第３期 ２０１６年６月 机 电 元 件 Ｖ０１．３６ Ｎｏ．３ ＥＬＥＣＴＲ０Ｍ＿ＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＣＯＭ ０ＮＥＮＴＳ Ｊｕｎ．２０１６ 一种高速差分电连接器的设计 张洁，彭长江，刘敏 （中国电子科技集团公司第四十研究所，安徽蚌埠，２３００１０） 摘要：差分信号传输技术具有低功耗、低误码率、低串扰和低辐射等特点，其应用正在迅速增长。小型化通信设 备中的板到板通道一般采用连接器直接连接方式。本文主要介绍一种高速差分板到板连接器的设计。 关键词：高速差分；连接器；设计 Ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—６１３３．２０１６．０３．００１ 中图分类号：ＴＮ７８４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—６１３３（２０１６）０３～０００３—０６ １ 引言 为了提高传输速率和传输距离，军民用计算 率、低串扰和低辐射等特点，在高速的信号传输 中以无可比拟的优势替代传统的单端信号模式。 机行业和通信行业越来越多采用高速串行总线， 在芯片之间、板卡之间、背板和业务板之间实现 高速互联。这些高速串行总线速率从以往ＵＳＢ２． ０、ＬＶＤＳ以及ＦｉｒｅＷｉｒｅ１３９４几百Ｍｂｐｓ到今天ＰＣＩ —２ 高速差分板卡连接器的设计原则 设计时应满足的设计原则为： ①差分传输线必须采用平衡传输线，差分信 号的结构决定了两根传输线的地位相等，不可用 同轴线等非平衡线，否则，将失去差分传输线的 优势。 Ｅｘｐｒｅｓｓ Ｇ１／Ｇ２、ＳＡ ｒＡ Ｇ１／Ｇ２、ＸＡＵＩ／２ＸＡＵＩ、 ＸＦＩ几个Ｇｂｐｓ乃至ｌＯＧｂｐｓ。高速传输中连接器 是影响其信号完整性的重要部分，随着信号时钟 频率增加，信号线的密集程度增加，高速连接器 ②须控制差分信号两根传输线的长度差。 差分信号自身具有共模抑制作用，但如果差分信 中信号路径相互耦合所产生的串扰不断增大，己 经成为影响系统信号完整性的重要因素。 差分信号传输技术是２Ｏ世纪９０年代出现的 一号的“Ｄ＋”端信号和“Ｄ一”端信号发生错位，差 分信号自身会产生不易消除的共模信号。当差 分信号发生大于１０％的错位时，将产生严重的共 种数据传输和接口技术，与传统的单端传输方 模干扰信号，以至于产生较高的误码。 ③尽可能的降低差分对间串扰。影响差分 对之间串扰的主要因素有：差分对内的两条线距 离越近，串扰越低；不同差分对之间的间距越大， 串扰相应越低；耦合走线长度越小，串扰越低；差 分对与其相应返回路径距离越近，串扰越低；差 式相比，这种技术具有低功耗、低误码率、低串扰 和低辐射等特点，其传输介质可以是铜质的ＰＣＢ 连线，也可以是平衡电缆。在数字电子技术飞速 发展的今天，差分信号的应用已渗透到了各个军 工行业。差分信号传输模式以其低功耗、低误码 收稿日期：２０１６—０４—２７ 第３期 涂德华等：国产铜材Ｃ７０２５在连接器鱼眼端子的应用研究 —３９ ［７］２０１４年度中国有色金属工业科学技术奖评审通过项 目（公告）［Ｎ］．中国有色金属报，２０１４—１１—２７ ［８］ 合兴集团汽车电子有限公司．鱼眼端子．中国．ＣＮ Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ Ａｌｌｏｙ，Ｃｏｐｐｅｒ—Ｎｉｃｋｅｌ—Ｓｉｌｉｃｏｎ Ａｌｌｏｙ， Ｃｏｐｐｅｒ—Ｎｉｃｋｅｌ—Ａｌｕｍｉｎｕｍ—Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ Ａｌｌｏｙ，ａｎｄ Ｃｏｐｐｅｒ—Ｎｉｃｋｅｌ—Ｔｉｎ Ａｌｌｏｙ Ｓｈｅｅｔ ａｎｄ Ｓｔｉｒｐ．