USB4,雷电4同轴线加工工艺分享
目前USB4和雷电4的规格里面,除了传统的差分STP结构以外,还有就是同轴结构,而从规范对同轴线的定义可知,单根同轴线的阻抗为45 Ohms,这样实际两根同轴线的差分阻抗也在90 Ohms左右,众所周知,同轴线结构的线材相对来讲成本要高很多(目前金澜,百亨的出厂价都在20RMB/M以上)产能相比差分对要低很多,加工难度更是不言而喻,但是随着USB4和雷电四及HDMI2.1,都开始启用同轴结构,有市场就有改善的空间,随着市场同轴加工的增量明显偏多,相关设备配套厂商也整理出专项的相关设备给与业界改善,今天我们拿到昌润激光的素材进行整理,然后发布USB4,雷电4同轴线加工工艺给业界分享,欢迎拍砖。
USB4结构开始启用同轴结构
大家怎么看,优缺点整理
同轴线物理性能的优点:
线材直径可以做小,相比对绞线结构。
线材的柔软性更好,相比对绞线结构。
线材的弯折性能佳,相比对绞线结构。
同轴高频性能的优点
从同轴线的解剖结构图中可看到,从内到外分别为:中心导线、绝缘层、外层导电层(金属网)、线材外皮。同轴电缆是一种由两个导体组成的合成物,同轴电缆的中心导线用于传输信号,金属屏蔽网起了两个作用:一是作为信号的公共地线为信号提供电流回路,二是作为信号的屏蔽网,抑制电磁噪音对信号的干扰。中心导线与屏蔽网介于半发泡的聚丙烯绝缘层之间,绝缘层决定了电缆的传输特性,而且有效保护了中间的导线。如今USB4和雷电4或者HDMI2.1采用两根同轴线进行差分信号传输
顾名思义,以上就总结为同轴线是由一层层的绝缘层包裹着中央铜导体,金属网状层包裹在绝缘层外面构成的,由于外层金属网和中心轴线在同一个轴心上,故称为同轴线。
金属网可屏蔽外层的电磁干扰,
数据线的干扰一部分来自外部磁场,另一部分来自传输变化的信号时自身产生的磁场。
同轴电缆由于金属屏蔽网的存在,外部磁场不能穿过屏蔽层,内部磁场也不能穿过屏蔽层。当信号在同轴电缆内传输时其受到的衰减与传输距离和信号本身的频率有关。
对于高频信号,传输距离越远,信号衰减越大,为了达到高频信号远距离传输的目的,通常会使用同轴放大器对信号进行放大和补偿。
最新一代是USB4,传输速度为40Gbit/s,三段式电压5V/12V/20V,最大供电100W ,新型Type C接口允许正反盲插。
随着USB/type c 接口的普及和广泛应用,USB/Type c生产制造过程的高效降成本成为产品生产中至为关键的一个节点,特别由于其高频测试的要求,对于原有的生产过程必须进行优化才能稳定品质和降低生产成本,特别是生产过程中的激光划铝箔,激光去漆,YAG切割,激光划内被,激光焊接等重要工序,直接关系到产品测试性能的准确性和效率。由于Type C线材的市场爆发(USB3.1线材市场出货量倍增),USB 4的问世,从原来的传输速率5Gbps、10Gbps、20Gbps直接飙升至40Gbps,性能提升的同时对线缆的加工及生产制程的要求也更高,昌润激光致力于Type c生产制程工艺的技术支持,为客户提供优质的工艺方案和高品质的售后服务。
USB4,雷电4加工工艺分享
昌润激光带来的加工工艺分享:线材前端处理:
1.1;两端编织/外被剥除约20mm
1.2;将编织后翻,沿外被根部环包W=5mm铜箔
1.3;将外露的绵纸撕掉,将未被铜箔包覆的编织剪掉
昌润激光带来的加工工艺分享:同轴线处理:
2.1穿上线夹后装在专用的治具上进行激光去漆
2.2去漆→镀锡→激光YAG切割编织
2.3排线→激光切割芯线皮→比剪
昌润激光带来的加工工艺分享:HotBar焊接:
3.1装好连接器放入专用的HotBar治具进行焊接
3.2焊机完成后电测,点UV胶,切掉线加多余部分
昌润激光带来的加工工艺分享:马口铁焊接:
4.1,装好铁壳后放入专用的马口铁焊接治具内
4.2,焊接完成后铆压铁壳尾夹
4.3,铁壳尾夹焊接
以上我们看到的设备特点:
由于USB4及雷电4 40Gbps高速传输需要线材拥有极强的抗干扰能力及电气性能稳定性,为了保证高频传输的稳定性,其目前主流仍然是同轴版本为主,同轴的生产制造工艺是一个复杂的过程,解决高频高速应用需要有合适的生产设备及成熟稳定的生产工艺。在生产高速产品时,材料选择,工艺参数和过程控制,电气参数的专门的实验室检测都发挥关键作用,昌润激光成熟的高速线解决方案可以为业界带来很多亮点,少走很多弯路,特别推荐给线缆业界,我们不生产设备,我们是线缆自动化应用的推崇着,欢迎交流分享好的产品。
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