Ideen, mehrere Leiterplatten übereinander zu stapeln?

Board-to-Board -Steckverbinder sind genau das, wonach Sie suchen. SMT natürlich

In dieser Antwort habe ich die Verwendung dieser Federverbinder zum Verbinden von Platinen besprochen :

Erhältlich in Längen bis zu 30 Kontakten, Raster 1,27 mm oder 2,54 mm, sodass eine Version mit 10 Kontakten nicht breiter als 12,7 mm sein muss. Wie ich in der anderen Antwort erklärt habe, werden die Platinen dadurch jedoch nicht mechanisch befestigt, und ich habe in der anderen Antwort erklärt, wie ich Druckknöpfe im Gehäuse verwendet habe, um sie zu befestigen.

Wenn Sie ein kundenspezifisches Gehäuse haben, ist dies die einfachste Art der Montage: Drücken Sie einfach die verschiedenen Leiterplatten auf die Druckknöpfe. Keine Schrauben, keine Befestigungslöcher. Der Abstand zwischen den Leiterplatten beträgt 3,81 mm (0,15 Zoll).

Wie wäre es, wenn Sie Kantenverbinder auf Ihre Leiterplatten ätzen und sie in Karten verwandeln? Dann konstruieren Sie eine kleine PCB-Backplane, die mit Steckerbuchsen gefüllt ist. Vielleicht lassen sich solche Buchsen finden, die einen Abstand von 5 mm ergeben.

Wenn keine geeigneten Dünnprofil-Randsteckerbuchsen gefunden werden können, könnten sie möglicherweise durch Staffelung komprimiert werden, sodass Ihre Backplane-Leiterplatte zwei Läufe mit 10 Leitungen hat und ungeradzahlige Leiterplatten den Randstecker links haben, geradzahlig nummeriert das Recht.

Die Platinen könnten tatsächlich identisch sein, sodass jede Platine in jeden Steckplatz passt. Das heißt, jede Platine könnte ein Paar redundanter Randverbinder am Rand der Rückwandplatine haben. Je nach Position in der Backplane mit gestaffelten Sockeln (ungerade Steckplätze gegenüber geraden Steckplätzen) greift entweder der linke oder der rechte Randstecker in eine Buchse ein. Die unbenutzte Steckerleiste auf der gegenüberliegenden Seite gleitet in den schmalen Spalt zwischen den Buchsen benachbarter Platinen, wo gerade genug Platz für die Platinenbreite ist.

Das Schöne an einer Backplane ist, dass eine schlechte Verbindung von Board 1 zur Backplane die Kommunikation zwischen 0 und 2 normalerweise nicht stört. Wenn Sie viele Boards seriell mit Board-to-Board-Steckverbindern stapeln, dann beim ersten Board sendet ein Signal, das vom letzten empfangen wird, es geht durch zahlreiche elektrische Kontakte.

Ich bin ein neuer Beitragender, daher kann ich nur zwei Hyperlinks posten, die ich nach dem Schreiben gefunden habe. Bitte geben Sie die Teilenummern unten in das Suchfeld auf der GCT-Website ein!

Lösung mit zwei Steckverbindern im Raster 2,0 mm – dual in line:

Sockel : 2,2 mm Stapelhöhe, Newark 67R8237

Stiftleiste : 2,77 mm Stapelhöhe, Newark 67R7787 (2 mm Gegenstift, geeignet zum Verbinden mit BF120

Gesamtstapelhöhe = 4,97 mm, kostengünstige Lösung.

Lösung mit zwei Steckverbindern, 1,0-mm-Raster – einzeln in Reihe:

Sockel BC070 2,25 mm Stapelhöhe, Newark 67R7215

Sockel BC032 2,00 mm Stapelhöhe, Newark 69R6950

Gesamtstapelhöhe 4,25 mm, kostengünstige Lösung.

Für Board-to-Board-Steckverbinder mit 1,00 mm und 2,00 mm Rastermaß bieten wir Stapelleisten an:

Durchgangsloch mit 1,00 mm Rastermaß, Stacking Header: BC025

Durchgangsloch mit 2,00 mm Abstand, Stacking Header: BF055

oder in SMT:

1,00 mm Rastermaß SMT, Stacking Header: BC055

2,00 mm Rastermaß SMT, Stacking Header: BF145

Natürlich können Sie sich auch dafür entscheiden, einen SMT-Stacking-Header mit einem Durchgangs-SMT-Sockel auf einer mittleren Leiterplatte und einem weiteren Sockel auf der oberen Leiterplatte zu verwenden, um eine Stapellösung mit drei Leiterplatten zu erreichen.

Die andere Option verwendet eine Buchse auf der oberen PCB, eine Buchse auf der unteren PCB mit einem Durchgangsloch-Stacking-Header, um zwei zusätzliche zentrale PCBs zu verbinden.

Leider kann ich keine wirklich modulare Lösung anbieten, mit der Sie 2, 3, 4 und mehr Leiterplatten mit demselben Steckverbindersatz stapeln können. Das andere Problem ist, dass die Stapelköpfe nicht von Newark auf Lager sind und ein MOQ von 1.000 Stück tragen würden, daran führt kein Weg vorbei. Ich hoffe jedoch, dass diese Konnektoren Ihnen einige Ideen geben könnten.

