PCB板对板连接器布局最佳实践

关键的外卖

• Board-to-board连接器;它们的类型和用法

• 板对板连接器的布局指南

• PCB设计工具的功能，可以帮助与连接器工作时

线路板边缘上的一种头连接器

用单独的印刷电路板构建电子系统的优点之一是，由于其模块化方法，它使维修或增强变得容易。这在经常添加内存或更换有缺陷的显卡的计算机中尤其常见。只要把旧的板换成新的，你就可以重新开始工作了。这个过程如此有效的原因是电路板通常设计为板对板连接器，这使得更换pcb变得容易。

连接的连接器电路板在一个电子系统中，它们通常并不复杂。然而，根据它们的应用，它们之间存在一些差异，在将它们放置在布局中时遵循一些基本规则是很重要的。为了充分了解使用PCB板对板连接器的要求，让我们仔细看看它们是什么以及如何在您的下一个布局中使用它们。

用连接器连接电路板

板对板连接器或“头”，使pcb能够在不使用电线或线束的情况下连接在一起。一块板将有一个带引脚的连接器，而另一块板将有配套的插座。虽然这些连接器的变体可以与线束一起使用，但它们的板对板接头的主要优点是在两个电路板之间提供短而直接的连接。

板对板连接器有许多不同的形式，这取决于它们所连接的pcb的需要。它们有不同的包装、安装风格和销球。对于具有较高元件的电路板，设计人员可以选择相应较高的连接器。连接器将用于的应用也需要考虑。设计人员需要考虑连接器将传导的电流，并选择能够维持该水平而不损坏的接头。接下来，我们将进一步研究这些连接器的不同变体。

像这样的头用于板对板连接

不同类型的PCB板对板连接器

我们已经提到了PCB板对板连接器的高度和封装样式的差异，但也有其他差异。以下是在连接器之间进行选择时需要注意的四个主要方面。

类型

板对板连接器的类型是基于其包含接触引脚的塑料底座。连接器要么是插头，要么是插座，或者，正如它们更传统地被称为，公头和母头。所述接头可配置有直销或用于直角连接器的以90度弯曲的销。这些连接器可以堆叠在具有较高组件的电路板上，并且电路板之间需要更多的间隙。当连接器被塑料包裹时，它们被称为盒头，通常与带状电缆一起使用。这些接头通过一个连接器上的凸起表面进行极化，该连接器与接头接头中的缺口相匹配。

技术

板对板连接器有直通孔和直通孔两种表面安装销配置。通孔引脚提供了更强大的物理连接，对于在整个电路板生命周期中不断插入和拔出的连接器非常有用。连接器引脚间距也可在标准孔间距，使它们非常有用的面包板，或在其他值以及。另一方面，表面贴装连接器可以小得多，在电路板上占用的空间更少，成本更低。然而，它们不具有与通孔连接器相同的机械稳定性，这可能会导致一些电路板出现问题，特别是那些处于大量物理压力下的电路板。

联系人

板对板连接器中使用的引脚有不同的电镀选择，包括铜、金、镍和银。头也有更多的引脚行，这取决于需要连接多少网。考虑连接器将携带的电流量并选择具有适当额定值的连接器也很重要。最后，虽然较小的引脚间距将允许您增加连接器引脚数，但它们也可能导致问题路由跟踪在黑板上。您还需要考虑电路板的路由密度来选择连接器。

特性

板对板连接器也具有独特的功能，专为电路板的特殊情况制造或操作环境需求而设计。例如，一些头被建造为“压合”，不需要焊接。其他连接器被设计成密封或耐化学品，其他连接器配置了过滤器屏蔽电磁干扰。一些封头还配备了锁定机制，以防止意外断开连接。

一旦您为您的设计选择了最佳的板对板连接器，下一步将是将接头合并到PCB布局中。

像这样的PCB布局设计规则可以用来设置板对板连接器周围的间隙

设计连接器时的PCB布局策略和注意事项

系统内电路板配置的需要将决定如何将头放置在每个单独的板上。以下是一些可以考虑的可能性:

• 需要彼此平行的电路板将使用直引脚头堆叠。

• 需要并排水平的板将与直角头连接。

• 需要彼此以直角定位的电路板将使用一个板上的直引脚头和另一个板上的直角配对连接器的组合。

放置接头时，请确保在其周围留有足够的间隙，以便配合连接器能够在没有障碍物的情况下正确安装。您的PCB设计工具将具有组件到组件间距的设计规则检查，如上图所示，您应该确保它们为您正在使用的头正确设置。还要考虑PCB的测试和调试需求，并在接头附近留出足够的间隙，以便技术人员在电路板上工作。此外，寻找可能没有反映在库部分中的意外障碍。如果你不小心，散热器、支架和其他板状物体最终会碍事。

另一个你应该非常小心的地方是连接器的引脚。第一步是确保连接器占用空间中的引脚输出是您基于原理图符号用于标头。其次，检查并仔细检查两个板上的配对连接器是否有相互匹配的引脚输出。确保您的丝印上有引脚编号标记可以帮助您进行此检查。PCB设计工具中还有一些其他功能也可以提供帮助，下面我们将介绍这些功能。

Cadence Allegro中的3D检查显示头部和另一个组件之间的碰撞

设计工具功能，以增加连接器的位置和路由

您正在使用的PCB设计工具将有更多的功能来帮助放置板对板连接器，而不仅仅是常规的设计规则检查。您应该使用的第一个特性之一是库工具以及你可以使用的插件。这些将检查您的部件，以确保您使用的是最新版本，并将您与在线部件供应商联系起来，以获取符号，足迹，图像和其他可以帮助您进行设计的部件信息。

另一个非常有用的功能是设计工具的3D查看功能。在上图中，您可以看到Cadence Allegro PCB编辑器是如何在3D中显示布局的。此外，它正在进行3D布局的DRC，并显示另一部分与连接器冲突的错误条件。在电路板布局中使用3D工具的能力可以为您提供一个急需的视角，了解部件与电路板其他部分的真正外观。

最后，拉入机械数据以及其他系统布局将帮助您设计PCB板对板连接器，了解它们如何与系统中的其余PCB一起插入和发挥作用。这将使您能够在构建原型之前发现潜在的障碍和冲突，并在产品开发过程中节省多次板旋转的时间和金钱。

有关ECAD设计如何与MCAD设计协同工作的更多信息，请查看我们的电子书关于这个问题。

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