Các ý tưởng để gắn / kết nối / xếp chồng một PCB lên nhau không có khoảng cách

Những phương pháp nào có thể khả thi để gắn / xếp một PCB ngay lập tức lên trên một PCB khác , với các điều kiện sau:

• Khoảng cách / khoảng cách bằng không giữa hai PCB
• Tiếp xúc điện là cần thiết, không chỉ là đính kèm vật lý
• Giả sử rằng PCB hàng đầu có kích thước bằng một phần ba kích thước của PCB dưới cùng

Tôi đang ở giai đoạn thiết kế ban đầu của một dự án và đang cố gắng khảo sát các tùy chọn trước tiên, vì vậy tôi sẵn sàng đề xuất các phương pháp tiêu chuẩn cũng như bất kỳ ý tưởng sáng tạo nào.

Lưu ý: Tôi đã quen thuộc với các diễn viên cạnh (AKA "một nửa vias"), vì vậy các đề xuất khác sẽ được quan tâm.

Chẳng hạn, có thể thiết kế nó sao cho PCB trên cùng chỉ có các tiếp điểm pad ở phía dưới (kiểu QFN / QFP) bằng cách nào đó có thể hàn vào các miếng đệm trên PCB phía dưới?

EDIT: Để trả lời câu hỏi của @ Andrew:

Mục đích của tôi khi xếp hai bảng như thế này là PCB hàng đầu sẽ có thể thay đổi trên các biến thể của thiết bị của tôi (trên thực tế, biến không chỉ ở những gì Top PCB chứa mà còn cả kích thước và số lượng liên lạc mà nó có), do đó là mục tiêu của có một PCB cơ sở không đổi với các miếng đệm để tôi có thể gắn một PCB hàng đầu thay đổi.

Đây không phải là câu trả lời trực tiếp cho câu hỏi của bạn, nhưng tôi nghĩ nó khá phù hợp.

Vài năm trước, chúng tôi đã làm điều tương tự. Chúng tôi đã tạo ra các bảng con gái nhỏ sử dụng các ngôi sao cạnh để hàn nó lên bảng mẹ.

Khó khăn là chúng tôi đã có các thành phần ở phía dưới cùng của PCB. Đây là các tụ tách rời quan trọng cần thiết cho chip.

Vì vậy, bo mạch chủ có vias rất lớn để chứa các thành phần này.

Bạn có thể thấy một số lỗ tròn lớn trong PCB. Thông qua các lỗ bạn có thể thấy các tụ điện ở mặt bên của bảng con gái. Vì các lỗ chỉ là vias lớn, chúng cuối cùng được mạ (nhà cung cấp của chúng tôi không cung cấp các lỗ không có lỗ hổng), vì vậy bạn phải cẩn thận rằng lớp mạ không ngắn bất kỳ miếng đệm nào trên bảng con gái.

Một vài suy nghĩ về việc sử dụng miếng đệm theo PCB. Tôi giả sử bạn có ý nghĩa như mô-đun Telit HE910 này:

Mà hàn lại trực tiếp vào PCB. Lưu ý rằng trong hình, khoảng cách giữa mô-đun và PCB chính không bằng 0, nhưng chắc chắn nhỏ hơn 1mm. Rõ ràng kỹ thuật này hoạt động. Bất kỳ thành phần nào nằm trong mô-đun, đừng bận tâm đến quá trình chỉnh lại dòng. Điều này là do các thành phần thường có thể tồn tại ít nhất hai lần phản xạ (một lần cho mỗi bên của bảng). Vì các mô-đun này chỉ có các thành phần trên một mặt của PCB, nên chúng gần như chắc chắn chỉ có một dòng.

Thay vì chỉnh lại dòng, bạn có thể muốn sử dụng một tấm nóng để hàn một mô-đun như thế này. Điều này sẽ cho phép bạn hàn mô-đun xuống mà không làm cho các thành phần bên trong mô-đun quá nóng. Tuy nhiên, tôi sẽ khuyên chống lại phương pháp này. Tại thời điểm hàn rắn lại, PCB mẹ sẽ nóng hơn nhiều so với PCB con gái. Khi mẹ nguội đi và co lại, nó sẽ tạo ra lực cắt trong các khớp hàn, và có thể cong vênh.

Có thể không chính xác những gì bạn đang yêu cầu, nhưng tôi khuyên bạn nên kiểm tra PiCrust để biết ý tưởng. Họ sử dụng các đầu nối của Hirose để đạt được một thiết kế xếp chồng nhỏ gọn trên đầu bảng Raspberry Pi.

Nếu bảng nên được thay thế mà không hàn, điều này nghe có vẻ là một giải pháp khá đơn giản cho vấn đề.

Trong thẻ con gái của tôi (thừa nhận hẹp) thường được gắn trên các đầu nối tiêu đề, không được hàn trực tiếp.

Để trả lời câu hỏi về đầu nối PCB có chiều cao xếp chồng rất thấp , @trygvis đã đề xuất đầu nối Molex này

Có lẽ đó là sử dụng?

Vấn đề với hàn mặt đối mặt như bạn mô tả là đây sẽ phải là một quy trình thủ công (không phải chọn và đặt lại với dòng chảy lại) trừ khi bạn muốn chỉnh lại PCB của mình. Ngoài ra, bạn sẽ cần chắc chắn về sửa chữa cơ học - một vài thẻ hàn có thể sẽ không đủ - bạn sẽ cần sửa chữa cơ học nếu không có nguy cơ gãy xương nghiêm trọng.

Hai điều chính yếu đến với tâm trí:

1) những gì bạn mô tả có thể được sử dụng để cho phép mô tả gói loại hàn (BGA) sử dụng chất nền FR-4. Đây không phải là một lựa chọn đóng gói không phổ biến.

2) đã từng có một loại băng mà bạn có thể có được, tốt nhất là tăng cường kết nối điện thông qua độ dày của băng trong khi giảm thiểu dẫn truyền bên. Tôi đã từng có sẵn từ 3M, nhưng tôi đã không thấy nó trong nhiều năm. Và độ dẫn của nó có lẽ không đủ để bạn sử dụng nếu bạn cần mang theo 100 mA. Điều này có thể cung cấp cho bạn một hoặc hai ý tưởng.

Bạn có thể cân nhắc sử dụng kết hợp giữa ổ cắm SMT và tiêu đề chốt thông qua lỗ, ví dụ:
ổ cắm DIL SMT 2.54mm BG120
2.54mm DIL Tiêu đề pin lỗ BG040

Bạn có thể chọn một hàng đơn, GCT cũng cung cấp các nốt tốt hơn nếu được yêu cầu, các tùy chọn khác ở đây .

-Mount ổ cắm SMT trên PCB hàng đầu.

-Đặt một tiêu đề pin lỗ thông qua (từ phía trên) tất cả các cách thông qua cả hai PCB. Rõ ràng các chân tiêu đề pin giao phối phải đủ dài để đi qua ổ cắm nữ SMT, cả PCB và để lại cho bạn đủ không gian để hàn tay.

-Hand hàn các chân tiêu đề tiếp xúc ở phía dưới cùng của PCB dưới cùng.

Xem bản phác thảo kèm theo (xin lỗi bản vẽ khủng khiếp của tôi) , tôi không chắc liệu nó có phù hợp với bạn không, chỉ là một ý tưởng!

Lưu ý: Các sản phẩm tiêu chuẩn GCT có sẵn thông qua Newark, bất kỳ độ dài pin không chuẩn nào cũng mang lại một Moq cao hơn (ít nhất là 1k miếng).