Kami sangat menyadari bahwa dengan setiap iterasi dan peningkatan arsitektur sistem elektronik, kecepatan transmisi data akan meningkat; Dalam lingkungan di mana integrasi terus meningkat, jam berkecepatan tinggi dan teknik modulasi multi-bit bekerja berdekatan dengan bus daya. Mengelola interkoneksi sirkuit di lingkungan ini mengharuskan kita melakukan segala upaya untuk memastikan integritas sinyal, meminimalkan kehilangan transmisi, mengurangi sensitivitas terhadap kebisingan, refleksi, dan crosstalk, serta memenuhi persyaratan tingkat kesalahan bit (BER) pada bus data modern.
Konektor multi pin adalah area utama yang menjadi perhatian banyak orang dan fokus pada peningkatan integritas sinyal. Tata letak multi pin yang menggabungkan sinyal diferensial, ujung tunggal, dan daya memerlukan tata letak yang cermat dan fleksibilitas yang besar. Selain itu, desain kontak konektor harus memastikan kompatibilitasnya dengan kecepatan data berkecepatan tinggi dan memiliki masa pakai kontak yang lebih lama.
Samtec adalah produsen berbagai solusi interkoneksi elektronik dan telah memperluas lini produk konektor array AcceleRate HD berdensitas tinggi (lihat Gambar 1) untuk mengatasi berbagai tantangan yang disebutkan di atas.
Gambar 1: Gambar tersebut menunjukkan sepasang konektor array medan terbuka AcceleRate HD pria/wanita, yang dirancang khusus untuk laju transmisi kecepatan tinggi dan seringnya mencolokkan dan mencabut. (Sumber gambar: Samtec)
Rangkaian konektor ini mengadopsi desain multi kolom yang sangat padat, dengan jarak hanya 0,635 mm (0,025 inci) dan lebar 5 mm (0,197 inci). Seri ini mengadopsi desain array lapangan terbuka, yang dapat mencapai fleksibilitas tata letak tertinggi, dan kontak Edge Rate pada konektor ini dapat mencapai integritas sinyal tinggi dan kehilangan penyisipan rendah, cocok untuk kecepatan bus 64 hingga 112 gigabit per detik (Gbits/s) dan operasi plugging dan unplugging yang sering.
Konektor array cceleRate HD memiliki satu baris kontak yang dapat dipilih mulai dari 10 hingga 100, dengan setiap baris dikonfigurasi dalam kelipatan 10. Konektor ini dapat menampung hingga empat baris kontak, dengan total rentang titik kontak 40 hingga 400.
Misalnya, ADM6-100-08.5-L-4-0-A-TR adalah konektor jantan dalam kumpulan konektor array 400 bit, sedangkan ADF6-100-07.5-L-4-0-A-TR adalah konektor betina. Konektor ini digunakan untuk pemasangan permukaan papan sirkuit tercetak (papan PC). Dalam aplikasi sandwich, papan anak dipasang di atas papan PC, dan ketinggian pemasangan yang didukung oleh gaya ujung yang kompatibel dari aplikasi sandwich mencakup 5 mm, 7 mm, 9 mm, 10 mm, 11 mm, 12 mm, 14 mm, dan 16 mm mm (0,197 inci, 0,276 inci, 0,354 inci, 0,394 inci, 0,433 inci, 0,472 inci, 0,551 inci, dan 0,630 inci dapat memenuhi persyaratan izin pemasangan yang diperlukan.
Keuntungan dari susunan bidang pembuka jarum
Kinerja kontak konektor tidak hanya ditentukan oleh desainnya. Susunan fisik kontak dan posisi relatifnya terhadap kontak lain merupakan faktor yang mempengaruhi kinerja. Misalnya, menggunakan pin penampang besar untuk mengirimkan daya dapat menyebabkan efek timbal balik yang disebutkan di atas; Arus yang tinggi memerlukan diameter pin yang lebih besar, namun hal ini mengurangi jarak antar kontak, sehingga membatasi tegangan maksimum yang dapat digunakan. Metode lain adalah dengan menggunakan array bidang pembuka jarum, di mana setiap posisi pin tersedia tanpa fungsionalitas yang telah ditentukan sebelumnya (Gambar 2). Dengan desain susunan bidang pembuka jarum, pasangan diferensial, sinyal ujung tunggal, dan catu daya dapat digunakan melalui perangkat interkoneksi yang sama, sehingga sangat meningkatkan fleksibilitas grounding dan perkabelan.
Gambar 2: Posisi pin konektor susunan bidang bukaan jarum bersifat independen dan dapat dialokasikan sesuai kebutuhan selama proses desain. (Sumber gambar: Samtec)
Alokasi pin dapat bervariasi; Sinyal diferensial dapat dipasangkan dan dihubungkan menggunakan pin yang berdekatan, dengan pin tengah dibiarkan kosong untuk memberikan isolasi antar konduktor, seperti yang ditunjukkan pada bagian hijau. Kabel berujung tunggal dapat ditetapkan ke pin individual, dengan atau tanpa pin isolasi perantara, seperti yang ditunjukkan pada bagian biru. Sambungan daya yang memerlukan diameter konduktor lebih besar dapat dicapai dengan sambungan paralel beberapa pin, seperti yang ditunjukkan pada bagian merah.
Desain Titik Kontak Tingkat Tepi
Konektor AcceleRate HD Samtec, termasuk konektor ADM6-100-08.5-L-4-0-A-TR dan ADF6-100-07.5-L-4-0-A-TR, memadukan kepadatan sinyal tinggi dan fleksibilitas mekanis, dengan integritas sinyal yang ditingkatkan, mendukung transmisi sinyal hingga kecepatan PAM4 64 Gbit/dtk, dan kompatibel dengan PCIe ® 6.0/CXL ® 3.2. Kesulitan desain sinyal PAM4 relatif tinggi karena menggunakan empat level tegangan, sedangkan sinyal non return to zero (NRZ) tradisional menggunakan dua level. Hal ini akan mengurangi variasi amplitudo sinyal sebesar sepertiganya, menjadikan rasio signal-to-noise (SNR) sebagai fokus penting.
Samtec telah mengatasi tantangan teknis ini dengan mencapai integritas sinyal yang sangat baik melalui sistem kontak Edge Rate yang canggih (Gambar 3). Karakteristik sistem ini adalah permukaan kontaknya digiling, sehingga menghasilkan penyisipan yang halus, lebih sedikit keausan, dan ketangguhan yang lebih kuat, sehingga cocok untuk aplikasi dengan penyisipan yang sering.
Gambar 3: Pin Edge Rate digiling untuk mengurangi keausan dan memastikan sambungan resistansi rendah. (Sumber gambar: Samtec, catatan penulis)
Konektor AcceleRate HD mengadopsi proses substrat tembaga, pelapisan nikel sebagai alasnya, dan pelapisan emas pada permukaannya. Bentuk geometris kontak Edge Rate dapat secara akurat beradaptasi dengan persyaratan impedansi interkoneksi sebesar 50 ohm dan 100 ohm (Ω). Dengan mengatur tepi potongan tipis dari kontak yang saling berhadapan, kopling tepi lebar dan crosstalk dapat diminimalkan semaksimal mungkin.