连接器制造商IRISO工业

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高速跳线解决方案High Speed Jumper Solution

快速跳线解决方案

IRISO提供的高速跳线解决方案通过FPC/FFC从电路板上断开高速信号,有助于客户设计灵活性和成本优化。

开发背景

对于达到 25Gbps 的高速信号,板上走线中的信号丢失成为一个问题。电路板上的信号路径越长,这种效应就越明显,因此设计人员必须担心 FPGA 和接口连接器的布局,选择昂贵的低损耗材料,并添加组件来刷新信号。做出选择。

支持高速传输产生的问题

传输路径上的信号损耗有两个主要原因:金属电阻引起的电阻损耗和传输路径周围的介电材料引起的介电损耗。随着要考虑的频率增加,后者的介电损耗逐渐成为一个日益严重的问题。 该介电损耗取决于参数“(相对)介电常数”和“介电损耗角正切”,每种材料都有一个独特的值。这些参数越高,损耗越大,这些参数越低,损耗越大。损失更大。

上述低损耗材料使这两个参数低于传统电路板材料,并且正在陆续开发更好的材料。然而,由于它与作为基板的机械性能兼容,电线等其他传输路径的电介质的性能下降,并且存在无论如何都变得昂贵的问题。

因此,我们通过“将高速传输部分从基板以外的传输路径中隔离”,可以提供更加经济且高可靠性的高速传输解决方案。我们结合了FPC(柔性印刷电路)以及FFC(柔性扁平电缆)等布线材料与IRISO的连接器组合开发出的产品就是本次介绍的“高速跳线解决方案”。在这一传输路径中,

基板材料和配线材料的介电常数比较

概念

IRISO提供的高速跳线解决方案通过 FPC/FFC 从电路板上断开高速信号,有助于客户设计灵活性和成本优化。

三点

  • 1.选择廉价、高性能、低损耗的布线材料
  • 2.通过低反射连接器连接
  • 3.提供最佳设计解决方案
快速跳线解决方案3个要点

此外,我们准备了一个可以跳转到大约300毫米的25Gbps信号的东西。如下图所示,对于相同长度的代表性低损耗基板,我们成功地将奈奎斯特频率的损耗降低了约40% (使用FFC) 。

成功地将奈奎斯特频率的损耗降低了约40%

那么,我将逐一详细介绍三点。

1.选择廉价、高性能、低损耗的布线材料

与高速跳线解决方案概念相近的产品,实际上主要由海外同业公司推出。然而,这些产品大多数使用所谓的“圆线”导体,属于基于电线的高速电缆解决方案,通常价格较高。此外,为了确保性能,产品尺寸往往较大,或者布线变得复杂等,似乎存在一些挑战。

圆线电线的课题

因此,IRISO 电子工业着眼于一直以来不断发展的连接技术——FPC/FFC。近年来,尽管FPC的性能尚未达到电线材料的水平,但已开始使用与“低损失基板材料相当”的LCP(液晶聚合物)。而具有更接近电线制造工艺的FFC,已经开发出接近电线绝缘材料的材质。

当介电损耗降低时,电阻损耗就不能再被忽略。在电阻损耗方面,使用圆线的电线在相同封装密度下可以具有更大的导体横截面积,优于FPC和FFC,FPC和FFC的特点是导体尽可能薄而扁平。这被认为是有利的。然而,随着速度的提高以及高频下集肤效应变得更加明显,电阻损耗更多地取决于导体的表面积而不是横截面积。因此,差距正在缩小,需求正在逆转。

2.通过低反射连接器连接

在连接器中,特性阻抗的扰动在连接部分尤其明显,如果该部分不能确保足够的性能,则不能充分发挥电线的性能。
在开发该解决方案时,需要开发低反射连接器,并在检查与指定电线材料的匹配性的同时进行开发。特别是,FFC预计会更便宜且具有更好的传输特性,但其开发目的是在比本项目的目的更低的频段中实现更长的距离,因此我们得到了多家供应商的合作进行了评估和开发。结果,我们推出了与传统高速传输类型相比性能显着提高的连接器。

3.提供最佳设计解决方案

通过全面的性能验证,本次开发是作为一个“解决方案”完成的,而不是作为一个独立的产品。
我们根据实际使用的电线和连接器以及IRISO推荐的设计来创建和评估评估板。
下图是CEI 28G-SR的评估示例,它是100G以太网的板载28Gbps芯片到芯片标准。

CEI-28G-SR评估案例研究

另一方面,为了支持客户自行进行仿真分析等,我们还制造了用于评估产品纯特性的专用测试夹具,并提取“基板焊接部 (SMT) →连接器→线材→连接器→基板焊接部”的S参数并将其提供给客户。(虽然数量有限,但也可向客户租借电路板/适用于30极产品。请通过咨询表或向敝公司营业员咨询。)。

此外,在进行多个信号和功率传输时,我们还通过额外评估提出了包括附加连接器等在内的引脚分配建议。

因此,我们不仅仅提供独立的连接器产品,而是充分运用IRISO电子工业的所有技术经验,并与合作厂商紧密协作,向客户提供“高速跳线解决方案”,助力提升设计自由度并优化成本。

相关链接

除了本文中介绍的解决方案外,您还可以查看有关高速传输连接器的专栏和产品阵容。

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