人們可能會認為相互聯(lián)系在自然中比在技術中發(fā)生的更多，但是人類非常善于模仿其發(fā)明中的自然存在的思想。電子互連就是這樣一種鏡像。以蘑菇為例，說明大量生物如何通過類似的基礎網絡相互聯(lián)系地發(fā)展。電子互連將努力實現(xiàn)類似的目的：在不影響單個電路自治的情況下提供系統(tǒng)連接。

當今的電子產品通常在其設計中包含多個互連的印刷電路板（PCB）。如何將多板系統(tǒng)中的所有組件作為具有凝聚力的最終產品一起工作取決于選擇適合設計的連接器。

在本文中，我們將深入探討不同類型的PCB互連以及在下一個多板PCB項目中實現(xiàn)它們的一些最佳實踐。

系統(tǒng)設計時代的電子互連

當考慮使用多板系統(tǒng)時，通常會遇到電子互連面臨的兩個或三個主要困難。這些因素往往受頻率和開關速度限制，電流容量和工作溫度的影響。

信號完整性和熱導率考慮因素對于任何PCB系統(tǒng)設計都是至關重要的，并且要通過選定連接器的潛在彈性進行工作，將需要精明的計劃和清晰的文檔。

多板PCB互連的類型

無論您打算創(chuàng)建堆疊在一起的垂直PCB塔，還是需要將多個板裝載到機架中以適合服務器，設計人員在可用連接器類型方面都有很多選擇。

標準板互連：公/母，引腳/插座接頭是最常見的板對板連接器類型。這些互連模塊價格低廉，非常適合面包板和Arduino套件。

背板連接器：典型的背板是沒有有源組件的PCB。它的主要目的是雙重的：為多板系統(tǒng)提供結構完整性，并作為多個子板連接的表面。

卡邊緣連接器：邊緣連接器通常用作主板，背板或轉接卡上的擴展插槽，其設計目的是與襯在另一塊板邊緣的導電跡線（例如PCI-e插槽）配合使用。

線對板：需要將電纜或電線連接到板上嗎？FFC（柔性薄膜電纜），FPC（柔性印刷電纜），高速內部電纜互連和帶狀連接器只是其中的少數(shù)選擇。

Direct-soldered：想要將小型無線模塊連接到較大的板上？形通孔是一種創(chuàng)建PCB模塊的流行方法，可輕松將其焊接到其他板上。確保遵循焊接標準，例如IPC-A-610或J-STD-001。

多板PCB互連設計注意事項

既然我們已經介紹了不同類型的PCB互連，那么讓我們看一下實現(xiàn)多板PCB設計時要考慮的一些一般設計技巧。

電磁兼容/電磁干擾

您在單板中考慮的相同的串擾，阻抗和其他EMI（電磁干擾）因素必須擴展到多板系統(tǒng)。在開始將這些板堆疊到PCB塔之前，請注意以下事項：

當心共模。當差分對的兩個支路長度不同時，這種差異會在共模下產生縱向信號，從而使系統(tǒng)成為高效的天線。

避免意外的天線。在不可避免的情況下，請保持信號和返回電流緊密耦合，以減少發(fā)射。實際上，使整個堆棧上的所有信號層都緊密耦合到不間斷的參考平面。

將信號分開。模擬（DC）和數(shù)字（AC） ，高速和低速電路應始終保持分開，并跨過多板堆的情況也是如此。請注意哪些走線是通過您的電路板布線的。

請記住，將電路板連接在一起的互連和過孔會改變系統(tǒng)的整體信號。您可以在此處閱讀更多有關降低PCB設計中EMI的技巧。

腐蝕

腐蝕對連接構成直接風險。銅，鉛和鍍錫極易腐蝕。另一方面，金，銀，石墨和銅鎳合金具有很高的抗腐蝕能力。了解導致腐蝕的條件可以幫助您對連接和組件應使用的材料類型做出明智的決定：

大氣：金屬接觸氧氣和水時，會發(fā)生氧化。腐蝕銅觸點，降低導電率，只需要空氣中的水分即可。

微動：活動部件的頻繁磨損，例如鍍錫開關的擦拭動作，會通過去除表面氧化物層并使底層材料受到氧化而引起腐蝕。

電鍍：有一個理由，要求有不同金屬的標準（MIL-STD-889）。當兩種不同的金屬存在電解質時（例如來自電池），耐蝕性較高的金屬的腐蝕速度比較弱的金屬（例如，金與錫接觸時的腐蝕速度更快）的腐蝕速度更快。

電解：在存在離子液體的情況下，相鄰痕跡之間可能會發(fā)生樹枝狀生長。兩條走線之間的電位差將金屬條拉離每條走線，從而形成一個橋并導致短路。

大多數(shù)PCB設計主要關注配合連接器之間的大氣腐蝕和微動。通過了解您的產品可能遇到的條件，可以更輕松地選擇材料。

真正降低連接風險：整體設計

連接性很重要，但多板PCB設計只是其中一個較大的難題。它采用整體設計方法，以確保每個板和組件可以一起安裝在3D外殼中，同時避免了EMI，熱約束和腐蝕的不利影響。