¿Ventajas de soldar sobre los cabezales?

Estoy en el proceso de ensamblar una máquina integrada (basada en Raspberry Pi) que tiene muchos sensores conectados entre sí a través de I2C. Me encuentro agregando encabezados para las líneas I2C a todas las pequeñas placas de conexión en las que están montados los sensores, y tengo una "placa de bus" I2C que he ensamblado usando una placa de prototipos para simplificar la conexión de todos los sensores en paralelo, pero me pregunto si hay alguna ventaja en soldar los cables de conexión en lugar de usar encabezados de 0.1 "y cables de puente. Las placas no son muy rigurosas en cuanto a tiempo (el bus está configurado en un ancho de banda bajo).

Para que conste, lo que tengo ahora, todo ensamblado a través de encabezados, funciona bien. Me preocupa la confiabilidad, el ruido, la capacitancia, etc.

¿Cuáles son las mejores prácticas cuando se trata de ensamblar sistemas como este?

Una cosa más a tener en cuenta: este sistema estará en un entorno no controlado, lo que significa que no se mojará, pero verá extremos de humedad y temperatura (entre -10 y 60 °C para este último).
No hay respuesta a las "mejores prácticas". Cada situación presenta consideraciones únicas. A veces, hay categorías de operaciones que tienen muchos requisitos comunes y alguien dedicará tiempo a proporcionar algunas pautas útiles. Pero no existen las "mejores prácticas". Tú conoces tu situación mejor que nadie aquí. No tengo ni idea, por ejemplo, de qué estará hecha tu caja y cómo "respirará". Con variaciones de temperatura como esa y alta humedad, ¿cómo planea USTED evitar que la humedad se condense, por ejemplo? Ni siquiera hay información sobre eso. No hay sugerencias de mejores prácticas posibles.
Necesita un contenedor de plástico o acero inoxidable NEMA 4X, o la condensación lo destruirá (sus dispositivos electrónicos) en un año. Sus conexiones al gabinete deben ser herméticas.
Tengo el recinto trabajado y entre buena ventilación, buena orientación de los componentes y revestimientos de uretano, creo que las entrañas estarán bien protegidas. Esperaba escuchar alguna información sobre las interconexiones dentro de ese sistema: ¿es soldar el cable de conexión o puedo confiar en los encabezados de 0.1 "en una situación como esta?
Las conexiones de soldadura directa entre un cable y una placa de circuito impreso están bien, pero DEBE evitarse que se muevan debido a la manipulación o la vibración o fallarán. Las conexiones de crimpado son más confiables si hay vibración y/o movimiento. La mayoría de las conexiones en un automóvil son conexiones engarzadas. El peligro con los rizos es que si no se hacen correctamente fallarán. Si estuviera haciendo algo para mí, no soldaría ningún cable directamente a la PCB. Cero.
Es cierto, como dijo otra persona a continuación, que los conectores que no se bloquean pueden vibrar sueltos (si hay vibración). Así que eso es algo a tener en cuenta.

Respuestas (3)

Ventajas de la soldadura:

  1. Uso de parte inferior
  2. Fuerza mecánica
  3. costo de la pieza

Desventajas:

  1. Esfuerzo para reemplazar si es necesario
  2. Esfuerzo para ensamblar

No hay mucho de qué preocuparse por la capacitancia y el ruido de un encabezado + conectores frente a la soldadura. Realmente se reduce al costo/tiempo/esfuerzo de ensamblaje. Tenga en cuenta que los productos comerciales se utilizan en entornos similares. Lo más crítico aquí es si su caso de uso implica mucha vibración. La soldadura vencería a una regleta de terminales sin bloqueo.

No habrá mucha vibración, pero si hay condensación, a pesar de una buena ventilación y demás, me preocupa que los cabezales se corroan. Supongo que otra ventaja de la soldadura es que puedo proteger esas conexiones de soldadura con un revestimiento de conformación.

Además de lo que dijo @Passerby, puedo pensar en algunas otras consideraciones.

1. Limitaciones de espacio: es bastante obvio que los cabezales y los conectores pin requieren más espacio físico para acomodarlos sin pellizcar ni tensar los cables.

2. Necesidades a prueba de fallas para enganches/tensión de cables: Dependiendo de dónde y cómo se montará el sensor, y cómo se asegurarán los cables, si es que se aseguran, la conexión relativamente insegura de los cabezales frente a la soldadura podría ser una ventaja. Es mejor desconectar un conector que dañar una PCB. Por supuesto, una buena gestión de cables y un alivio de tensión adecuado es la mejor opción cuando sea posible, independientemente del tipo de terminación.

3. Riesgos de corrosión: la soldadura es inherentemente menos susceptible a la corrosión que los conectores pin. Por supuesto, a menos que tenga una placa completamente encapsulada o bien recubierta, para cuando la corrosión se convierta en un problema con los pines del cabezal, probablemente también comenzará a preocuparse por cualquier paso de pin pequeño y componentes sensibles en el tablero. Los encabezados y pines chapados en oro también pueden ayudar aquí, aunque son más caros.

4. Flexibilidad de rediseño y reutilización: Hago mucho trabajo de creación de prototipos. A veces uso encabezados simplemente porque sé que hay buenas probabilidades de que tenga que cambiar las longitudes de los cables o descartar el proyecto.

Sin claro ganador absoluto. Para mí, la decisión generalmente se reduce a cómo tengo que montarlo y qué tan probable es que lo desconecte o lo reemplace. Realmente solo se trata de equilibrar las necesidades del proyecto y las expectativas del ciclo de vida con las preferencias personales.

No hay nada malo con la soldadura, hasta que tengas que desenchufarla.

Excepto la fatiga de los alambres soldados donde los hilos rellenos de soldadura se encuentran con los hilos. Apoye con pegamento termofusible para que no se doblen donde la soldadura ha dañado los hilos.

Si está haciendo PCB, me resulta muy fácil tener almohadillas oblongas separadas por 0.050 "y soldar la cinta directamente sin dividir los conductores.

Para I2C usamos conectores Micro-match (ver conectores i2c ), que son

  • baja estatura
  • cable de cinta de terminación en masa,
  • se puede crimpar en un tornillo de banco, no se necesita ninguna herramienta especial
  • puede hacer cables en cadena tipo margarita con múltiples machos en una cinta para busing.
  • inconveniente: huella en zigzag mala para Veroboard
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