［Ｓ］ ［１３］Ｏｌｉｎ Ｂｒａｓｓ高可靠性连接器用铜合金Ｃ７０２５产品样本． ２０３９８３５５９［Ｐ］．２０１４—１２—０３． ［９］潘锋．针眼孔形状顺应针力学机理研究［Ｄ］．上海：上 海交通大学，２００９． ［Ｒ］． ［１４］ＡＮＳＩ／ＥＩＡ一３６４—０６Ｃ一２００６，Ｃｏｎｔａｃｔ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｉｒｃａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ．［ｓ］． ［１０］叶煜松，尹飞鸿，王晨峰，等．铜基针眼结构与ＰＣＢ板 圆孔压装力学行为研究［Ｊ］．制造业自动化．２０１４， （２１）：７７—７９． ［１５］ＡＮＳＩ／ＥＩＡ一３６４—７０Ｂ一２００７，Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｒｉｓｅ Ｖｅｒｓｕｓ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ Ｆｏｒ Ｅｌｅｅｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ Ａｎｄ ［１１］潘骏，靳方建，陈文华．电连接器接触件结构分析与插 拔试验［Ｊ］．中国机械工程．２０１３，２４（１２）：１６３６— １６４１． Ｓｏｃｋｅｔｓ．［ｓ］． ［１６］郑强．电连接器温升测试浅析［Ｊ］．机电元件．２０１３，３３ （５）：４５—４９． ［１２］ＡＳＭＥ Ｂ４２２，Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｃｏｐｐｅｒ—Ａｌｕｍｉ－ ｈｕｍ—Ｓｉｌｉｃｏｎ—Ｃｏｂａｌｔ Ａｌｌｏｙ．Ｃｏｐｐｅｒ—Ｎｉｃｋｅｌ—Ｓｉｌｉｃｏｎ ［１７］路俊攀，李湘海．加工铜及铜合金金相图谱［Ｍ］．长 沙：中南大学出版社．２０１０．１２． （上接第８页） ５ 结语 本文对ＺＤＴＲ一３ Ｘ １０—１．８型板卡连接器的 参考文献： ［１］ 余玉芳．机电元件技术手册·制造·使用·维护电 子工业出版社１９９２，北京． 设计进行了简单的论述。随着高速传输的飞速 发展，高速连接器的应用越来越广泛。通过对本 连接器的设计开发，为以后其他类型连接器的开 发奠定了基础。 ［２］ 孙灯亮．高速背板互连信号完整性高级测量技术． ［３］ 王振彪．传输线串扰浅析．中国高新技术企业，２００８． ［４］杨华，陈少昌，朱风波．高速数字电路ＰＣＢ中串扰问 题的研究与仿真．电光与控制，２０１２． （上接第１３页） 表２试验验证项目 序号 试验项目 试验要求 试验结果 结论 产品进行冲击试验，加速度９８０ｍ／ｓ。，脉冲 产品进行冲击试验，加速度９８０ｍ／ｓ ，脉冲 持续时间为６ｍｓ半正弦，３个方向。共计 持续时间为６ｍｓ半正弦，３个方向。共计 １２ 冲击 １８次，试验过程中应不出现大于１ ｓ的瞬 １８次，试验过程中未出现大于１Ｉｘｓ的瞬时 合格 时断电现象，试验后产品击穿电压变化率 断电现象，试验后产品击穿电压变化率为 不大于±１５％。 ０—４．９％。 １３ 潮湿 按ＧＪＢ１２１７Ａ一２００９中方法１００２试验，试 产品能承受规定的潮湿试验，试验后产品 验后产品击穿电压变化率不大于±１５％。 击穿电压变化率为０～４．６％。 合格 参考文献： ［１］ 吴世湘．军事／航天连接器发展态势研究 ［２］ 杨奋为．军用电连接器的应用及发展．机电元件，２００７ 年．