Câble DAC en cuivre encapsulé OSFP de FiberMall

L'année dernière, non seulement les modules optiques étaient très demandés, mais les DAC (Direct Attach Copper) et les AEC (Active Electrical Cables) étaient également très recherchés. NVIDIA a largement utilisé les DAC, faisant essentiellement référence aux câbles en cuivre à connexion directe.

Il s'agit de câbles en cuivre à double conducteur, qui peuvent ou non inclure des fils de retour de signal GND. Certains câbles utilisent une feuille métallique de blindage connectée à GND pour le retour du signal au lieu de conducteurs GND.

Câble coaxial double cœur 112 Gbit/s avec fil de terre
Câble coaxial double cœur 112 Gbit/s
Les feuilles de cuivre, les feuilles d'aluminium et d'autres feuilles métalliques peuvent obtenir des effets de blindage grâce à l'emballage

Pour les signaux haute fréquence, le maintien de la continuité de l'impédance est crucial. Ce paramètre est influencé par le matériau du conducteur, le diamètre du fil, l'espacement entre les fils et la constante diélectrique du milieu isolant.

La fabrication de câbles répondant à ces exigences strictes est un véritable défi. Par exemple, les matériaux isolants contenant du fluor comme le Téflon, qui deviennent mous lorsqu'ils sont expansés, peuvent provoquer des déformations structurelles lors de l'application, entraînant des changements d'impédance et une distorsion du signal.

De plus, les différents niveaux de dureté des remplissages isolants doivent être pris en compte pour les caractéristiques d'équilibre. La vitesse d'onde du signal est corrélée à la constante diélectrique, et un déséquilibre dans la constante diélectrique des signaux différentiels peut entraîner un bruit en mode commun causé par des retards, dégradant ainsi la qualité du signal.

Les câbles de signaux haute fréquence sont difficiles à fabriquer et l'assemblage de ces câbles nécessite également de prendre en compte les discordances d'impédance des joints de soudure, les effets de queue de borne de fil, etc.

Facteurs d'impédance Diamètre du fil, espacement des fils, matériau du fil, constante diélectrique du milieu isolant

Voici un exemple de DAC FiberMall avec boîtier OSFP, couramment observé dans les modules optiques.

DAC OSFP

À l'intérieur, les DAC sont simples, avec peu de puces électroniques. On inspecte d'abord la coque extérieure et les doigts dorés internes remplaçables à chaud du PCB, ainsi que les points de soudure des câbles.

interne

Les joints de soudure du PCB doivent être aussi petits que possible pour éviter la résonance causée par les paramètres parasites L, C et R. FiberMall utilise des pastilles de montage en surface pour garantir l'intégrité du signal après l'assemblage.

Pads de signal minimisés Bénéfiques pour l'intégrité du signal

De plus, le PCB comprend un serre-câble ; le serre-câble et le PCB sont soudés de manière traditionnelle, tandis que le câble et le serre-câble sont joints par soudage laser pour éviter toute distorsion.

Serre-câbles

La surface supérieure du PCB contient 8 paires de serre-câbles différentiels, avec 8 autres paires en dessous.

Soudure de surface de PCB et serre-câble
Assemblage du serre-câble et du câble
Câble fixé au PCB via un serre-câble

Lors du démontage du serre-câble, la structure interne révèle les bornes de la ligne de signal.

ensemble de serre-câble

L'extrémité arrière comporte deux fentes en forme de U pour fixer les noyaux des fils, qui sont ensuite fixés en pressant deux pièces métalliques et en soudant au laser.

Bornes de signal

De plus, une pièce métallique est utilisée pour la connexion GND ; l'extrémité avant est soudée au PCB et l'extrémité arrière utilise une pièce à ressort pour un contact élastique avec la couche de blindage du câble, formant ainsi un chemin de retour de signal complet.

Bornes de la couche de blindage GND

Une vue latérale montre le câble s'alignant et s'enfonçant dans le serre-câble.

Serre-câble et câble RF

Le soudage au laser des lignes de signal assure une liaison métallurgique et élimine les bornes en excès, évitant ainsi le bruit dû aux réflexions des ondes électromagnétiques causées par les effets de queue de cochon.

Soudure laser et élimination des extrémités de fils excédentaires pour éviter les reflets

Les serre-câbles peuvent être de différents types.

Contact de la couche de blindage GND

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