在當(dāng)今世界，人們不斷需要電子產(chǎn)品變得更快、更便宜和更小。
它遵循晶體管的摩爾定律：計(jì)算的速度和能力每兩年翻一番，這主要是由于硅芯片密度的增加。這種期望在系統(tǒng)層面也是相似的。傳感、成像、運(yùn)動(dòng)控制、通信和電源管理都是系統(tǒng)級(jí)方面，包含模塊、電路板和電源之間的互連。除了處理之外，這些系統(tǒng)級(jí)互連還必須變得更密集、更緊湊，以降低整個(gè)系統(tǒng)的占用空間。
系統(tǒng)級(jí)互連的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
以下是在設(shè)計(jì)中選擇連接器的典型注意事項(xiàng)的簡要說明：
- 尺寸——對(duì)于空間受限的應(yīng)用，設(shè)計(jì)人員必須真正評(píng)估整個(gè)系統(tǒng)的占地面積，并根據(jù)連接器入口、PCB 上的位置和高度限制以及任何其他尺寸限制確定什么最適合互連。
- 易于使用——對(duì)于需要維修、持續(xù)使用或流線型組裝的應(yīng)用，互連應(yīng)該是一個(gè)快速簡單的過程，以最大限度地減少生產(chǎn)車間的時(shí)間，同時(shí)減少集成過程中出錯(cuò)的機(jī)會(huì)。
- 信號(hào)性能——所有應(yīng)用在性能要求方面都不同，但對(duì)于互連，主要考慮因素通常是速度、環(huán)境敏感性（如 EMC/EMI 或環(huán)境溫度）、電流額定值（不要忘記降低連接的額定值！），以及任何特殊的監(jiān)管要求。
- 采購——鑒于當(dāng)前的采購環(huán)境和電子元件在全球范圍內(nèi)的短缺，確定知名品牌和一系列具有全球影響力的聯(lián)系通常有助于戰(zhàn)略采購，并最大限度地減少對(duì)生產(chǎn)和研發(fā)工作的影響。請(qǐng)牢記連接器的生命周期，并尋找在設(shè)計(jì)中二次采購某些部件的方法。
- 品牌或系列重復(fù)使用——有時(shí)為特定功能選擇非常具體的連接器或品牌會(huì)給設(shè)計(jì)增加很多不必要的文檔。通常最好選擇一個(gè)品牌或系列并盡可能多地使用該系列。在 PCB 設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)化連接器品牌和系列有助于最大限度地減少組裝和相關(guān)布線的工具要求，通過在多個(gè)設(shè)計(jì)中利用類似的連接器來簡化研發(fā)零件庫存和設(shè)計(jì)文件，并隨著時(shí)間的推移建立品牌的熟悉度和信任度。
- 供應(yīng)商支持——大多數(shù)設(shè)計(jì)人員相當(dāng)依賴供應(yīng)商提供的易于理解的良好文檔/圖紙，以及隨附的 3D 模型和易于瀏覽相關(guān)部件的網(wǎng)站。此外，應(yīng)用工程支持的快速徹底跟進(jìn)對(duì)于確保設(shè)計(jì)成功至關(guān)重要。?
緊湊型系統(tǒng)設(shè)計(jì)
盡管這些考慮因素中的大多數(shù)推動(dòng)了互連的選擇，但尺寸是當(dāng)今氣候的主要因素之一，并且在不斷進(jìn)步，盡管試圖跟上硅小型化的步伐。更高的處理器 I/O 數(shù)量可能會(huì)導(dǎo)致更多基于系統(tǒng)的互連和外圍設(shè)備。隨著系統(tǒng)不斷變得更密集和更緊湊，連接的整體大小可以成為一種平衡行為。設(shè)計(jì)師必須權(quán)衡很多事情，例如：
- 引腳間距和滿足爬電/間隙規(guī)則
- 絕緣材料
- 連接器降額用于更高電流的應(yīng)用
- 避免連接器引腳之間的串?dāng)_
- 考慮高速系統(tǒng)中的阻抗
- 表面貼裝與通孔（機(jī)械強(qiáng)度和可靠性）
- 一般機(jī)械約束（例如電路板堆疊和附近的組件）
- 電纜管理和入口路徑、彎曲半徑和應(yīng)力消除
- 總體可用性，例如插配力和可訪問性
盡管應(yīng)用程序的要求可能千差萬別，但針對(duì)高密度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通常需要在電氣和機(jī)械領(lǐng)域的設(shè)計(jì)過程中密切關(guān)注。在開發(fā)過程中來回交換文件，在制造過程中考慮系統(tǒng)級(jí)組裝，在服務(wù)或一般使用過程中考慮可用性，滿足監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)，并在設(shè)計(jì)時(shí)留有足夠的余量（公差疊加、降低更高引腳??數(shù)下的最大連續(xù)引腳電流）連接器、EMI 保護(hù)以及在 PCB 布局期間遵循最佳實(shí)踐）都有助于優(yōu)化系統(tǒng)在互連方面的密度。此外，具有擴(kuò)展的 3D 設(shè)計(jì)功能和可視化功能的更高質(zhì)量的 CAD 軟件有助于減少緊湊型設(shè)計(jì)的每次迭代出錯(cuò)的機(jī)會(huì)。
連接器支持許多混合信號(hào)進(jìn)行互連的應(yīng)用。例如：
- 醫(yī)用器材
- 測試設(shè)備
- 可穿戴技術(shù)
- 自動(dòng)門
- 無人機(jī)
- 照明設(shè)備
- 傳感器技術(shù)
- 機(jī)器人技術(shù)
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