Des idées pour empiler plusieurs PCB les uns sur les autres?

Ma conception a un certain nombre de planches empilées les unes sur les autres. Je voudrais connecter des signaux entre les cartes. Les cartes ont toutes besoin des 10 mêmes signaux qui les traversent (toutes les cartes de haut en bas), ce qui simplifie un peu les choses.

Quelle pourrait être une solution possible (ou type de pièce) simple mais aussi peu coûteuse pour ce type de conception?

Je suis d'accord avec n'importe quel type de connecteur (vertical, parallèle, à angle droit, pressé pour s'adapter, basé sur les contacts, etc.) ou l'architecture vraiment, car s'il permettait ce type de passage multi-carte des signaux, cela apporterait une grande commodité à ma conception.

Points pertinents:

• LE PLUS important: je voudrais un espacement entre les planches inférieur à 5 mm . Sinon, cela rendrait mon design global prohibitif.

• Mon go-to standard pour seulement deux cartes aurait été un combo mâle-femelle. Mais, dans le cas de plusieurs cartes , si je devais avoir des prises / réceptacles femelles en haut de chaque carte et des broches mâles d'en-tête en bas de chaque carte, le chevauchement crée un problème avec la soudure / le placement.

• J'ai également considéré les prises / prises femelles qui ont des extrémités mâles longues / étendues (de sorte que la même prise pourrait être utilisée comme femelle et mâle), mais celles-ci sont plutôt chères.

• Le nombre de planches empilées varie pour chacune de plusieurs légères variations de ma conception de base, donc j'aimerais idéalement une méthode qui fonctionne pour un nombre variable de planches empilées.

• Le nombre de couches est actuellement de 2 (deux) mais si nécessaire, je suis ouvert à faire de la carte 4 couches ou plus.

Les connecteurs carte à carte sont ce que vous recherchez. SMT bien sûr

Dans cette réponse, j'ai discuté de l'utilisation de ces connecteurs à ressort pour connecter les cartes:

Disponible en longueurs jusqu'à 30 contacts, au pas de 1,27 mm ou 2,54 mm, de sorte qu'une version à 10 contacts ne doit pas être plus large que 12,7 mm. Comme je l'ai expliqué dans l'autre réponse, cela ne résout pas mécaniquement les cartes, et j'ai expliqué dans l'autre réponse comment j'ai utilisé des boutons-pression dans le boîtier pour les réparer.

Si vous avez un boîtier personnalisé, c'est le moyen de montage le plus simple: il suffit de pousser les différents PCB vers le bas des boutons-pression. Pas de vis, pas de trous de montage. L'espacement entre les PCB est de 3,81 mm (0,15 pouce).

Si vous disposez de suffisamment d'espace pour celles-ci sur chaque carte, vous pouvez essayer d'utiliser de longs en-têtes mâles pour empiler plusieurs cartes sur les mêmes broches:

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

Si vous voulez être en mesure de séparer les cartes à nouveau, vous pouvez utiliser une alimentation par des prises sur les cartes supérieures.

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

Que diriez-vous de graver des connecteurs de bord sur votre PCB, de les transformer en cartes? Ensuite, construisez un petit plan arrière PCB rempli de prises de connecteur. Peut-être que de telles douilles peuvent être trouvées qui donneront lieu à un espacement de 5 mm.

Si aucune prise de connecteur bord mince appropriée ne peut être trouvée, elles peuvent peut-être être condensées en échelonnant, de sorte que votre PCB de fond de panier a deux séries de 10 lignes, et les PCB de numéro impair ont le connecteur de bord sur la gauche, en nombre pair sur la droite.

Les cartes peuvent en fait être identiques, de sorte que n'importe quelle carte peut entrer dans n'importe quel emplacement. C'est-à-dire que chaque carte pourrait avoir une paire de connecteurs de bord redondants sur le bord du fond de panier. Selon la position dans le fond de panier à douille décalée (fente impaire contre fente paire), le connecteur du bord gauche ou droit s'engage avec une douille. Le connecteur de bord inutilisé du côté opposé glisse dans l'espace étroit entre les supports des cartes adjacentes, où il y a juste assez d'espace pour la largeur de la carte.

Une bonne chose à propos d'un fond de panier est que si la carte 1 a une mauvaise connexion au fond de panier, cela n'interfère généralement pas avec la communication entre 0 et 2. Si vous empilez plusieurs cartes en série avec des connecteurs de carte à carte, alors lorsque la première carte envoie un signal capté par le dernier, il passe par de nombreux contacts électriques.

Je suis un nouveau contributeur donc je ne peux poster que deux hyperliens, j'ai trouvé après avoir écrit, veuillez taper les numéros de pièce ci-dessous dans la boîte de recherche sur le site GCT!

Solution à deux connecteurs au pas de 2,0 mm - double ligne:

Douille : hauteur de pile 2,2 mm, Newark 67R8237

Entête : hauteur de pile de 2,77 mm, Newark 67R7787 (broche d'accouplement de 2 mm adaptée pour s'accoupler avec BF120

Hauteur totale de la pile = 4,97 mm, solution peu coûteuse.

Solution à deux connecteurs, pas de 1,0 mm - ligne unique:

Douille BC070 hauteur de pile 2,25 mm, Newark 67R7215

Embase BC032 hauteur de pile de 2,00 mm, Newark 69R6950

Hauteur totale de la pile 4,25 mm, solution peu coûteuse.

