Pomysły na układanie wielu płytek drukowanych jeden na drugim?

Mój projekt ma kilka desek ułożonych jeden na drugim. Chciałbym podłączyć sygnały do ​​wszystkich płyt. Wszystkie płytki potrzebują tych samych 10 sygnałów (wszystkie płytki od góry do dołu), więc to trochę upraszcza.

Jakie może być możliwe rozwiązanie (lub rodzaj części), które jest proste, ale również niedrogie dla tego typu konstrukcji?

Jestem w porządku z każdym rodzajem złącza (pionowym, równoległym, prostopadłym, dociśniętym, stykowym itp.) Lub architekturą naprawdę, ponieważ jeśli pozwoliłoby to na taki rodzaj przechodzenia sygnałów z wielu płyt, przyniosłoby znaczną wygodę dla mojego projektu.

Ważne punkty:

• NAJWAŻNIEJSZE: chciałbym, aby odstęp między deskami był mniejszy niż 5 mm . W przeciwnym razie mój ogólny projekt byłby zbyt wysoki.

• Moim standardowym przejściem tylko dla dwóch kart byłaby kombinacja męsko-żeńska gniazdo-gniazdo. Ale w przypadku wielu płyt , jeśli miałbym mieć gniazda / gniazda żeńskie na górze każdej płytki i męskie kołki nagłówkowe na dole każdej płytki, to nakładanie się powoduje problem z lutowaniem / umieszczeniem.

• Rozważyłem również gniazdka / gniazda żeńskie, które mają długie / przedłużone męskie końcówki (aby to samo gniazdo mogło być użyte jako żeńskie i męskie), ale są one dość drogie.

• Liczba ułożonych na stosach różni się dla każdego z kilku drobnych wariantów mojego podstawowego projektu, więc idealnie podoba mi się metoda, która działa na zmiennej liczbie ułożonych na sobie stosów.

• Liczba warstw wynosi obecnie 2 (dwie), ale jeśli to konieczne, jestem otwarty na uczynienie płyty 4-warstwową lub większą.

Złącza typu board to board są tym, czego szukasz. SMT oczywiście

W tej odpowiedzi omówiłem użycie tych łączników sprężynowych do łączenia płyt:

Dostępne w długościach do 30 styków, rastrze 1,27 mm lub 2,54 mm, dzięki czemu wersja z 10 stykami nie musi być szersza niż 12,7 mm. Jak wyjaśniłem w drugiej odpowiedzi, nie naprawia to jednak mechanicznie płyt, aw drugiej odpowiedzi wyjaśniłem, w jaki sposób użyłem zatrzasków w obudowie, aby je naprawić.

Jeśli masz niestandardową obudowę, jest to najłatwiejszy sposób montażu: po prostu wciśnij różne płytki drukowane w dół. Bez śrub, bez otworów montażowych. Odstęp między płytkami drukowanymi wynosi 3,81 mm (0,15 cala).

Jeśli masz na nie miejsce na każdej planszy, możesz spróbować użyć długich męskich nagłówków do układania wielu plansz na tych samych pinach:

https://www.sparkfun.com/products/10158

Jeśli chcesz ponownie rozdzielić deski, możesz użyć zasilania przez gniazda na górnych płytach.

https://www.samtec.com/products/hle

Co powiesz na wytrawianie złączy krawędziowych na płytce drukowanej, zamieniając je w karty? Następnie zbuduj małą płaszczyznę tylną płytki drukowanej wypełnioną gniazdami złącza. Być może uda się znaleźć takie gniazda, które dadzą odstęp 5 mm.

Jeśli nie można znaleźć odpowiednich cienkościennych gniazd złącza krawędziowego, być może można je skondensować przez zataczanie, tak że płytka drukowana płyty montażowej ma dwa przebiegi po 10 linii, a płytki nieparzyste mają złącze krawędziowe po lewej stronie, parzyste na prawo.

Plansze mogą być identyczne, więc każda plansza może wejść do dowolnego gniazda. Oznacza to, że każda płytka może mieć parę zbędnych złączy krawędziowych na krawędzi płyty montażowej. W zależności od położenia w płycie montażowej z przesuniętym gniazdem (gniazdo nieparzyste w porównaniu do gniazda parzystego), złącze lewej lub prawej krawędzi łączy się z gniazdem. Niewykorzystane złącze krawędziowe po przeciwnej stronie przesuwa się w wąskiej szczelinie między gniazdami sąsiednich płyt, gdzie jest wystarczający prześwit dla szerokości deski.

Jedną fajną rzeczą w płycie montażowej jest to, że jeśli płytka 1 ma złe połączenie z płytą montażową, zwykle nie zakłóca to komunikacji między 0 a 2. Jeśli ustawisz wiele płyt szeregowo ze złączami płytka-płytka, to kiedy pierwsza płyta wysyła sygnał odebrany przez ostatni, przechodzi przez liczne styki elektryczne.

Jestem nowym współpracownikiem, więc mogę opublikować tylko dwa hiperłącza, które znalazłem po napisaniu, wpisz poniżej numery części w polu wyszukiwania na stronie GCT!

Rozwiązanie z dwoma złączami raster 2,0 mm - podwójny w linii:

Gniazdo : wysokość stosu 2,2 mm, Newark 67R8237

Nagłówek : wysokość stosu 2,77 mm, Newark 67R7787 (kołek łączący 2 mm odpowiedni do połączenia z BF120

Całkowita wysokość stosu = 4,97 mm, niedrogie rozwiązanie.

Rozwiązanie z dwoma złączami, raster 1,0 mm, pojedynczy w linii:

Nasadka BC070 Wysokość stosu 2,25 mm, Newark 67R7215

Nagłówek BC032 Wysokość stosu 2,00 mm, Newark 69R6950

Całkowita wysokość stosu 4,25 mm, niedrogie rozwiązanie.

