pcb模块垂直安装应注意什么？

1万 · 2019-10-21 14:21

@tianxj01 我看你的开关电源，都有个驱动模块，做成插件。
工控电路，我想把它模块化了，想法是pcb元件到达一定数量，布线难度加大，对我这种二把刀来说，极其痛苦。模块化后，可以局部电路设计可以复杂化，考虑的更多，我是这么想的，不知会有什么新问题。

我有几个问题问下:
1、如图，是我制作的模拟量输入隔离模块，垂直安装应该要注意什么？
2、对于减少pcb元件规模，模块化电路，你有什么思考？以及其他前辈有什么思考？

1万 · 2019-10-21 14:29

1、如图，是我制作的模拟量输入隔离模块，垂直安装应该要注意什么？

垂直安装最注意的就是空间了。尤其是高度再就是可靠性电气连接性

2、对于减少pcb元件规模，模块化电路，你有什么思考？以及其他前辈有什么思考？

模块化的东西，因人而异万变不离其中，模数分离，遵守基本的电气规则就好

4万 · 2019-10-21 14:47

单排触点垂直安装的板子要特别注意重量控制，重心要靠下，板上元件的尺寸不能太大，否则宜用双面水平安装的小板，如楼主图中蓝色的板子。
采用子板的设计方法其实很有用，特别是需要灵活改变系统功能或某些参数的产品。当然也可以降低PCB的的某些要求，比如用单面或双面大板，对应双面或多面小板，整体PCB的支出反而更低。

只看该作者 · 2019-10-21 16:22

密度不同，分开做好处很多。
举个例子，对于焊盘密度不一样的，低密度的，可以用红胶过波峰焊接，而不需要回流焊，设计合理的，直插件和贴片设计一个焊接面，则直插件和红胶SMD件，可以一次性过，关键的板子走线密度低，可以丝印工艺做板子，成本上面会下降很多。
但是高密度的比如TTSOP20 这样的密度，过波峰是不现实的，则只能是回流焊，所以，将高密度部分，尤其是功能性比较复杂的部分集成到一个高密度双面板，然后用模块形式来处理该部分，则高密度部分密度有了，低密度部分成本低了，大家你好我好，和和气气多好。
模块部分，尽量把能带进去的器件都带进去，剩下必须的接口，对于应力来说，则弯针的性能优于金手指类型。尽量采用2.54间距的排针，由于弯针能消耗大板子弯曲变形应力，所以当排针焊盘设计没问题时候，则应力承受能力就很高，尤其是大板是双面板的时候。
排列方向非常重要，必须是波峰行进方向=板子纵向，否则非常容易造成过波峰时候连锡，由于间距只有2.54，则必须设计为椭圆焊盘，增加横向焊盘长度，同时也有利于减少连锡，发现有概率连锡，则可以根据板子波峰行进方向，将后方的长度加长。
模块部分，必须考虑弯针的焊接问题，所以，排版时候，必须考虑拼版后，插入排针整版过波峰，将排针焊接到小板上面，然后再掰开使用，当然，板子工艺边是不是需要，工艺边方向和排针在波峰时候的走向也是必须考虑的因素，排针必须垂直于波峰行进方向，这样，整批小板，插上弯针后，过波峰就可以完成小板排针的焊接。
这些大致就是模块垂直安装需要注意的一些东西了。
关于减少PCB元件规模，模块化电路，上面的基本考虑我已经说了，就不再重复。

1万 · 2019-10-21 17:02

chunyang 发表于 2019-10-21 14:47
单排触点垂直安装的板子要特别注意重量控制，重心要靠下，板上元件的尺寸不能太大，否则宜用双面水平安装的 ...

1、单排触点垂直安装的板子要特别注意重量控制，重心要靠下，板上元件的尺寸不能太大，否则宜用双面水平安装的小板，如楼主图中蓝色的板子。
根据前辈所说，单排触点垂直板，应设计成宽而窄的pcb。体积大如果有变压器，应该堆叠，水平安装。
2、目前我工控电路，数字输入，数字输出，电路设计已经没有变化了，现在思考，把自己不变化的电路，逐步模块化。腾出来的精力，把模拟量输入，模拟量输出，以及模拟电路设计能力再攻一攻。这两块电路我还没收敛。主要模拟通道成本可高可低。要求高的是个无底洞。
模拟量的思路：
1、1-2通道，用双光耦加运放,所谓线性光耦隔离。通道少，校准精力不大。
2、4通道，ADC+数字隔离。
3、8通道，全差分，电流电压和量程适应性广，所谓高级模块
4、k热电偶，pt100模块，买现成模块，自己做要校验，麻烦，买现成转4-20ma的模块。这个东西没暴利。

1万 · 2019-10-21 18:32

tianxj01 发表于 2019-10-21 16:22
密度不同，分开做好处很多。
举个例子，对于焊盘密度不一样的，低密度的，可以用红胶过波峰焊接，而不需要 ...

感谢，前辈指点。
特别是关于板子方向，连锡的问题。
弯针和金手指的方式，听你一说，感觉就弯针了。金手指像游戏机的游戏卡一样，估计不耐震动。
但是我未来设计板子是基于贴片工艺的，偶尔几个接插件用xy焊接机器人，就搞定了，特别是单排的，编程也简单。焊接机器人一台5000-6000，两路也就1w多。不知波峰焊投资大不？
至于椭圆焊盘，是贴图那种吗？

只看该作者 · 2019-10-22 08:24

叶春勇发表于 2019-10-21 18:32
感谢，前辈指点。
特别是关于板子方向，连锡的问题。
弯针和金手指的方式，听你一说，感觉就弯针了。金手 ...

基于贴片的也完全可以是波峰炉来搞定啊，所谓红胶，只是需要注意的是贴片不能太小而已，比如0805的，比如典型的SOP都是非常可靠的。和常规回流焊不同的是，红胶SMD器件布置在bottom面，而直插件布置在top面，线路布通得了，则单面板就可以搞定，打过红胶贴片器件的板子，插上直插件，一次性过波峰炉就出成品了。由于贴片件和直插件在2个面，不会有元件位置妨碍，所以只要焊盘错开，则布局密度可以进一步提高。
至于波峰炉，双温区单波峰的一个波峰炉，大概4W+*币。生产效率当然不是焊接机器人可以比的不是。
当然批量小的，也许焊接机器人也是不错的选项，双面板、回流焊、加上插件、焊接机器人就搞定。
像批量做高密度模块，则波峰炉的优势就厉害了，几K的板子，哪怕人工手插，2个人，波峰炉2个小时搞定，和弯针数量无关，10个排针20个排针速度一样。