Boşluk bırakmadan bir PCB'yi diğerine takmak / bağlamak / istiflemek için fikirler


16

Aşağıdaki koşullarla bir PCB'yi hemen başka bir PCB'nin üzerine takmak / istiflemek için hangi yöntemler uygulanabilir :

  • İki PCB arasında sıfır boşluk / boşluk
  • Elektriksel kontaklara ihtiyaç vardır, sadece fiziksel bağlantı değil
  • Üst PCB'nin alt PCB'nin yaklaşık üçte biri olduğunu varsayalım

Bir projenin erken tasarım aşamasındayım ve önce seçenekleri araştırmaya çalışıyorum, bu yüzden standart yöntemlerin ve yaratıcı fikirlerin önerilerine açığım.

Not: Zaten kenar kastlar hakkında bilgi sahibiyim (AKA "yarım vias"), bu yüzden diğer öneriler ilgi çekici olacaktır.

Örneğin, üst PCB'nin sadece altta ped kontaklarına sahip olacağı şekilde tasarlanması mümkün müdür (QFN / QFP tarzı) ve alt PCB üzerindeki pedlere bir şekilde lehimlenebilir mi?

EDIT: @ Andrew'ın sorusunu cevaplamak için:

Bunun gibi iki kartı yığma amacım, Top PCB'nin cihazımın varyantları arasında değişken olması (aslında, sadece Top PCB'nin içerdiği şeyde değil, aynı zamanda sahip olduğu kişi sayısının ve sayısının da değişken olması), bu nedenle değişken bir Üst PCB takabileceğim pedli bir sabit Taban PCB'ye sahip olmak.


Sormalıyım: Neden? Ana kartta ek kartı sığdırmak için alanınızın olması gerektiğini varsayarsak ... bu teknik olarak mümkün olsa da, özellikle "bir şekilde lehim" yorumunuzla bir imalat / montaj bakış açısıyla ilgileniyorum.
Andrew

1
@Andrew: Yukarıdaki sorunuza cevap eklendi. Meclis açısından endişe nedir? Büyük olasılıkla bu nadir bir kurulum değil (?)
OrCa

4
Bunun çok nadir bir yaklaşım olduğunu söyleyebilirim, genellikle insanlar dediğin gibi konektörler veya takımyıldızlar kullanırlar. Bahsettiğiniz şeyi bir QFN gibi yapabilirsiniz. Gerçek bir QFN aslında üstte bir kalıp ve altta pedleri olan küçük bir pcb'dir. Bu boyuttaki bir şeyle ilgili en büyük zorluklardan biri de eşdüzlem olacaktır. Kartlarınızın kolayca monte edilebilmesi için çok düz olması gerekir ve varsayılan olarak yeterince düz olmadıklarından emin olurum;) IPC sınıf 2, kartın bir miktar yay / bükülmesine izin verir ve yeniden akış sırasında esnek ve bükülebilir iyi. Ne kadar büyükse, montajı o kadar zor olacaktır.
Bazı Donanım Adamı

Yanıtlar:


14

Bu, sorunuza doğrudan bir cevap değil, ancak bence oldukça alakalı.

Birkaç yıl önce aynı şeyi yaptık. Ana tahtaya lehimlemek için kenarlı takımyıldızları kullanan küçük kız tahtaları yaptık.

EtherCAT SPI Modülü

Zorluk PCB'nin alt tarafında bileşenler olmasıydı. Bunlar çipin ihtiyaç duyduğu hayati ayırıcı kapasitörlerdi.

Bu nedenle anakartın bu bileşenleri barındırmak için çok büyük yolları vardı.

EtherCAT Anakart

PCB'de birkaç büyük yuvarlak delik görebilirsiniz. Deliklerden, ek kartların kapak tarafındaki kapasitörleri görebilirsiniz. Delikler sadece büyük viaslar olduğundan, kaplama yoluyla sonuçlanırlar (tedarikçimiz tabakasız delikler sunmaz), bu nedenle kaplamanın kız tahtasındaki pedleri kısaltmamasına dikkat etmelisiniz.


PCB altında ped kullanımı hakkında birkaç düşünce. Bu Telit HE910 modülü gibi bir şey demek istediğinizi varsayalım:

Telit HE910 Telit HE910 Lehimli

Hangi lehimler doğrudan bir PCB üzerine akar. Resimde modül ve ana PCB arasındaki boşluğun sıfır değil, kesinlikle 1 mm'den az olduğuna dikkat edin. Açıkçası bu teknik işe yarıyor. Modülün içindeki bileşenler ne olursa olsun, ekstra bir yeniden akış sürecinden geçmeyin. Bunun nedeni, bileşenlerin genellikle en az iki yeniden akışta (kartın her iki tarafı için bir kez) hayatta kalabilmesidir. Bu modüller PCB'nin yalnızca bir tarafında bileşenler bulunduğundan, neredeyse kesinlikle tek bir yeniden akış yaşadı.

Yeniden akış yerine, böyle bir modülü lehimlemek için sıcak bir plaka kullanmaya cazip gelebilirsiniz. Bu, modül içindeki bileşenleri çok sıcak hale getirmeden modülü lehimlemenizi sağlar. Ancak, bu yönteme karşı tavsiye ediyorum. Lehim katılaştığı anda ana PCB, kızı PCB'den çok daha sıcak olacaktır. Anne soğudukça ve küçüldükçe, lehim derzlerinde kesme kuvvetleri oluşturacak ve bükülebilir.