Zarówno w przypadku płytek o rozstawie 1,00 mm, jak i 2,00 mm oferujemy złącza w stosach:

Otwór 1,00 mm przez otwór, układanie w stosy: BC025

Otwór 2,00 mm przez otwór, układanie w stosy: BF055

lub w SMT:

SMT raster 1,00 mm, układanie w stos: BC055

SMT raster 2,00 mm, układanie w stos: BF145

Oczywiście możesz zdecydować się na użycie jednego nagłówka układającego SMT z przejściem przez gniazdo SMT na środkowej płytce drukowanej i drugiego gniazda na górnej płytce drukowanej, aby uzyskać rozwiązanie układania trzech płytek drukowanych.

Inną opcją jest użycie gniazda na górnej płytce drukowanej, gniazdo na dolnej płytce drukowanej z głowicą do układania otworów przelotowych w celu podłączenia dwóch dodatkowych centralnych płytek drukowanych.

Niestety nie mogę zaoferować prawdziwie modułowego rozwiązania, które pozwoli ci układać 2, 3, 4 i więcej płytek drukowanych przy użyciu tego samego zestawu złączy. Inną kwestią jest to, że nagłówki układające nie są magazynowane przez Newark i miałyby 1000 MOQ sztuk, nie ma na to szans. Mam jednak nadzieję, że te złącza mogą dać ci kilka pomysłów.

GCT pracuje nad przewodnikiem do układania w stosy, ale nie jest jeszcze gotowy!

Powinieneś zbadać format PC / 104, jest on przeznaczony do układania płytek jeden na drugim i ma wszystkie magistrale połączeń z pinami nagłówka ustawionymi odpowiednio w linii dla sygnałów ISA, PCI i dodatkowej mocy itp. Możesz kupić z półki płyty PC-104 CPU, wyświetlacz, sieć itp.

Możesz także zaprojektować własne połączenie ze stosem.

W rzeczywistości istnieje kilka różnych form 104 (najmniejszych), EBC i EBX.

https://en.wikipedia.org/wiki/PC/104

Wada: płyty COTS mogą być drogie, szczególnie. dla formatu 104. Płyty EBX i EBC są nieco tańsze.

Najtańsza i najtańsza opcja: użyj starej dyskietki lub kabla dysku twardego IDE / PATA jako „płyty montażowej”. W razie potrzeby dodaj złącze z innych kabli. Potrzebujesz więc tylko nagłówków kątowych na każdej płytce drukowanej.

Dodatkową zaletą jest to, że odległość między płytkami drukowanymi jest do pewnego stopnia elastyczna, jeśli pozwalasz na zakrzywienie kabla.

Nieokreśloną liczbę płytek drukowanych można układać jeden na drugim, z elementami przesuwnymi:

Użyj sześciokątnych wsporników M3, aby utrzymać stos PCB solidnie razem i w regularnych odstępach czasu. Podczas gdy nylonowe wsporniki utrzymują izolację, można użyć metalowych wsporników do przekazywania mocy. Użyj rur termokurczliwych, aby zabezpieczyć je przed przypadkowym zwarciem.

Skręć metalowe wsporniki, grupując je według wartości dodatnich i ujemnych, i wsuń je do rurki termokurczliwej. Użyj odpowiedniego źródła ciepła (użyłem zapalniczki Zippo), aby zmniejszyć rurki. Następnie użyj noża, aby oddzielić kawałki:

Aby przesłać sygnał lub małą moc, użyj odłamywacza Samtec SSA 2.54 przez otwory w złączach. Złącza przejściowe łączą się ze sobą, dzięki czemu można układać na sobie dowolną ich liczbę. W moim obwodzie użyłem SSA-102-WT, ale te poniżej to SSA-103-WT. Ponieważ są oderwane, możesz je podzielić na mniejsze części:

Na koniec montujesz wszystkie płytki drukowane razem, używając występów jako śrub, i uważając, aby złącza SSA były rzeczywiście podłączone. Oto wynik:

Czarno-czerwone kolumny to metaliczne elementy dystansowe, odizolowane termokurczliwie. Białe kolumny to nylonowe elementy dystansowe. Złącza SSA nie są widoczne, ponieważ znajdują się na środku płytki, ukryte przez inne elementy.

Dla odniesienia wykorzystałem te odniesienia w Digikey:

• Sześciokątna podstawa aluminiowa z gwintem M3 10 mm
• Nylon sześciokątny M3 z gwintem 10 mm
• Rurki termokurczliwe, elastyczne, 6,35 mm, 2 do 1 czerwony
• Gniazdo Samtec SSA 2-pozycyjne, zrywalne złącze

10-pinowe, rozmieszczone co 0,1 cala listwy pinowe na tablicach, zamontuj styl smd, płasko na tablicy (lub uzyskaj listwy pinowe SIP pod kątem prostym). Niech szpilki zwisają nad krawędzią planszy, równolegle do niej.

Zbuduj płytę „Veroboard” z gniazdami żeńskimi o rozstawie 0,1 cala, do których podłączane są nagłówki. gniazda pod kątem prostym do płyty montażowej.

Tani i paskudny.

Możesz zrobić to samo z „nagłówkami pudełkowymi” i gniazdami pinowymi. Daje to stabilność mechaniczną. Czasami umieszczam dwurzędowe nagłówki pinów w stylu SMD z płytką między rzędami.

Rozwiązanie @ fraber dobrze sprawdza się z tym do testowania, ponieważ wszystko można „rozpakować”.

W Control Data mieliśmy wypatroszony komputer i płytę główną do testowania. Użyliśmy również przedłużaczy płytek, abyśmy mogli dostać się do komponentów.