Ідеї ​​кріплення / підключення / укладання однієї плати на іншу без зазору


15

Які способи можуть бути можливими для прикріплення / укладання однієї друкованої плати негайно поверх іншої друкованої плати з дотриманням наступних умов:

  • Нульовий інтервал / проміжок між двома друкованими платами
  • Потрібні електричні контакти, а не лише фізичне кріплення
  • Припустимо, що верхня друкована плата приблизно на третину менша, ніж нижня

Я перебуваю на ранній стадії проектування і спершу намагаюся оглянути варіанти, тому я відкритий до рекомендацій стандартних методів, а також до будь-яких креативних ідей.

Примітка: я вже знайомий з крайовими кастеляціями (AKA "напіввисоки"), тому інші пропозиції будуть цікаві.

Наприклад, чи можна спроектувати його таким чином, щоб у верхній друкованій платі були контактні контактні панелі лише внизу (стиль QFN / QFP), які якимось чином вирішуються на колодки на нижній друкованій платі?

EDIT: Щоб відповісти на запитання Ендрю:

Моя мета складання двох дощок таким чином полягає в тому, щоб Top PCB мінявся у різних варіантах мого пристрою (насправді він міняється не лише тим, що містить Top PCB, але і розміром та кількістю контактів, які він має), отже, ціль маючи одну постійну базову друковану плату з накладками, на які я можу приєднати змінну верхню плату.


Я повинен запитати: Чому? припускаючи, що у вас має бути місце на головній дошці для розміщення дочірньої карти ..., хоча це може бути технічно можливо, я переживаю з точки зору виготовлення / складання, особливо з вашим коментарем "якось паяти".
Андрій

1
@Andrew: Додано відповідь на ваше запитання вище. І що викликає занепокоєння з точки зору складання? Дуже ймовірно, це не рідкість налаштування (?)
OrCa

4
Я б сказав, що це дуже незвичний підхід, зазвичай люди використовують роз'єми або кастеляції, як ви говорите. Ви можете робити те, про що говорите, як QFN. Справжня QFN - це по суті лише крихітна плата із штампом зверху та накладками знизу. Однією з головних труднощів із чимось таким розміром буде копланарність. Ваші дошки повинні бути дуже плоскими, щоб їх легко було зібрати, і я запевняю, вони за замовчуванням недостатньо плоскі;) IPC класу 2 дозволяє здійснити деякий нахил / скручування дошки, і під час поповнення вони згинатимуться та крутяться як добре. Чим вони більше, тим важче зібрати.
Деякий апаратний хлопець

Відповіді:


14

Це не пряма відповідь на ваше запитання, але я думаю, що це досить актуально.

Кілька років тому ми зробили те саме. Ми зробили маленькі дошки для дочок, які використовували крайові кастеляції, щоб припаяти її до материнської дошки.

Модуль EtherCAT SPI

Складність полягала в тому, що у нас були компоненти на нижній частині друкованої плати. Це були життєво важливі конденсатори, що потрібні мікросхемі.

Тож на материнській платі були дуже великі флакони для розміщення цих компонентів.

EtherCAT материнська плата

Ви можете побачити кілька великих круглих отворів на друкованій платі. Через отвори видно конденсатори на зворотному боці дочірніх дощок. Оскільки в отворах є просто великі флакони, вони закінчуються наскрізним покриттям (наш постачальник не пропонує незакритих отворів), тому вам слід бути обережним, щоб на покритті не було коротких прокладок на дочірній дошці.


Кілька думок про використання накладок під друкованою платою. Я припускаю, що ви маєте на увазі щось подібне до цього модуля Telit HE910:

Telit HE910 Паяний Telit HE910

Які переповнюють продавці безпосередньо на друковану плату. Зауважте, що на малюнку зазор між модулем та основною друкованою платою не дорівнює нулю, але, звичайно, менше 1 мм. Очевидно, що ця техніка працює. Які б компоненти не знаходилися всередині модуля, не забувайте пройти додатковий процес поповнення. Це тому, що компоненти зазвичай переживають щонайменше два виправлення (один раз для кожної сторони плати). Оскільки ці модулі містять компоненти лише на одній стороні друкованої плати, вони майже напевно зазнали лише одного поповнення.

Замість того, щоб поповнити, ви можете спокуситись використовувати гарячу плиту для пайки такого модуля. Це дозволить вам спаяти модуль, не надто нагріваючи компоненти всередині модуля. Однак я б радив проти цього методу. У момент, коли припой твердне, материнська друкована плата буде набагато гарячішою, ніж дочірня плата. Коли мати охолоджується і стискається, вона створюватиме сили зсуву в паяльних з'єднаннях і може викривлятися.


