Идеи для крепления / подключения / укладки одной печатной платы на другую без зазора

Какие методы могут быть целесообразны для подключения / укладки одной печатной платы непосредственно поверх другой печатной платы при следующих условиях:

• Нулевой интервал / промежуток между двумя печатными платами
• Нужны электрические контакты, а не просто физическое вложение
• Предположим, что верхняя печатная плата составляет примерно треть размера нижней печатной платы

Я на начальной стадии разработки проекта и пытаюсь сначала изучить варианты, поэтому я открыт для рекомендаций стандартных методов, а также для любых творческих идей.

Примечание: я уже знаком с краевыми созвездиями (AKA "half vias"), поэтому другие предложения будут интересны.

Например, возможно ли конструировать его так, чтобы верхняя печатная плата имела контактные площадки только снизу (стиль QFN / QFP), которые каким-то образом паялись на контактные площадки на нижней печатной плате?

РЕДАКТИРОВАТЬ: Чтобы ответить на вопрос Эндрю:

Моя цель объединения двух плат таким образом, что верхняя печатная плата будет изменяться в зависимости от варианта моего устройства (на самом деле, переменная не только в том, что содержит верхняя печатная плата, но также в размере и количестве контактов, которые она имеет), следовательно, цель имея одну постоянную базовую плату с контактными площадками, на которые я могу прикрепить переменную верхнюю плату.

Это не прямой ответ на ваш вопрос, но я думаю, что это весьма актуально.

Несколько лет назад мы сделали то же самое. Мы сделали маленькие дочерние платы, которые использовали краевые зубцы, чтобы припаять его на материнскую плату.

Сложность заключалась в том, что у нас были компоненты на нижней стороне печатной платы. Это были жизненно важные разделительные конденсаторы, необходимые для чипа.

Таким образом, материнская плата имела очень большие переходные отверстия для размещения этих компонентов.

Вы можете увидеть несколько больших круглых отверстий в печатной плате. Через отверстия вы можете увидеть конденсаторы на оборотной стороне дочерних плат. Поскольку отверстия - это просто большие переходные отверстия, они заканчиваются сквозным покрытием (наш поставщик не предлагает необработанные отверстия), поэтому вы должны быть осторожны, чтобы покрытие не закорачивало какие-либо прокладки на дочерней плате.

Несколько мыслей по поводу использования прокладок под печатную плату. Я предполагаю, что вы имеете в виду что-то вроде этого модуля Telit HE910:

Какие оплавления припоя непосредственно на печатной плате. Обратите внимание, что на рисунке зазор между модулем и основной печатной платой не равен нулю, но определенно меньше 1 мм. Очевидно, что эта техника работает. Какие бы компоненты ни находились внутри модуля, не возражайте против прохождения дополнительного процесса оплавления. Это связано с тем, что компоненты обычно могут выдержать как минимум два переваривания (по одному для каждой стороны платы). Поскольку эти модули имеют компоненты только на одной стороне печатной платы, они почти наверняка испытали только один процесс перекомпоновки.

Вместо оплавления у вас может возникнуть желание использовать горячую пластину для пайки такого модуля. Это позволит вам припаять модуль, не перегрев компоненты внутри модуля. Однако я бы посоветовал против этого метода. В момент затвердевания припоя материнская плата будет намного горячее, чем дочерняя плата. По мере того как мать охлаждается и сжимается, она генерирует сдвиговые усилия в паяных соединениях и может деформироваться.

Может быть, не совсем то, что вы спрашиваете, но я предлагаю вам проверить PiCrust для идей. Они используют разъемы Hirose для создания компактного сложенного дизайна поверх платы Raspberry Pi.

Если плата должна быть заменяемой без пайки, это звучит как довольно простое решение проблемы.

В моем (по общему признанию ограниченном опыте) дочерние карты обычно устанавливаются на разъемах заголовка, а не напрямую.

В ответ на вопрос о разъеме PCB с очень низкой высотой стекирования @trygvis предложил этот разъем Molex

Может быть, это полезно?

Проблема с пайкой «лицом к лицу», как вы описываете, заключается в том, что это должен быть ручной процесс (а не выбор и установка с перекомпоновкой), если вы не хотите перекомпоновывать свои печатные платы. Кроме того, вам необходимо быть уверенным в механическом креплении - возможно, нескольких паяльных ярлыков будет недостаточно - вам понадобится механическое крепление, в противном случае существует серьезный риск разрушения вибрации.

На ум приходят две главные вещи:

1) то, что вы описываете, может быть использовано для описания пакета типа припоя (BGA), который использует подложку FR-4. Это не редкий вариант упаковки.

2) раньше был тип ленты, который вы могли бы получить, который бы преимущественно улучшал электрическое соединение по толщине ленты, минимизируя при этом боковую проводимость. Раньше я был доступен с 3M, но я не видел его годами. И это проводимость, вероятно, была недостаточной для вашего использования, если вам нужно нести 100 мА. Это может дать вам идею или две.

Вы можете рассмотреть возможность использования комбинации розетки SMT и головки штырькового отверстия, например: 2,54 мм
DIL SMT разъем BG120 2,54 мм
DIL сквозного гнезда штырькового отверстия BG040

Вы можете выбрать один ряд, GCT также предлагает более тонкие тона, если требуется, другие варианты здесь .

-Установите гнездо SMT на верхней плате.

-Подключите колпачок сквозного отверстия (сверху) до конца через обе платы. Очевидно, что штифты соединительных штифтов должны быть достаточно длинными, чтобы проходить через внутреннюю розетку SMT, как на печатной плате, так и оставлять достаточно места для ручной пайки.

- Припаяйте открытые контакты жатки на нижней стороне нижней платы.

См. Эскиз в приложении (извините за мой ужасный рисунок) , я не уверен, что это сработает для вас, просто идея!

Примечание. Стандартные продукты GCT доступны через Newark, любые нестандартные длины выводов имеют более высокий MOQ (не менее 1 тыс. Штук).