多针脚连接器布局灵活，可实现优异的信号完整性

我们深知，电子系统架构每经过一次迭代升级，数据传输率便会随之提高；在集成度不断提高的环境下，高速时钟与每时钟多位调制技术均紧邻电源总线工作。在这种环境下管理电路互连，要求我们全力保证信号完整性，尽量减少传输损耗，降低对噪声、反射和串扰的敏感性，并满足现代数据总线的误码率 (BER) 要求。

多针连接器是许多人关注的关键领域，也是信号完整性改进的重点。组合了差分、单端和电源信号的多针脚数布局，需要精心布局和相当高的灵活性。此外，连接器触点的设计应确保其兼容高速数据速率，且具有更长的触点寿命。

Samtec 是一家全系列电子互连解决方案制造商，已对其高密度 AcceleRate HD 阵列连接器（见图 1）的产品系列进行扩充，助力应对上述各种挑战。

图 1：如图所示为一对公/母 AcceleRate HD 开针场阵列连接器，专为高速传输速率和频繁插拔而设计。(图片来源：Samtec）

该系列连接器采用超密集多列设计，间距仅为 0.635 mm(0.025 in.)，宽度为 5 mm (0.197 in.)。该系列采用开针场阵列设计，可实现最高的布局灵活性，而该连接器的 Edge Rate 触点可实现高信号完整性和低插入损耗，适用于每秒 64 至 112 千兆比特 (Gbits/s) 的总线速度和频繁插拔操作。

cceleRate HD 阵列连接器的单排可选触点数为 10 至 100 个，每排以 10 的倍数配置，其最多可设四排触点，总触点数范围为 40 至 400 个。

例如，ADM6-100-08.5-L-4-0-A-TR 是一套 400 位阵列连接器中的公头连接器，ADF6-100-07.5-L-4-0-A-TR 是母头连接器。这些连接器用于印刷电路板（PC 板）的表面贴装安装。在夹层应用中，子板安装在 PC 板上方，且夹层应用适配的引线样式支持的安装高度包括 5 mm、7 mm、9 mm、10 mm、11 mm、12 mm、14 mm 和 16 mm (0.197 in., 0.276 in., 0.354 in., 0.394 in., 0.433 in., 0.472 in., 0.551 in. 和 0.630 in.），可满足所需的安装间隙要求。

开针场阵列的优势

连接器触点的性能，并非仅由其设计决定。触点的物理排列以及与其他触点的相对位置都是影响性能的因素。例如，使用大截面针脚来传输电源就会造成上述相互影响；大电流需要更大的针脚直径，但这样会减少触点间距，从而限制可使用的最高电压。另一种方法是使用开针场阵列，其中每个针脚位置都可用，无预设功能（图 2）。借助开针场阵列设计，可通过同一互连器件使用差分对、单端信号和电源，从而极大地提高接地和布线灵活性。

图 2：开针场阵列连接器的针脚位置都是独立的，可在设计过程中根据需要进行分配。(图片来源：Samtec）

针脚分配可能有所不同；差分信号可能使用相邻针脚进行配对连接，中间针脚留空以提供导体之间的隔离，如绿色部分所示。单端导线可分配给单独的针脚，带或不带中间隔离针脚，如蓝色部分所示。需要较大导体直径的电源连接可通过并联多个针脚来实现，如红色部分所示。

Edge Rate 触点的设计

Samtec 的 AcceleRate HD 连接器，包括 ADM6-100-08.5-L-4-0-A-TR 和 ADF6-100-07.5-L-4-0-A-TR 连接器，兼具高信号密度和机械灵活性，更拥有增强型信号完整性，可支持最高 64 Gbit/s PAM4 速率的信号传输，兼容 PCIe® 6.0/CXL® 3.2。PAM4 信号设计难度较大，原因是它采用 4 种电压电平，而传统非归零码 (NRZ) 信号所使用的 2 种电平。这会将信号幅度变化减少三分之一，信噪比 (SNR) 也因此成为重要关注点。

Samtec 通过其先进的 Edge Rate 触点系统（图 3）实现了优异的信号完整性，以此攻克这一技术难题。该系统的特点是触点表面经过铣削处理，可实现插接平滑、磨损更少以及韧性更强，适用于频繁插接的应用。

图 3：Edge Rate 触针经过铣削处理，以减少磨损并确保低电阻连接。(图片来源：Samtec，作者注释）

AcceleRate HD 连接器采用铜基材、镀镍打底、表面镀金的的工艺。Edge Rate 触点的几何形状，可精准适配 50 欧姆与 100 欧姆 (Ω) 的互连阻抗要求。通过将触点的薄切边相向排布，能够最大程度地降低宽边耦合与串扰。

结语

当我们努力攻克在紧凑外形尺寸中实现电源和高速信号的挑战时，Samtec 的 AcceleRate HD 连接器提供了强有力的支持。Samtec 的设计和制造可在不影响信号完整性的前提下，以紧凑的外形处理数百个 I/O。