GCT arbeitet an einer Web-Stacking-Anleitung für Board-to-Board-Steckverbinder, die jedoch noch nicht fertig ist!

Wenn Sie auf jeder Platine Platz dafür haben, können Sie versuchen, lange Stiftleisten zu verwenden, um mehrere Platinen auf denselben Pins zu stapeln:

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

Wenn Sie die Platinen wieder trennen möchten, können Sie Durchführungsbuchsen auf den oberen Platinen verwenden.

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

Sie können eine undefinierte Anzahl von Leiterplatten wie diese übereinander stapeln, mit traversierenden Komponenten:

Verwenden Sie sechseckige M3-Abstandshalter, um den Leiterplattenstapel in regelmäßigen Abständen fest zusammenzuhalten. Während Nylon-Abstandshalter die Isolierung aufrechterhalten, können Sie metallische Abstandshalter verwenden, um Strom zu übertragen. Verwenden Sie Schrumpfschläuche, um sie vor unbeabsichtigtem Kurzschluss zu schützen.

Schrauben Sie die metallischen Abstandshalter zusammen, gruppieren Sie sie nach Positiv und Negativ und stecken Sie sie in den Schrumpfschlauch. Verwenden Sie eine geeignete Wärmequelle (ich habe ein Zippo-Feuerzeug verwendet), um die Schläuche zu schrumpfen. Verwenden Sie dann einen Cutter, um die Stücke zu trennen:

Verwenden Sie zur Übertragung von Signalen oder geringer Leistung Samtec SSA 2.54 Breakaway Through Hole Connectors. Diese sich überquerenden Anschlüsse passen mit sich selbst zusammen, sodass Sie eine beliebige Anzahl von ihnen übereinander stapeln können. In meiner Schaltung habe ich SSA-102-WT verwendet, aber die folgenden sind SSA-103-WT. Da sie abtrünnig sind, können Sie sie in kleinere Stücke trennen:

Schließlich bauen Sie die gesamte Platine zusammen, indem Sie die Abstandshalter als Schrauben verwenden und darauf achten, dass die SSA-Anschlüsse tatsächlich verbunden sind. Das ist das Ergebnis:

Die schwarzen und roten Säulen sind die metallischen Abstandshalter, die mit Schrumpfschlauch isoliert sind. Die weißen Säulen sind Nylon-Abstandshalter. Die SSA-Anschlüsse sind nicht sichtbar, da sie sich in der Mitte der Platine befinden und von den anderen Komponenten verdeckt werden.

Als Referenz habe ich diese Referenzen bei Digikey verwendet:

• Sechseckiger Abstandshalter aus Aluminium mit M3-Gewinde, 10 mm
• 10-mm-Abstandshalter aus Nylon mit sechseckigem M3-Gewinde
• Schrumpfschlauch, flexibel, 6,35 mm, 2 zu 1 Rot
• Samtec SSA 2-Positionen-Buchse, Breakaway-Steckverbinder

Sie sollten das PC/104-Format untersuchen, es ist zum Stapeln von Platinen übereinander ausgelegt und verfügt über alle Verbindungsbusse mit den Kopfstiften, die für ISA-, PCI- und zusätzliche Stromsignale usw. korrekt ausgerichtet sind. Sie können PC-104-CPU-Boards, Display, Netzwerk usw. von der Stange kaufen.

Sie können auch Ihre eigenen entwerfen, um sie mit dem Stack zu verbinden.

Es gibt tatsächlich ein paar verschiedene Formfaktoren 104 (kleinste), EBC und EBX.

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

Die Kehrseite: Die COTS-Boards können auf der teuren Seite sein, insb. für das 104-Format. Die EBX- und EBC-Boards sind etwas günstiger.

Die billigste und gemeinste Variante: Verwenden Sie ein altes Disketten- oder IDE/PATA-Festplattenkabel als "Backplane". Fügen Sie nach Bedarf Stecker von anderen Kabeln hinzu. Dann brauchen Sie nur noch Winkelleisten auf jeder Platine.

Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass der Abstand zwischen den Leiterplatten bis zu einem gewissen Grad flexibel ist, wenn Sie das Kabel biegen lassen.

10-polige Stiftleisten mit 0,1 Zoll Abstand auf Ihren Platinen, montieren Sie sie im SMD-Stil, flach auf Ihrer Platine (oder erhalten Sie rechtwinklige SIP-Stiftleisten). Lassen Sie die Stecknadeln parallel dazu über die Brettkante hängen.

Bauen Sie eine 'Veroboard'-Backplane mit 0,1 Zoll beabstandeten Buchsen, in die die Header gesteckt werden. Buchsen im rechten Winkel zur Backplane.

Billig und böse.

Dasselbe können Sie mit 'Kastenköpfen' und Stiftbuchsen tun. Dies verleiht mechanische Stabilität. Manchmal platziere ich zweireihige Stiftleisten im SMD-Stil mit der Platine zwischen den Reihen.

Die Lösung von @fraber eignet sich gut zum Testen, da Sie alles "entstapeln" können.

Bei Control Data hatten wir früher einen ausgeweideten PC und ein Motherboard zum Testen. Wir haben auch Platinenverlängerungen verwendet, damit wir an Komponenten gelangen konnten.