板對板連接器

在當今電子產品的互連系統的設計中，板對板連接器憑借其小型化、小型化、高密度、經濟性和支持多功能的特點，被廣泛應用。在各個連接器廠商的產品規劃中，板對板連接器也當仁不讓地占據著重要的位置，同類的產品也是層出不窮。

對于開發者來說，每次板對板連接器的選型，就像是一次“選秀”，需要從紛繁的物料中“海選”出自己所需的產品，形成最優的解決方案，這對開發者的經驗和技巧無疑是一次考驗。

選型考量因素

作為一個有經驗的“評委”——也就是參與選料的開發者——其實在面對板對板連接器的時候，心中對于“理想之選”都會有一個基本的輪廓，會從產品的基本能力和特殊“才藝”上綜合評估，來做出正確的決策。如果將這些選料時重點考慮的因素拉一個清單，大抵有以下幾個方面：

板對板連接器選型要素

# 高性能：這是板對板連接器最基本的能力要求。對于信號連接器來講，數據傳輸的速率是最關鍵的指標；而對于電源連接器，一般最關注的是每個觸點的電流承載能力，這些特性參數關系到最終的系統功能是否能夠達到設計規格的要求。# 小型化：這一點是板對板連接器固有的優勢，因此在這方面誰能夠精益求精，更上一層樓，實現更高的連接密度，誰就會顯得更“出位”。

采用更小的針腳間距是實現連接器小型化最常用的方法；與此同時，有實力的廠商也會在連接器的寬度和配接高度上進行優化，以確保產品的“三圍”都足夠緊湊。# 信號完整性：當不同信號線之間存在（電感或電容）耦合時，就會發生串擾，從而對數據的信號完整性造成影響。數據傳輸速率越高，信號線路距離越近，信號完整性方面的挑戰也就越大。

由此可見，是否能夠處理好信號完整性問題，是高速、高密度板對板連接器設計需要面對的重要課題。# 靈活性：在有限的空間內，是否可以支持靈活地配置，以實現多種配置的互連需求（如信號+電源的混合連接），也是今天人們對于板對板連接器的一個很重要的訴求。# 工藝兼容性：板對板連接器的設計和材料，是否能夠滿足電子產品生產工藝的要求，與經濟的量產工藝兼容，也是一個要考慮的因素。否則，即使產品的性能再優異，也會因此限制其應用領域的擴展。

# 環境耐受性：如果說傳輸速率、載流能力等指標是板對板連接器的基本功，環境耐受性可以說是產品的一種“特殊才藝”。在一些惡劣和復雜環境的應用中，板對板連接器必須能夠經受得住機械振動和沖擊、極端工作環境、靜電放電（ESD）、插拔次數等方面的考驗，確保安全、可靠的電氣連接。這方面能力的強弱，由相關的行業標準來界定，有些廠商也會在此基礎上執行自己的測試標準，提供高于行業標準的產品，以此彰顯實力，為客戶提供增值。

與眾不同的技術

實際上，對于上述這些板對板連接器的選型要素，各個連接器廠商也早已是心知肚明，因此在產品設計和制造中往往會注入一些“與眾不同”的技術，在對標這些選型標準的同時，盡可能體現出自身產品的差異化，以求在眾多競品中能夠脫穎而出。

Samtec在這方面就頗有心得。比如在其高速高密度板對板連接器中，就廣泛采用了Edge Rate端子系統——這是一種專為需要長壽命的高速應用而設計的端子，針對50Ω和100Ω的系統進行了優化，其表面經過拋光而打造出了光滑的對接表面區域，與在切割邊緣上對接的沖壓端子相比，可減少磨損并提高端子的耐用性，從而延長端子的使用壽命。這種獨特的設計也減少了插入力和拔出力，使得連接器可以用“拉鏈”方式進行插拔。

另一方面，Edge Rate端子系統具有超小的平行表面積，因而減少了寬邊耦合和串擾，這對于提升連接器的信號完整性大有裨益。有了這一獨特技術的加持，Samtec的高速板對板連接器也就如虎添翼了。

Samtec的板對板連接器產品中，還有一個值得關注的特性，就是惡劣環境測試 （SET）。SET是Samtec的一項倡議，旨在測試某些超出典型行業標準和規范的產品，SET執行的測試標準超越了通行的行業標準和規范，這些額外的測試可以確保通過SET的產品能夠適應工業、軍事、汽車和其他極端應用的要求。

