續(xù)升級(jí)。

板間高性能互連——板對(duì)板連接器

  板對(duì)板連接器連接兩個(gè)PCB板，實(shí)現(xiàn)板間的信號(hào)互連，是傳輸能力最強(qiáng)的一類連接器。根據(jù)電路板之間不同的連接方式，板對(duì)板連接器分為不同的種類，特性各異。

  排針式是最節(jié)省成本的一類，再往上有更密集的緊湊排插，還有加厚型。板對(duì)板連接器的間距很多，PCB的安裝方向也各異，采用何種板級(jí)互連需要看具體應(yīng)用再選擇。

  FPC/FFC是現(xiàn)在很多智能硬件設(shè)備的不二選擇，F(xiàn)PC可彎折、體積小、形狀多變，應(yīng)用起來(lái)既緊湊又靈活。FFC針對(duì)板對(duì)板互連的高密度插接以及多壓接接觸件的高速串行應(yīng)用非常出色。尤其是在現(xiàn)在的移動(dòng)消費(fèi)類設(shè)備中，這類連接器已經(jīng)替代了很多傳統(tǒng)板到板連接的方案。這些板對(duì)板連接器間距非常小，給PCB空間留下了越來(lái)越多余量。

  背板連接器，一類用于提高數(shù)據(jù)速率和縮短信號(hào)上升時(shí)間，以提供更清晰、可靠的高速信號(hào)傳輸?shù)陌鍖?duì)板連接器，連接單板與背板并傳遞高速差分信號(hào)，傳遞單端信號(hào)或傳輸大電流。這種連接器高速與高密兩個(gè)主要性能相互制約，需要做好平衡。背板連接器這種“高速橋梁”的作用保證了數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)設(shè)備和服務(wù)器等高端設(shè)備功能的正常發(fā)揮。

  目前背板連接器的高速數(shù)據(jù)傳輸速度有幾個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，28 Gbps，56 Gbps以及112 Gbps。56 Gbps及以上被稱為高速背板互連。在56 Gbps這個(gè)節(jié)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外都有一些廠商能做好高速和高密度的平衡。但56 Gbps往上，目前只有一些國(guó)外的老牌頭部廠商實(shí)現(xiàn)了112 Gbps下高速高密的平衡。

實(shí)現(xiàn)高信號(hào)完整性的卡緣連接器

  想要在PCB上實(shí)現(xiàn)高信號(hào)完整性，卡緣連接器是一類很經(jīng)典的應(yīng)用?？ň夁B接器屬于板對(duì)板連接器的細(xì)分類別，這里單獨(dú)拿出來(lái)。在電子領(lǐng)域，借助各種模塊卡和拓展卡擴(kuò)充計(jì)算機(jī)或其他一些電子裝置功能的技術(shù)手段被廣泛應(yīng)用，這些模塊卡和拓展卡是通過(guò)插接在安裝在母電路板上的卡緣連接器實(shí)現(xiàn)與母電路板之間的電性連接。

  很經(jīng)典的應(yīng)用就是PCI拓展卡，CPU中常用的一類拓展卡。為了給CPU帶來(lái)更強(qiáng)的系統(tǒng)應(yīng)用擴(kuò)展性和更高帶寬，這類連接器需要根據(jù)PCI-SIG PCIe CEM規(guī)范設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更高的連接性能，尤其是高速數(shù)據(jù)傳輸性能。如TE就在此之前已經(jīng)推出了PCIe Gen 1/2/3/4 CEM連接器基礎(chǔ)上，在第五代PCIe Gen CEM 連接器上實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)速率支持高達(dá)每秒32GT/s。

  M.2，是替代MSATA的新接口規(guī)范，M.2連接器也是很典型的一類卡緣連接器。這類連接器對(duì)高速的需求很明顯，通過(guò)M.2卡緣連接器上部和下部?jī)?yōu)化的接觸件設(shè)計(jì)，可以大大提高M(jìn).2 連接器的高速功能。此外，就尺寸和體積來(lái)說(shuō)，M.2本就是從迷你卡和半迷你卡到更小外形的自然過(guò)渡，其卡緣連接器自然也能節(jié)省空間。和PCIe卡緣連接器相比，M.2卡緣連接器間距更小，能節(jié)省的PCB空間接近20%。

小結(jié)

不只是消費(fèi)電子領(lǐng)域的板對(duì)板連接器，軟板廠深深了解到，近些年各應(yīng)用場(chǎng)景里的板對(duì)板連接器趨勢(shì)都是將往更小型化去做，給電路尺寸、堆疊高度和寬度留下更多設(shè)計(jì)余量。不過(guò)小型化的前提是連接器設(shè)計(jì)本身的電氣性能能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)其機(jī)械性能是否足夠堅(jiān)固耐用。