Pour les connecteurs carte à carte à pas de 1,00 mm et 2,00 mm, nous proposons des embases empilables:

Trou traversant au pas de 1,00 mm, embase d'empilage: BC025

Trou traversant au pas de 2,00 mm, embase d'empilage: BF055

ou en SMT:

SMT au pas de 1,00 mm, embase d'empilage: BC055

SMT au pas de 2,00 mm, en-tête d'empilage: BF145

Bien sûr, vous pouvez choisir d'utiliser un en-tête d'empilage SMT avec un passage SMT sur un PCB central et un autre socket sur le PCB supérieur pour obtenir une solution d'empilage à trois PCB.

L'autre option utilise une prise sur la carte PCB supérieure, une prise sur la carte PCB inférieure avec un en-tête d'empilage à trou traversant pour connecter deux PCB centraux supplémentaires.

Malheureusement, je ne peux pas offrir une solution vraiment modulaire qui vous permettra d'empiler 2, 3, 4 et plus de PCB en utilisant le même jeu de connecteurs. L'autre problème est que les en-têtes d'empilage ne sont pas stockés par Newark et porteraient un MOQ de 1000 pièces, il n'y a aucun moyen de contourner cela. Cependant, j'espère que ces connecteurs pourraient vous donner quelques idées.

GCT travaille sur un guide de superposition Web de connecteurs carte à carte, mais il n'est pas encore prêt!

Vous devez étudier le format PC / 104, il est conçu pour empiler les cartes les unes sur les autres et tous les bus d'interconnexion avec les broches d'en-tête sont correctement alignés pour les signaux ISA, PCI et d'alimentation supplémentaire, etc. Vous pouvez acheter des cartes CPU PC-104, des écrans, des réseaux, etc.

Vous pouvez également concevoir le vôtre pour l'interconnexion à la pile.

Il existe en fait quelques facteurs de forme différents 104 (les plus petits), EBC et EBX.

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

L'inconvénient: les cartes COTS peuvent être chères, en particulier. pour le format 104. Les cartes EBX et EBC sont un peu moins chères.

L'option la moins chère et la plus moyenne: utilisez une vieille disquette ou un câble de disque dur IDE / PATA comme "fond de panier". Ajoutez le connecteur d'autres câbles si nécessaire. Ensuite, vous n'avez besoin que d'en-têtes d'angle sur chaque PCB.

Un avantage supplémentaire est que la distance entre les PCB est flexible dans une certaine mesure, si vous permettez au câble d'être courbé.

Vous pouvez empiler un nombre indéfini de PCB comme celui-ci les uns sur les autres, avec des composants traversants:

Utilisez des entretoises hexagonales M3 pour garder la pile de PCB solidement ensemble et à intervalles réguliers. Alors que les entretoises en nylon maintiennent l'isolement, vous pouvez utiliser des entretoises métalliques pour transmettre la puissance. Utilisez des tubes thermorétractables pour les protéger contre les courts-circuits accidentels.

Vissez les entretoises métalliques ensemble, en les regroupant par positif et négatif, et collez-les dans le tube thermorétractable. Utilisez une source de chaleur appropriée (j'ai utilisé un briquet Zippo) pour rétrécir les tubes. Utilisez ensuite un cutter pour séparer les pièces:

Pour transmettre un signal ou une petite puissance, utilisez des connecteurs à travers les trous Samtec SSA 2.54 . Ces connecteurs traversants s'accouplent entre eux, vous pouvez donc en empiler un nombre quelconque les uns sur les autres. Dans mon circuit, j'ai utilisé SSA-102-WT, mais ceux ci-dessous sont SSA-103-WT. Comme ils sont séparables, vous pouvez les séparer en petits morceaux:

Enfin, vous assemblez tous les PCB ensemble en utilisant les entretoises comme vis, et en veillant à ce que les connecteurs SSA soient réellement connectés. Voici le résultat:

Les colonnes noires et rouges sont les entretoises métalliques, isolées avec un rétrécissement thermique. Les colonnes blanches sont des entretoises en nylon. Les connecteurs SSA ne sont pas visibles car ils sont au centre de la carte, cachés par les autres composants.

Pour référence, j'ai utilisé ces références chez Digikey:

• Entretoise en aluminium filetée hexagonale M3 de 10 mm
• Entretoise hexagonale filetée Nylon 10 mm M3
• Tubes thermorétractables, flexibles, 6,35 mm, 2 à 1 rouge
• Embase Samtec SSA 2 positions, connecteur détachable

En-têtes de broches espacés de 10 broches de 0,1 pouce sur vos cartes, montez le style `` smd '', à plat sur votre carte, (ou obtenez des en-têtes de broches à angle droit SIP). Laissez les broches pendre sur le bord de la planche, parallèlement à celle-ci.

Construisez un fond de panier «veroboard» avec des prises femelles espacées de 0,1 pouce dans lesquelles les en-têtes se branchent. prises à angle droit par rapport au fond de panier.

Pas cher et méchant.

Vous pouvez faire la même chose avec les «en-têtes de boîte» et les prises à broches. Cela donne une stabilité mécanique. Je mets parfois des embases à broches à deux rangées montées de style SMD avec la carte entre les rangées.

La solution de @ fraber fonctionne bien avec cela pour les tests, car vous pouvez tout «désempiler».

Chez Control Data, nous avions un PC et une carte mère éviscérés pour les tests. Nous avons également utilisé des rallonges de carte pour pouvoir accéder aux composants.