夹层连接器的关键特性符合工业物联网设计要求和应用

连接威廉希尔官方网站 的发展对工业连接器提出了新的威廉希尔官方网站 要求。 连接器需要传输更高的速度，更高的频率和更小的尺寸，以及坚固性，可靠性和抗电磁干扰能力等。

物联网是指电子产品的无线互联，从电器、设备、车辆到建筑控制系统等。嵌入式电子元件，包括传感器，控制器，连接器和电缆等，能够收集和交换数据，并被远程监视和控制．。工业物联网（IIOT）是一个专门致力于制造的物联网，涉及物联网、实时分析、机器学习和嵌入式系统的融合，包括无线传感器网络、控制系统和自动化威廉希尔官方网站 等。相对标准IoT，IIoT 增加了分析和知情响应能力。 这些先进的能力使制造业效率、生产力和工业4．0固有的其他经济效益得到提高，工业4．0是第四次工业革命的一部分，包括智能工厂和灭灯制造。

IIoT和工业4．0应用，如自动化生产线，需要高速连接组件，这些组件应满足高可靠性，高抗电磁干扰（EMI），和占用空间小等性能。

关键 IoT 组件的挑战

物联网、IIOT和工业4．0威廉希尔官方网站 的实施对这些联网设备的互连组件提出了挑战性的新威廉希尔官方网站 要求。 包括更快速度和更高频率，尺寸越来越小，鲁棒性和可靠性提高，以及更强的抗电磁干扰能力（EM I）等。预计到2025年，物联网设备的数量将激增至754．4亿，10年时间将增长5倍。以此来支持全球5G移动通信网络，为包括智能工厂和自主驾驶等新兴行业和社会生活铺平道路。

物联网和IIOT应用中连接器的主要挑战是不断增长的数据速率和不同组件的密度。可靠处理更高数据速率需要新的连接器设计。 同样，更高板级组件密度，使物联网设备连接器的空间和组件定位距离都受到限制，这是减少干扰风险的关键设计元素之一。 另一个值得注意的挑战是，IoT设备工作频率更高。 频率高达30G Hz的室外环境和90G Hz的室内应用直接影响设备的设计，需要针对抗干扰和辐射敏感实现电磁兼容（EMC）。

夹层连接器符合物联网设计要求

夹层连接器在现代、分级和网络化的系统架构中变得越来越重要，如同物联网设备所使用的状况一样。越来越多的相关应用不得不面对巨大的空间限制，这是由于板级组件密度更高以及使用小组件产品的趋势。 对这一趋势的反应是使用堆叠板进行系统集成。 然而，这对连接器提出了更为特殊的要求，因为PCB的数字数据传输速度往往达到10GB／s或更高。 除了更快的数据速率和不断增加的板复杂度外，板垛设计还需要增加连接密度。

目前，夹层连接器通常有数百个触点，但相应的板直到最近才扩大。 这意味使用更大的连接器，这不利于许多现代电子设计所要求的组件小尺寸要求。将这些连接器分成几个较小的连接器是有意义的，使组装和连接更有优势。 然而，这种方法可能会对传统的单波束触点造成公差问题，因此用户很少在板上放置多个这样节省空间的夹层连接器。相反，微型双光束触点的夹层连接器，如ERNI的微速系列，使多个连接器很容易放置在板上。 它们还可以为开发人员提供更大的路由灵活性和更少的板层，并提供高的承载电流能力和信号传输速度。

ERNI的微速连接器系统，节省空间，抗干扰，支持高达25GB／s的数据速率，出色的信号完整性和良好的可靠性和鲁棒性。 板到板连接器的脚位间距为1．0mm，可垂直配置两行和三行。

物联网应用中夹层连接器的关键特性

用于物联网、IIOT和工业4．0应用的关键夹层连接器特性主要有：尺寸最小和接触密度尽可能大，可靠传输信号高达20GB／s，较高EMC，以及差分和单端信号处理能力。 满足这些要求需要特殊的接触设计和配置。

单束（Single－Beam） 与双束（Dual－Beam）比较：单束接触的连接器在应用配合时偶尔会导致公差问题。用于物联网的夹层连接器应采用双光束、弹簧接触设计，表面宽且均匀光滑，同时镀金提高电导率，有效摩擦长度在1．5mm之内，需润滑防止微动腐蚀。脚位间距小到1．0mm，接触电阻低。

连接终断：表面贴装威廉希尔官方网站 （SMT）信号连接在高速夹层应用中是最有益的，提供压入式连接器更好的信号完整性。压入连接器所需的电镀通孔对噪声行为和反射有负面影响。根据应用不同，用户可以选择SMT或通孔（THR）进行屏蔽板触点的外部布置的。屏蔽板接触在THR形式中机械稳定性进一步提高，并允许连接器模块布置，空间浪费最小。

ERNI的微速连接器，具有优化的触点设计和极有效的屏蔽，满足工业自动化、数据通信和电信应用所需的高速、高信号完整性等性能要求。

电磁兼容性（EMC）：连接脚位间距和整体屏蔽在确定连接器的阻抗方面起着关键作用，对于单端信号，通常是50Ω的（信号到地面），对于差分应用，一般是100Ω（信号到信号）。 为了控制阻抗，减少串扰，改善差分信号对之间的耦合，高速夹层连接器应配置特殊的屏蔽结构。

标准屏蔽结构，如EMC手指，可以提供优异的抗发射电磁干扰（EMI）和抗静电放电（E SD）能力。 特殊的屏蔽设计，如EMC标签，通过减少电感耦合，进一步提高EMC性能。 将这两种机制结合起来，为物联网、IIOT和工业4．0应用提供最佳的屏蔽效果，这些应用需要高信号完整性和安全的数据传输。一些夹层连接器还用于电源屏蔽，使电流达到10A。

易用性和耐用性：具有盲配特性的夹层连接器，包括配合面的独特极，捕获连接器的导向，以及自对齐功能等。为了确保安全、可靠性和耐久性等，工业环境中使用的夹层连接器还应使用强度大、耐高温材料，尤其是小尺寸的外壳，更是如此。这样才能保护触点不受损坏，并支持系统冷却。精心制作的夹层连接器配合周期可以达到500次。

ERNI的微速连接器系统有一个盲配设计，集成度高，可应用于恶劣环境，连接器高度种类多，支持灵活布板

柔性设计：用于各种物联网的夹层连接器支持单端和差分信令，需要尽可能接地和灵活布线。各种公端和母座连接器的高度范围也比较宽，具有不同的堆栈高度和板距离，给开发人员在板端设计更多选择。

除了原来的两排布置，一些连接器供应商还提供三排版本，这样可以实现更大的接触密度。 在这些设计中，第三（中心）行可以布置接地，减少两个信号行之间的行对行串扰。

设计支持：信号完整性分析在数据传输应用中变得越来越重要，特别是在工作频率较高的应用中，如许多物联网、IIOT和工业4．0应用。 因此，夹层连接器供应商除了需要设计支持外，还应提供匹配的Spice模型和PCB设计套件等。

结论：

随着复杂的IoT、IIOT和工业4．0的不断发展，需要更高性能的连接器，并增加数据传输速率和密度。连接器设计必须尽量减少由数据速率和密度增加引起的负面影响，包括EMI和串扰。 坚固的夹层连接器使设计师能够实现这些应用要求，而不损害工业设计所需坚固的机械性能。夹层连接器解决方案结合了坚固性、耐久性、小尺寸等特点，是物联网应用的理想选择。