SET的測試標準包括：

在100%相對濕度下插拔250次做耐久性測試

高海拔條件下的耐壓（DWV）測試：模擬海拔高度70，000英尺，300VAC持續60秒

在5kV、10kV和15kV下的靜電放電 （ESD） 測試

溫度在-65°C至+125°C間循環500次，每次持續30分鐘

機械沖擊40G，峰值沖擊持續11毫秒，半正弦

隨機振動12Grms，5Hz至2000Hz，每軸1小時

完成了SET測試的產品，將被授予一個SET標識（如圖2所示）。如果你需要為特殊環境應用尋找一款板對板連接器，認準這個標識就對了。

當然，Edge Rate端子和SET標準只是Samtec應用于板對板連接器的諸多技術中的兩個典型的范例，這些技術疊加在一起，成就了不少“綜合素質”優異的板對板連接器產品，使得它們在眾多板對板互連方案中出類拔萃，格外耀眼。

三款“明星”產品

今天我們就一起來認識三款Samtec出品的、自帶“明星”氣質的板對板連接器產品。

01

AcceleRate HD超高密度夾層料帶

纖細的外形，應該是人們對這款板對板連接器最直接的印象。AcceleRate HD包括ADM6插頭（針腳）和ADF6插座，具有0.635mm的間距，纖薄的5mm寬度，以及低至5mm的堆疊高度，在這個緊湊的外形中，采用高密度的四排設計，每排10至60個針位——每排70至100針位的產品正在開發中，也就是說未來AcceleRate HD方案可以支持高達400個I/O，所謂“超高密度”可以說是名副其實。

在傳輸速率方面，AcceleRate HD插頭和插座連接器與PCIe Gen 5兼容，支持高達56Gbps PAM4 （28Gbps NRZ） 的應用，同時由于采用了Edge Rate端子系統，其在信號完整性方面也有相當不錯的表現。

由于采用了焊球（Solder ball）技術，AcceleRate HD的球柵陣列端接可以在回流焊工藝中自對齊，與主流電子裝配工藝兼容。 同時，該連接器開放式的引腳區域設計也為靈活的接地和布線提供了便利。可以說，我們對于一款優秀板對板連接器的基本要求，在這款互連解決方案身上都得以體現，并有上佳的表現。

02

SEARAY SEAF和SEAM連接器

這也是Samtec在高速高密度板對板連接器領域一個重要的產品系列，它們是具有1.27mm間距的網格陣列連接器，支持高達56Gbps的傳輸速度，采用7mm至17.5mm堆疊高度。SEAF和SEAM連接器同樣采用了Edge Rate觸點系統，因此具有低插入和拔出力，以及出色的耐用性和信號完整性。

SEARAY SEAF和SEAM連接器還有一個突出的特點——它們采用了開放式端子陣列設計，在同一個連接器中可以同時實現差分信號、單端信號和電源的傳輸，在接地和布線上實現最高的靈活性。

在環境耐受性上，SEARAY SEAF和SEAM連接器經過了SET測試，符合IPC-A-610F和IPC J-STD-001F標準，達到了高性能、惡劣環境電子產品的第3類驗收標準的要求，因此是軍用/航空、汽車、工業和醫療等應用環境復雜的電子產品高密度板對板互連解決方案的理想之選。

目前該系列產品已經形成了完整的產品組合，提供不同配接高度、裝配形式、連接方式的方案，為設計選型帶來極大的便利。

03

mPower 2mm UMPT/UMPS超微功耗連接器

除了上述的高速信號連接器，板對板電源連接器也是Samtec重要的產品線，mPower 2mm UMPT/UMPS超微功耗連接器就是其中的代表產品。

這些電源連接器的針腳間距為2mm，包括2至5位的產品，有5mm至12mm的堆疊高度可選（20mm高度的產品正在開發中），每刀片（觸點）的電流承載能力高達18A，是一款小型化、大功率的互連解決方案。

UMPT/UMPS超微功耗連接器同樣經過了SET測試，因此在惡劣的環境中可以放心使用。

此外，UMPT/UMPS連接器既可以作為純電源系統，也可以與Samtec的其他高速高密度信號連接器配合使用——包括上文提到的ADM6/ADF6和SEAF/SEAM連接器——形成“電源+信號”雙重應用的兩件式系統，提升設計的靈活性，這也是Samtec板對板連接器為開發者帶來的一個“福利”。

責任編輯：haq