1
Одне з потенційних рішень для цього полягає в тому, що він може спочатку спаяти сирі друковані плати разом, а потім заповнити та перезавантажити дошки. Це не додає багато способу швидкого змішування та узгодження, але це допоможе не вимагати, щоб компоненти переживали другий цикл поповнення.
Тобі Лоуренс

7
Мені подобається, що ви просвердлювали гігантські отвори в материнській дошці для розміщення кришок для розв'язки, це досить приголомшливо.
Деякий апаратний хлопець

1
Що ж, ми зробили кастеляції погано (використовуйте віаси на контуру дошки). Проблема полягає в тому, що, коли дошка розкладена, вона розриває покриття з віасів. Вони були дуже ненадійними. Кошмар. Найкраще придбати виробника друкованої плати, щоб виготовити їх належним чином для вас. Якщо ви не можете цього зробити, то розгорніть контур дошки так, щоб віаси залишилися цілими, а потім за допомогою шліфувальної стрічки відшліфуйте половину флаконів. Це зменшує стрес на них.
Rocketmagnet

1
Вони, ймовірно, все ще вразливі до таких речей, як термічні та механічні навантаження. Ви можете подумати: 1) зміцнення міді навколо кастелі за допомогою декількох маленьких віасів. Це допомагає клепати мідь. 2) мати всі кастеляції уздовж одного краю, а використовувати інший гнучкий клей уздовж іншого краю. Це повинно зняти деякі механічні навантаження на з'єднання пайки. Однак я мушу сказати, що я не маю багаторічного досвіду роботи з належними кастеляціями в будь-якому жорсткому середовищі. Може, хтось інший має?
Rocketmagnet

2
@Sener - це роз'єми IDC провід-плата, які називаються Micro-Match від TE-Connectivity.
Rocketmagnet

5

Можливо, не саме те, що ви просите, але я пропоную вам перевірити PiCrust на ідеї. Вони використовують роз’єми від Hirose для досягнення компактної складеної конструкції поверх дошки Raspberry Pi.

Якщо плата повинна бути заміною без пайки, це звучить як досить просте рішення проблеми.

Зображення Ради PiCrust


3

У моєму (правда, вузькому досвіді) дочірні картки, як правило, розміщуються на заголовках, не припаяні безпосередньо.

У відповідь на запитання про роз'єм плати із дуже низькою висотою укладання , @trygvis запропонував цей роз'єм Molex

Можливо, це корисно?

Проблема з пайкою «віч-на-віч», як ви описуєте, полягає в тому, що це потрібно буде вручну (а не за допомогою перезавантаження), якщо ви не хочете поповнити друковані плати. Крім того, вам слід бути впевненим у механічному закріпленні - кілька припоїв, мабуть, буде недостатньо - вам знадобиться механічне закріплення, інакше є серйозний ризик руйнування вібрації.


1

Дві головні речі спадають на думку:

1) те, що ви описуєте, може бути використане для опису пакету типу пайки (BGA), який використовує підкладку FR-4. Це не рідкий варіант упаковки.

2) раніше існував тип стрічки, який можна було отримати, що переважно покращило б електричне з'єднання через товщину стрічки, зменшивши при цьому бічну провідність. Раніше я був доступний у 3М, але я не бачив його роками. А його провідність, ймовірно, недостатня для використання, якщо вам потрібно перевезти 100 мА. Це може дати вам ідею чи дві.


Re # 2: Ви думаєте про стрічку 3M Z-Axis. Він проводиться тільки вертикально між дошками, а не горизонтально між колодками.
Навін

1

Ви можете розглянути можливість використання комбінації
гнізда SMT і головного
штифта для отвору, наприклад: 2,54 мм DIL SMT розетка BG120 2,54 мм DIL Заголовок штифтового отвору BG040

Ви можете вибрати один рядок, GCT також пропонує кращі смоли, якщо потрібно, інші варіанти тут .

-Установіть розетку SMT на верхній друкованій платі.

-Перемістіть заголовок шпильки через отвір (зверху) по всьому обох друкованих плат. Очевидно, що штифтові штифтові штифти повинні бути достатньо довгими, щоб пройти крізь ємність планки SMT, як на друкованій платі, так і залишити достатньо місця для пайки.

-Пайка припаяйте штифти заголовків на нижній стороні нижньої плати.

Дивіться доданий ескіз (вибачте моє жахливе малювання) введіть тут опис зображення, я не впевнений, чи вдасться вам це, просто ідея!

Примітка. Стандартні вироби GCT, доступні через Newark, будь-які нестандартні довжини шпильок мають більш високий показник MOQ (принаймні 1 к. Штук)

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.