想象一下这种恐慌:你启动了一个带有多个板的新系统,却发现在你意想不到的地方出现了短路和断路。突然间,一切都不像预期的那样工作,或者可能更糟,板子变得有点过热。
大多数多板PCB设计错误归结为某种变体的“错误的网络被连接”或“它不适合其外壳”或“板子的方向错误”,所有这些都可能是由机械或电气错误(或两者)造成的。这些是症状,而不是原因……根本原因通常是一些简单的事情,可以通过逻辑检查结合检查3D机械模型来发现。
因此,考虑到这一点,这里有一些多板电气连接中最常见的问题。
多板组件经常使用键控连接器,这将规定两个配对连接器必须如何定向。然后这两个连接器将决定两个配对板的定向。当连接器定向反向时,板子的结果定向也将是反向的。
可能导致错误键控的几个问题:
1号引脚指示器位置错误
完全缺少1号引脚指示器
没有装配轮廓或丝印轮廓显示定向
没有显示定向的方形焊盘(对于通孔)
焊盘定向可逆,但键控不可逆
垂直定向的SMD连接器,没有板级键控机制的,最容易出现这个问题。这是因为连接器定向可能在PCB足迹中被反向。如果你的装配文档没有显示定向,或者PCB丝印中没有定向指示,那么在装配过程中出现这个错误的危险就存在。
方形焊盘指示了这个键控连接器的正确定向
并非所有的多板连接器都是有键的;有些是无键的,因此即使引脚排列不可逆,它们也会有一个可逆的足迹。无键连接器的好处是连接电缆可以反向连接;对于无键的板对板连接器也是如此。最简单的是针头连接器,但更高级的系统会使用夹层连接器,比如下面展示的Hirose连接器。
如果这些可逆配对的Hirose连接器的引脚排列是反的,那么它们将会导致两块板的方向错误
当两块板通过一个无键连接器和一个不可旋转的引脚排列连接时,结果可能不正确。例如,要么引脚排列不匹配,要么在引脚排列匹配的情况下配对板的方向不正确。无论哪种情况,都意味着连接的一侧的引脚排列需要旋转180度。
零插入力(ZIF)连接器、低插入力(LIF)连接器或柔性带状连接器用于将板连接到FPC电缆,这可能是一个简单的柔性PCB或刚柔性PCB。用于多板互连的柔性PCB可能会在PCB的一侧通过覆盖层暴露出接触垫。这些暴露的接触垫将与ZIF连接器接触端进行配对连接。
如果覆盖层开口在柔性带状的错误一侧,则为了进行电气连接,配对的板必须倒置。对于双面ZIF连接器,如果引脚排列是反的,你会遇到同样的问题。
如果柔性带状连接器的接触点在错误的一侧,配对板的方向将会是倒置的
如何避免这些问题?一个重要的点是在您的PCB设计审查中执行彻底的连接器和电缆方向检查。这包括许多以下要点:
所有的引脚排列是否已经被验证为具有正确的网络命名和连接?
带钥匙的连接器上是否存在引脚1的标记?
未带钥匙(可旋转)的连接器上的引脚排列是否正确?
您的3D PCB视图中的STEP模型是否与机械钥匙定位相匹配?
当您推送到MCAD时,带钥匙的连接器方向是否在3D中对齐?
ZIF连接器上的引脚是否可见且是否位于正确的位置?
是否FPC电缆或连接器以正确的弯曲和板方向定位?
有时实际订购一旦被添加到设计中的样品连接器会有所帮助,这样您可以清楚地看到连接器将如何定位。制作一个带有连接器的纸质模型以便您可以看到拟议的组装也绝对有益!
板对板连接器、电缆和线束必须是逻辑网络连接检查过程的一部分,但并非所有多板PCB设计系统都具备这些功能。通过一个用于逻辑连接检查的线束设计工具,以及一个用于3D方向检查的MCAD协作工具,这两个方面都可以由工程团队快速验证。
幸运的是,您不必在多板组装中猜测PCB之间的连接。机械和电气设计师可以通过在
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