Metodi per collegare tra loro due o più PCB

In questo articolo scoprirai tre metodi per collegare tra loro due o più PCB. Sei pronto? Iniziamo.

Il primo metodo consiste nell’utilizzo di connettori chiamati “header”.Questi connettori hanno un passo (il passo è la distanza tra due pin adiacenti del connettore) di 2.54mm (è la tipologia più frequente) oppure di 2mm. Sono molto utilizzati nelle schede di sviluppo (pensa agli shield per le schede Arduino o Raspberry) e nei display LCD monocromatici (ad esempio nei display LCD 16×2). 

  ➡ Questi connettori permettono un rapido collegamento e una rapida  rimozione delle schede.

 ➡ In genere non hanno una polarità (nel senso che il primo pin può essere indifferentemente all’estremità sinistra o destra del connettore. In genere la polarità è determinata dalla geometria della scheda (uno shield arduino, ad esempio, può essere collegato solo in un modo).

➡ Sono pensati per trasportare segnali a bassa velocità (segnali digitali di input/output, segnali che appartengono ai protocolli di comunicazione I2C o UART, segnali analogici non particolarmente critici

➡La corrente massima che ogni singolo pin può portare è in genere di 3A

 

In alto: alcune tipologie di header a passo 2.54mm. In basso: uno shield Arduino general-purpose

Il secondo metodo consiste nell’utilizzo di sistemi di connessione “card-edge”. Sul PCB principale è presente un connettore femmina, mentre sul pcb secondario sono presenti su  entrambi i lati della scheda una serie di contatti dorati più lunghi rispetto alle normali pad dei componenti SMD in modo da poter essere inserito all’interno del connettore presente nel PCB primario. Questa tipologia di connessione è molto utilizzata nei computer ad esempio per collegare memorie RAM alla motherboard. Lo standard PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express), abbreviato anche come  PCIe o PCI-e utilizza questa modalità di connessione. Sono composti da due sezioni distinte: una per portare le alimentazioni e l’altra destinata ai segnali. Per rendere più robusta la connessione, è presente una scanalatura che divide due serie di contatti.

➡ Questa tipologia di connettori è pensata per segnali ad alta frequenza come quelli delle memorie RAM

➡ Questi connettori hanno un numero di pin generalmente superiore agli header del punto precedente

➡ Il passo varia da 0.5mm a 1.57mm

➡ Sono pensati per realizzare pochi cicli di accoppiamento (nei datasheet trovi questo parametro con il nome di mating cycles): una volta che hai collegato una memoria RAM o un modulo WiFi alla motherboard in genere non hai più esigenza di scollegarlo dopo poco tempo

 

Il terzo metodo prevede la saldatura diretta del PCB secondario sulla scheda principale.

In questo caso il PCB secondario è trattato come un componente SMD (in genere è un po’ più grande di un microcontrollore a 32 bit) in quanto sul PCB primario sono presenti delle piazzole solo su un layer (non ci sono fori in corrispondenza delle pad sul  circuito stampato primario). Sul bordo del circuito stampato secondario,invece, ci sono delle piazzole chiamate “castellated holes” Queste piazzole sono di fatto piazzole through-hole ma il centro del foro è in corrispondenza del bordo del PCB per cui risultano piazzole through-hole a metà. Inoltre, la parte metallizzata sia sul layer TOP sia sul layer BOTTOM è rettangolare oppure semicircolare. Anche se normalmente si usa saldare il modulo  secondario direttamente su un PCB primario, al fondo di questo articolo (  https://circuitmaker.com/blog/how-to-design-bob-board-on-board-modules       ) viene mostrato come dimensionare un modulo con  “castellated holes” in modo da permettere l’inserimento in un socket PLCC. Diversi moduli bluetooth e WiFi utilizzano questo tipo di connessione.

moduli con “castellated holes”

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