1
Bunun potansiyel bir çözümü, önce ham PCB'leri lehimleyebilmesidir, daha sonra panoları doldurup yeniden akıtmasıdır. Hızlı karıştırma ve eşleştirme yolunda fazla bir şey katmaz, ancak ikinci bir yeniden akış döngüsüne dayanmak için bileşenlere ihtiyaç duyulmasına karşı yardımcı olur.
Toby Lawrence

7
Ben ayırma kapaklar karşılamak için ana tahtada dev delikler açmış gibi, bu oldukça harika.
Bazı Donanım Adamı

1
Takımyıldızları kötü bir şekilde yaptık (tahtanın ana hattında vias kullanın). Sorun, tahta yönlendirildiğinde, kaplamayı yollardan yırtıyor olmasıdır. Çok güvenilmezdi. Bir kabus. PCB üreticinizi sizin için uygun hale getirmek en iyisidir. Bunu yapamazsanız, tahtanın ana hatlarını, viyallerin bozulmadan kalması için genişletin, ardından viasın yarısını zımparalamak için bir bant zımpara kullanın. Bu, üzerlerindeki stresi azaltır.
Rocketmagnet

1
Muhtemelen termal ve mekanik stres gibi şeylere karşı savunmasızdırlar. Şunları düşünebilirsiniz: 1) birkaç küçük vias ile kastrasyon çevresindeki bakırın güçlendirilmesi. Bu bakırın perçinlenmesine yardımcı olur. 2) bir kenar boyunca tüm takımyıldızları var ve diğer kenar boyunca bazı esnek tutkal kullanın. Bu, lehim bağlantılarındaki mekanik gerilimi hafifletmelidir. Ancak şunu söylemeliyim ki, her türlü engebeli ortamda uygun takımyıldızlarla uzun süreli deneyimim yoktur. Belki bir başkası vardır?
Rocketmagnet

2
@Sener - Bunlar TE-Connectivity tarafından Micro-Match adı verilen IDC kablodan karta konektörleridir .
Rocketmagnet

5

Belki tam olarak sorduğunuz şey değil, ama fikir için PiCrust'a göz atmanızı öneririm. Raspberry Pi kartının üstünde kompakt, istiflenmiş bir tasarım elde etmek için Hirose'nin konektörlerini kullanıyorlar .

Tahta lehimlemeden değiştirilebilirse, bu probleme oldukça basit bir çözüm gibi görünür.

Resim PiCrust Kurulu


3

Benim (kuşkusuz dar tecrübemde) kız kartları genellikle doğrudan lehim değil, başlık konektörlerine takılır.

Çok düşük istifleme yüksekliği PCB konektörü hakkında bir soruya yanıt olarak , @trygvis bu Molex konektörünü önerdi

Belki işe yarar mı?

Açıkladığınız gibi yüz yüze lehimlemeyle ilgili sorun, PCB'lerinizi yeniden akıtmak istemediğiniz sürece bunun manuel bir işlem (yeniden akışla al ve yerleştir değil) olması gerektiğidir. Ayrıca, mekanik sabitlemeden emin olmanız gerekir - birkaç lehim etiketi muhtemelen yeterli olmayacaktır - mekanik sabitlemeye ihtiyacınız olacaktır, aksi takdirde ciddi bir titreşim kırılma riski vardır.


1

Akla gelen iki şey var:

1) Açıkladığınız, bir FR-4 substratı kullanan bir lehim yumru (BGA) tipi paketi tanımlamak için kullanılabilir. Bu nadir bir paketleme seçeneği değildir.

2) yanal iletimi en aza indirirken, tercihen bandın kalınlığı boyunca elektrik bağlantısını artıracak bir tür bant vardı. Eskiden 3M'den ulaşılabilirdim, ama yıllardır görmedim. Ve 100'lü mA taşımanız gerekiyorsa iletkenliği muhtemelen kullanımınız için yetersizdi. Bu size bir iki fikir verebilir.


Re # 2: 3M Z Ekseni bandını düşünüyorsunuz. Sadece levhalar arasında dikey olarak iletir, pedler arasında yatay olarak değil.
Navin

1

SMT yuvası ve
soket deliği pimi başlığının bir kombinasyonunu kullanmayı düşünebilirsiniz, örneğin: 2.54mm DIL SMT soketi BG120
2.54mm DIL Thru delik pimi başlığı BG040

Tek sıra seçebilirsiniz, GCT gerekirse daha ince sahalar da sunar, burada diğer seçenekler .

- SMT soketini üst PCB'ye yerleştirin.

- Her iki PCB'den de bir delik pimi başlığı (yukarıdan) takın. Açıkçası, çiftleşme pimi başlık pimleri, her iki PCB'nin de SMT dişi yuvasından geçecek kadar uzun olmalı ve el lehim için yeterli alan bırakmalıdır.

-El PCB'nin alt tarafına maruz kalan başlık pimlerini lehimleyin.

Ekli taslağa bakın (korkunç çizimimi affedin) resim açıklamasını buraya girin, bunun sizin için işe yarayıp yaramayacağından emin değilim, sadece bir fikir!

Not: Newark üzerinden temin edilebilen GCT standart ürünleri, standart olmayan herhangi bir pim uzunluğu daha yüksek bir MOQ (en az 1k adet) taşır.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.