Enfoque de enchufe de PCB invertido (para conectar dos placas de un solo lado con puentes)

Actualmente, solo soy capaz de producir PCB de un solo lado satisfactorias. No me atrevería a hacer PCB de doble cara, y no estoy en la etapa de contratar a alguien para hacer PCB de doble cara, especialmente cuando no sé si el circuito al final funcionará o no.

De todos modos, mi diseño requiere que haga dos placas de circuito. Uno grande con todos los circuitos integrados y demás, y un tablero pequeño que se destaca y muestra números de una pantalla numérica.

La placa grande tendrá encabezados macho estándar que sobresalen, lo que es fácil de ensamblar y soldar.

La placa pequeña tendrá cabeceras hembra, pero debido a que estoy haciendo placas de un solo lado, y el lado del componente de ambas placas mira hacia el usuario, no es posible hacer una versión de orificio pasante de la cabecera hembra ya que no hay almohadillas en el lado del componente.

Lo que he pensado es crear lo siguiente:

objeto

Acepta un encabezado hembra de 10 pines. 8 de los 10 pines se doblarán para encajar en las almohadillas SMD que se muestran y los dos pines exteriores pasarán por el orificio para una instalación más fácil y precisa.

El rojo es la capa restringida, el amarillo serán las conexiones de la vía inferior, los círculos pequeños son los agujeros y el cuadro gris es el contorno. La cuadrícula aquí es de 1,27 mm.

Doblaré los 8 cables del medio en ángulo recto como se muestra aquí:

estilo de curva

Pero, de nuevo, para la estabilidad, también podría doblar algunos cables hacia el otro lado, pero ocho de ellos se doblarán a 90 grados.

Soy nuevo en SMD y este es el único componente semi-smd que usaré en mi proyecto. Para aumentar las probabilidades de un enrutamiento automático exitoso, tengo algunas preguntas con respecto a esta parte:

  1. ¿Las almohadillas smd que se muestran en mi parte tienen el tamaño óptimo tanto en largo como en ancho?
  2. ¿Soy ridículo al usar todas las capas restringidas?
  3. ¿Debería modificar un poco mi diseño para aumentar las posibilidades de enrutamiento automático?

Sé que una salida fácil es eliminar esta idea por completo, seguir con los orificios de cabecera regulares y pasar los cables de una placa a otra, pero quiero probar un enfoque más profesional.

Por favor avise.

actualizar

Olvidé mencionar que los encabezados en sí mismos no son las únicas cosas que se usan para mantener el tablero en posición. También usaré postes de separación con tornillos que conectan la electricidad. La mayoría de los tornillos y postes se conectarán a tierra común y uno se conectará a VCC.

¿Por qué no utilizar un cabezal hembra SMT real, con el tamaño de la almohadilla proporcionado por el proveedor?
las almohadillas pueden romperse fácilmente si el cabezal está doblado.
En particular, si se trata de una PCB hecha a mano, desea que el área de cobre a la que suelde esos cables sea lo más grande posible para reducir el riesgo de levantar el cobre de la placa. Sin cobre en el otro lado para soldar, es probable que sus orificios pasantes no sean de mucha utilidad mecánica, ya que incluso doblar los cables no evitará la flexión que puede provocar el levantamiento de la almohadilla; puede ser más simple simplemente mantener los dos muertos pines SMT también.
Existe una amplia variedad de conectores placa a placa SMT disponibles. Creo que sería más fácil usar uno. Dudaría en doblar los cables 90 grados. Esto puede debilitar la correa casi hasta el punto de ruptura y es mucho trabajo. No está claro si planea usar más de un conector. Si es así, probablemente será muy difícil acoplar las placas porque los conectores SIP angostos son difíciles de mantener perpendiculares a la superficie de la placa. Esta es otra razón por la que sería mejor utilizar conectores de placa a placa SMT con funciones de localización en ellos.
También le insto a que use encabezados hembra SMT preexistentes. Son fáciles de usar, mucho más robustos mecánicamente que su solución y ya están disponibles huellas de trabajo conocidas. Entonces, ¿por qué reinventar la rueda?
Miré uno existente de sparkfun.com y veo algunos problemas. 1. Los cables se ven pequeños y no creo que pueda alcanzarlos con un soldador sin quemar la carcasa del cabezal. Además, 2. Tendré que doblar los cables externos hacia atrás porque quiero usar algunos cables para atravesar la PCB y ayudarme a colocar el cabezal en su lugar. sin los agujeros, estoy pidiendo inexactitudes.
@Mike, hay cientos de familias de conectores para elegir. Muchos tienen características de ubicación de plástico integradas en el conector para ubicarlos positivamente con respecto a la placa de circuito impreso. No es necesario enderezar los alfileres. Muchos son fácilmente soldables a mano. Lo he hecho muchas veces.

Respuestas (1)

Si entendí bien, la única conexión mecánica entre las dos placas es el pin del cabezal. Si este es el caso, tenga en cuenta que las vibraciones pueden ser un problema: las juntas de soldadura, incluso en el montaje con orificio pasante, pueden romperse si el sistema está sujeto a una cantidad moderada de vibraciones.

El problema es que tienes una especie de circuito resonante mecánico: la placa secundaria es como un circuito tanque, donde la masa distribuida de los componentes y la elasticidad de la placa se comportan como L y C.

Sin suficiente amortiguación, puede alcanzar una frecuencia de resonancia mecánica en el campo que puede causar que las uniones de soldadura se rompan incluso si las PCB no se doblan con fuerza.

Es por eso que, por ejemplo, las grandes tapas electrolíticas (y otros componentes voluminosos) en las fuentes de alimentación suelen estar "pegadas" con compuesto de silicona a la placa o entre sí. El efecto amortiguador de la silicona curada garantiza que las vibraciones se amortigüen lo suficiente como para no crear problemas.

Su idea puede funcionar mejor si agrega algún elemento mecánico adicional para fortalecer la unión entre dos tablas.

Agregué algunas notas a mi pregunta.