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柔性線路板廠之優(yōu)化PCB連接，節(jié)省空間的板對板連接器

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人氣：954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，是專門用來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。

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)的連接器來保證整個板間的無縫互連。受益于下游應(yīng)用技術(shù)規(guī)格持續(xù)迭代升級，這些應(yīng)用對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。

板間高性能互連——板對板連接器

  板對板連接器連接兩個PCB板，實現(xiàn)板間的信號互連，是傳輸能力最強的一類連接器。根據(jù)電路板之間不同的連接方式，板對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。板對板連接器的間距很多，PCB的安裝方向也各異，采用何種板級互連需要看具體應(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)用起來既緊湊又靈活。FFC針對板對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)在的移動消費類設(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。這些板對板連接器間距非常小，給PCB空間留下了越來越多余量。

  背板連接器，一類用于提高數(shù)據(jù)速率和縮短信號上升時間，以提供更清晰、可靠的高速信號傳輸?shù)陌鍖Π暹B接器，連接單板與背板并傳遞高速差分信號，傳遞單端信號或傳輸大電流。這種連接器高速與高密兩個主要性能相互制約，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)傳輸速度有幾個關(guān)鍵節(jié)點，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這個節(jié)點，國內(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，目前只有一些國外的老牌頭部廠商實現(xiàn)了112 Gbps下高速高密的平衡。

實現(xiàn)高信號完整性的卡緣連接器

  想要在PCB上實現(xiàn)高信號完整性，卡緣連接器是一類很經(jīng)典的應(yīng)用?？ň夁B接器屬于板對板連接器的細分類別，這里單獨拿出來。在電子領(lǐng)域，借助各種模塊卡和拓展卡擴充計算機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插接在安裝在母電路板上的卡緣連接器實現(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帶來更強的系統(tǒng)應(yīng)用擴展性和更高帶寬，這類連接器需要根據(jù)PCI-SIG PCIe CEM規(guī)范設(shè)計實現(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 連接器上實現(xiàn)了數(shù)據(jù)速率支持高達每秒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。這類連接器對高速的需求很明顯，通過M.2卡緣連接器上部和下部優(yōu)化的接觸件設(shè)計，可以大大提高M.2 連接器的高速功能。此外，就尺寸和體積來說，M.2本就是從迷你卡和半迷你卡到更小外形的自然過渡，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)

不只是消費電子領(lǐng)域的板對板連接器，軟板廠深深了解到，近些年各應(yīng)用場景里的板對板連接器趨勢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)計余量。不過小型化的前提是連接器設(shè)計本身的電氣性能能夠達到標準，同時其機械性能是否足夠堅固耐用。