Высокоскоростные краевые разъемы 3М: серия SPD08

Узкое место любых высокоскоростных приложений – это места соединений печатных плат с другими элементами, т.е. разъемы и кабели. Компания 3М предлагает инновационное комплексное решение этого вопроса: высокочастотные краевые разъемы серии SPD08 и плоский твинаксиальный кабель. Высокоскоростные краевые разъемы SPD08 – это новейшая разработка компании 3М в области разъемов для стыковки печатных плат. Они предназначены для самого широкого круга применений: систем передачи данных, корпоративных серверов, телекоммуникационного оборудования, тестовых приборов и оборонной промышленности.

Основные преимущества и особенности

Поддержка высокоскоростных соединений плата-плата
— контролируемый импеданс, дизайн контактов ограничивает перекрестные помехи, поддержка скорости до 15 ГБс (при высоте стека 30 мм)
— встроенная панель заземления ограничивает межрядные помехи и поддерживает целостность сигнала
— поддержка XAUI, PCI Express (поколение 1/2/3), SATA и др.

Различная высота стыка и прочность конструкции
— поддержка гибкой высоты стыка (в диапазоне 16-40 мм) благодаря применению промежуточной карты-расширения
— конструкция контактов позволяет осуществлять монтаж «вслепую», при этом качество соединения не зависит от погрешности сдвига (от края до края до 2 градусов, вперед-назад до 3 градусов)

Миниатюрность и плотность монтажа
— шаг контактов 0,8мм и их двурядное расположение экономят место на плате и упрощают развязку подключения

Широкий модельный ряд
— разъемы с количеством контактов от 20 до 200
— модели с дополнительными защелками для прочной механической стыковки
— нагрузка на контакт 0,5А для смешанных и питающих сигналов

Широкая сфера применения
— реализация подключений провод-плата со скоростью 25 ГБс при использовании твинаксиального кабеля 3М

Разъемы SPD08 могут применяться в нескольких конфигурациях:
— мезонинная стыковка плат, требующая высокой скорости передачи данных (до 15 ГБс), высокой плотности монтажа, передачи сигналов с контролируемым импедансом;
— стыковка блоков плата-провод при сохранении скорости передачи данных до 25 Гбс.

Система соединителей

Система краевых разъемов SPD08 для SMT монтажа состоит из двух частей, которые обеспечивают мезонинную стыковку плат или плата-плата соединение с количеством контактов от 20 до 200. В такой организации разъемы 3М могут передавать сигналы с контролируемым уровнем импеданса на уровне частот до 15 ГБс на расстоянии стыковки 30мм.
Корпус разъема, выполненный из пассивированного стеклом жидкокристаллического полимера, является великолепным термостабильным изолятором. Контакты для поверхностного монтажа типа «крыло чайки» шагом 0.8мм удобны для эффективного и быстрого монтажа на производственных линиях. Два ряда медных контактов с покрытием позолотой экономят место на плате и упрощают ее разводку. Дополнительная опция защелки обеспечивает надежное соединение платы расширения (райзер-карты) с разъемом.

Стыковка плата-плата

Подпружинивающие контакты разъемов могут удерживать платы толщиной 1.57 мм (+/-0.16мм) при минимальном усилии вставки. Контакты образуют классический краевой разъем на 2.54 мм.
Разъемы SPD08 предназначены для стыковки двух плат на расстоянии от 16 до 40 мм. для этого используется карта-расширения (riser card).

Подключение такой карты допускает достаточную свободу:
— сдвиг от края до края платы в вертикальной плоскости может достигать двух градусов
— подвижность платы в плоскости «вперед-назад» может составлять три градуса
— конструкция контактов позволяет осуществлять монтаж «вслепую», при этом качество соединения не зависит от погрешности сдвига


Такая свобода монтажа создана для приложений, где доступ к разъемам при ремонте или установке ограничен и приходится подключать плату практически «вслепую».

Стыковка плата-кабель

Особые преимущества разъемов раскрываются при их использовании с уникальным твинаксиальным кабелем 3М (SL8800), когда скорость передачи данных может увеличиваться до 25 ГБс. Такой кабель отличается чрезвычайно малыми потерями и превосходной целостностью сигнала, при этом его гибкость ничем не ограничена, его можно сгибать под любым углом для экономичного размещения внутри блока. Плоская конструкция твинаксиального кабеля позволяет устранить ошибки подключения проводников и унифицирует монтаж. Контакты кабеля напрямую паяются к плате-переходнику.
Контакты твинаксиального кабеля напрямую устанавливаются в разъем с платой, позолоченные ламели которой используются для подключения к краевому разъему. Угловое подключение такой кабельной сборки (90 градусов) обычно используется для протокола PCI Express. Для вертикальной стыковки применяются разъемы с защелками.
Разъемы SPD08 производятся только с вертикальной ориентацией монтажа, угловое сочленение обеспечивается только через кабельную сборку.

Применение краевых разъемов SPD08
Основная целевая сфера применения краевых разъемов SPD08 – это платы высокоскоростной передачи сигналов с минимальными потерями за счет контролирования импеданса сигналов. Это могут быть платы, поддерживающие XAUI, PCI Express (Gen 1/2/3), SATA и другие популярные последовательные интерфейсы.
Потери передачи сигнала являются минимальными, -дБ на частотах 7.5 ГГц (рис.1).

Рис.1 SDD21 – вносимые потери, SDD11 – обратные потери

Такие высокоскоростные платы используются в:
— телекоммуникационном сетевом оборудовании (базовые станции, роутеры, ключи);
— серверном оборудовании (сервера, блоки хранения данных, высокопроизводительные вычислительные кластеры);
— промышленной автоматизации (PLC/PLD);
— военной технике (COTS C4ISR);
— измерительном и тестовом оборудовании (газовой и жидкостной хроматографии).

Технические характеристики
Материал контактов: медный сплав
Покрытие контактов: 3-5 мкм олово, 1.27 мкм никель
Материал корпуса: LCP пластик черный, UL 94V-0
Материал защелки: LCP пластик бежевый, UL 94V-0
Ток контактов: 3 А при 30С (один контакт), 0,5 А на контакт
Сопротивление контактов: 50 мОм макс.
Напряжение: 50 В перем.тока
Импеданс: для систем 85 Ом или 100 Ом
Скорость передачи: 7,5 ГГц (при -2дБ вносимых потерь на стык 30 мм высотой)
Диапазон рабочих температур: -55…+125 °С

Система обозначений
SPD08 - 020 - l - RB - TR
    1    2  3   4
1. Количество контактов: 020, 040, 060, 064, 080, 100, 120, 140, 160, 180, 200
2. Наличие защелки: не обозн. – без защелки, L – с защелкой
3. Покрытие контактов: RB – 0.76 мкм позолота, RA – 0,25 мкм позолота
4. Упаковка: TR – на ленте, не обозн. - поддон