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來源：DigiKey 作者： Jeff Shepard 高級自動化測試設備 (ATE)、工業控制器或通信系統的設計參與者都知道，在狹小空間內進行可靠的高速信號連接面臨很多挑戰。根據性能預期不同，各種設計要求的連接速度從不到 500 Mbps 到超過 10 Gbps 不等，且要使用小型計算機系統接口 (SCSI)-3 Fast-20 或低壓差分信號 (LVDS) 等協議。 如果您正在針對此類環境進行設計，那么細間距 0.050” (1.27 mm) 線對板連接器系統的高密度互連會讓您受益，如再輔以柔性帶狀電纜，便可簡化系統布局并加快組裝速度。您的設計還可能會受益于： · 閉鎖連接器，可增強保護，防止意外斷開 · 鈹銅 (BeCu) 合金觸頭，可選 30 μ” 金 (Au) 和閃鍍金等版本，支持多種配接/解配循環次數級別 · 極化鍵，可確保正確連接 · 應力消除裝置，可提高連接安全性 · 直線和直角安裝選擇 哪個對您最有利取決于具體情況。一般來說，通信互連系統的設計考慮因素可以分為兩類：電氣和機械。首先我們回顧 SCSI-3 Fast-20 和 LVDS 示例接口所需的互連阻抗。隨后我們看看其他電氣和機械注意事項，最后介紹 3M 的線對板連接器系統，該系統具有多種選項和可折疊的受控阻抗帶狀電纜組件，可支持穩健的高速通信。 電氣 阻抗是一項關鍵的電氣規格。SCSI-3 的 ULTRA (Fast 20) 附件規定了 80 至 100 Ω 的范圍，其中時鐘、REQ 和 ACK 信號為 84 至 96 Ω。更具體地說，SCSI 標準建議非屏蔽扁平電纜或雙絞線電纜的阻抗為 100 Ω ±10%。對于 LVDS 應用，建議使用 95 Ω 阻抗，但容差更嚴格，為 ±5%。 其他常見的電氣規格包括： · 根據 UL 的要求，所有線路通電后的額定電流為 1 A · 額定電壓為 125 VAC · 500 VDC 時的絕緣電阻 >1 x 109 Ω · 耐壓 1250 VDC 機械 電氣規格可確保干凈、高速的信號，而機械規格可設計為確保堅固性、高密度、高效靈活的組裝以及長時間運行。要想實現最佳設計，兩者缺一不可。 閂鎖很重要，包括極化和基本摩擦閂鎖，或可選的彈出鎖扣，能夠增加正向閂鎖和彈出功能，而占用空間極小。有些應用還要使用防拉線扣，以防止用戶拉動端接電纜時受到損壞。 對于今天的高密度應用，您可以使用 0.050" 間距線對板系統，其尺寸僅為標準 0.100" 間距連接器的一半。靈活的裝配選項包括直線和彎角連接器以及通孔或表面貼裝。卷帶包裝可實現自動化組裝，印刷電路板支座可實現引腳浸錫膏組裝工藝。 帶狀電纜和絕緣穿刺觸頭 (IDC) 的使用可以支持高密度、靈活和薄型設計，以及快速、近乎萬無一失的組裝。您可以選擇鈹銅合金觸頭進一步增強設計，以實現低應力松弛、良好的整體可靠性和長使用壽命。您還可以選擇鍍 30 μ" 金或閃金，以支持多種配接/解配次數級別。 全部組裝到一起 這一系列電氣和機械要求令人生畏，需要考慮諸多選項。幸運的是，3M 擁有眾多解決方案，可滿足特定情況的需求。如果您要構建自己的電纜組件，則可以使用 451 系列插座和 452 系列板安裝針座。例如，45230-220230 型號是 30 位表面貼裝針座，45130-010030 型號是配套的 30 位 IDC 插座。兩者均具有 0.050" 間距和 30 μ" 金鍍層，可實現緊湊而穩固的連接。452 系列板安裝針座（圖 1）和 451 系列線裝插座包括具有多種標準和可選功能的型號，能夠優化連接器配置（圖 2）。 
圖 1：452 系列板安裝針座的標準和可選功能示例。（圖片來源：3M）
圖 2：除了支持高密度之外，還可以定制具有可選功能的 452 系列板安裝針座和 451 系列帶狀電纜線裝插座。（圖片來源：3M） 快速周轉的設計 您可能經常要面對周轉快速的項目或其他交期緊的情況，而預制電纜和插座組件則可以幫您緩解問題。3M 提供多種高性能選項來滿足這些需求。例如，451 系列插座組件和 3749 系列扁平電纜提供 3” 和 6” 長度，具有 10 至 30 個觸頭，能夠滿足 SCSI-3 Fast-20 阻抗要求。45114-010030-3749/14-D-3 型號是雙端 14 芯 3749 系列電纜組件，兩端均帶有 30 μ” 鍍金連接器。 如果您需要 LVDS 電氣性能，3M 的 7700 系列是額定 95 Ω (±5 Ω) 的受控阻抗電纜。這些電纜比傳統的護套屏蔽電纜可以處理更緊密的折疊，并且仍然具備高性能。這意味著可以將它們穿過設備內部的狹小空間并減少氣流限制。該系列產品采用帶有 451 插座連接器的電纜組件，并有多種長度和多種觸頭選項。例如，45110-010030-7700/10-D-12 是兩端帶有 10 針位連接器的 12" 電纜。 3M 提供數據速率從 500 Mbps 至 20 Gbps 的 IDC 連接器解決方案（圖 3）。這些解決方案包括靈活的引腳分配、眾多安裝和閂鎖選項以及多達 50 個針位，用于差分對、接地和電源連接。
圖 3：3M 提供各種 IDC 連接器解決方案，支持 500 Mbps 至 20 Gbps 的連接需求。（圖片來源：3M） 結語 各種應用都需要在狹小空間內實現可靠的高性能連接，但實現起來可能具有挑戰性。如果您需要解決方案，3M 的 451 系列插座組件、452 系列板安裝針座和 7700 系列受控阻抗電纜可以幫助您以高達 20 Gbps 的數據速率快速啟動和運行。同時這些連接組件還提供各種互連選擇，如閉鎖機構、防拉線扣、安裝配置、引腳數和帶狀電纜類型。 |
