Forum: Platinen Größe von Pads/Vias ->Passung Stiftleiste


von Ben (Gast)


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Hallo,

wie groß muss ich ein Pad bzw. Via wählen, damit am Ende eine 
herkömmliche (1.27/ 2.54 RM) Stiftleiste mit geringem Spiel reinpasst?
Also einen festen Kontakt hat, ohne das man die Stiftleiste festlöten 
müsste.
Die Stiftleistenkontakte haben ne Breite/Durchmesser von 0.6mm.

Ziel ist es eine (Shield) Platine zu haben, die sich auf eine 
Stiftleiste aufstecken lässt.

Ähnlich wie in diesem Bild:
http://i.stack.imgur.com/53nPk.png
nur das bei mir die durchkontaktierten Pads ganz bleiben, also nicht 
seitlich abgefräst werden.

Der Fertiger kontaktiert alle Stiftleisten pads durch.
Kann ich den Header aus der pinhead lbr nehmen, PINHD1x1 mit 1mm Loch 
(das dann vllt. zuwächst), oder sollt ich hierfür lieber ein Via-Pad 
erstellen mit 0.6 -0.8mm?

von Falk B. (falk)


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@ Ben (Gast)

>herkömmliche (1.27/ 2.54 RM) Stiftleiste mit geringem Spiel reinpasst?
>Also einen festen Kontakt hat, ohne das man die Stiftleiste festlöten
>müsste.
>Die Stiftleistenkontakte haben ne Breite/Durchmesser von 0.6mm.

Macht 0,6 * Wurzel 2 ind er Diagonalen, also 0,846mm. In den Layoutdaten 
wird üblicherweise der ENDDURCHMESSER nach dem Verkupfern angegeben, die 
Kupferhülse ist typisch 25um dick. Also braucht man ein 0,8mm Loch. Dann 
"schneidet" der Stift ins Kupfer und klemmt fest. Zumindest theoretisch.

>Ziel ist es eine (Shield) Platine zu haben, die sich auf eine
>Stiftleiste aufstecken lässt.

Praktisch ist es eher so, dass Einpresstechnik nur solide funktioniert, 
wenn die Stifte dafür ausgelegt sind und der Steckverbinder mittels 
Werkzeug eingepresst wird. 0815 Stiftleisten sind dafür kaum geeignet.

von Ben (Gast)


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Okay Danke schonmal für die Auskunft.

Die Platinen sollen nicht einmal dauerhaft eingepresst sein, viel mehr 
soll ermöglicht werden, das man die Platinen jederzeit wieder abziehen 
kann.
Vllt. die Stiftleisten schräg/versetzt montieren, damit bisschen 
Anpressdruck entsteht...

Aus diesem Projekt:
Beitrag "einstellbare Spannungsreferenz, Impedanzwandler + Arduino"
Die Shield Platine kann ich noch mit stapelbaren Leisten versehen, das 
passt. Problematisch ist eher das kleinere Board.

Dieses ist nur 8,6mm breit, muss allerdings einmal 6 & 4 Kontakte nach 
außen anbieten. Gleichzeitig kann ich auf der Platine keine dauerhaften 
Header/Buchsenleisten anlöten, weil diese in nen kleinen Bauraum 
reinpassen muss.

Ist es möglich Pads als Edge Kontakte herzunehmen, (ala pci/bus karten) 
oder nutzt sich da im unvergoldeten Zustand sehr schnell die CU Schicht 
ab?

von Ralf G. (ralg)


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Ben schrieb:
> Die Platinen sollen nicht einmal dauerhaft eingepresst sein, viel mehr
> soll ermöglicht werden, das man die Platinen jederzeit wieder abziehen
> kann.

Hmm. Wozu werden da Stift-/ Buchsenleisten eigentlich hergestellt?

Zusatz:
Wie lange ist denn 'nicht einmal dauerhaft'?
(Um, z.B., mal fix einen µC zu flashen, könnte man die Löcher der Pads 
einfach 'zu klein' machen und den Stecker festhalten.)

: Bearbeitet durch User
von Ben (Gast)


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@Ralf

Nicht dauerhaft = kurzzeitig/ zum beliebigen Zeitpunkt abziehbar

Der Benutzer soll die Hände frei haben um die Software bedienen zu 
können.
Ich brauch also eine Steckverbindung, die auf jeden Fall einen 
vernünftigen Kontakt (ohne Wackelkontakt) hinbekommt. (Batterie 
laden/Logik Interface)

Habe aber eben wie gesagt das Problem, das ich bei dieser speziellen 
Platine keine festen Leisten verlöten kann. Ich kann allenfalls Pads 
vorsehen, die mir der Fertiger durchkontaktiert.

Immerhin weis ich jetzt das ich 0.8mm Löcher vorsehen muss. Wenn ich die 
Stiftleisten auf dem Shield bisschen schräg stelle könnte das ganze 
schon funktionieren.

Die Frage ist jetzt eher, gibt es ne bessere Lösung? Hat jemand zufällig 
schonmal Card Edge Verbindungen für Platinen gemacht?

http://de.farnell.com/jsp/search/productdetail.jsp?SKU=1753827&MER=baynote-1753827-pr

Sowas, nur für 1.5mm /FR4 Basis Platinen und kleinerem RM.

von Teo D. (teoderix)


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Ben schrieb:
> Die Platinen sollen nicht einmal dauerhaft eingepresst sein, viel mehr
> soll ermöglicht werden, das man die Platinen jederzeit wieder abziehen
> kann.

Das funst, wenn überhaupt, 2-3 mal und Du hast, gefühlt, mehr Wackler 
als Kontakte!

von Falk B. (falk)


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@ Ben (Gast)

>Ich brauch also eine Steckverbindung, die auf jeden Fall einen
>vernünftigen Kontakt (ohne Wackelkontakt) hinbekommt. (Batterie
>laden/Logik Interface)

Und warum nimmst du dann keine Stift/Buchsenleisten? Wenn du Platz für 
die Löcher hast, hast du auch Platz für die Stiftleisten.

>Habe aber eben wie gesagt das Problem, das ich bei dieser speziellen
>Platine keine festen Leisten verlöten kann. Ich kann allenfalls Pads
>vorsehen, die mir der Fertiger durchkontaktiert.

Wieso?

von Ben (Gast)


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Ist schwierig zu erklären. Dazu müsstest du den Thread kurz durchschauen 
wo es um das Projekt geht.

Die Platine ist so klein, damit sie in Reagenzgläser und andere 
Glas-Laborbehälter passt. Sprich Zylindrischer Bauraum von minimal 10mm 
Durchmesser.
Die Leisten wären teils größer als meine ganze Platine.

@teoderix
Dann hab ich wirklich ein Problem. :/

Hmm, könnte es ne Lösung sein die Kontakte nicht über die Löcher sondern 
über die Pad Flächen herzustellen? Da macht dann das Spiel nichts.
Dafür bräuchte man kleine weitere Platinen (kaum größer als die 
Steckerbereiche /Pads), die über durchkontaktierte Löcher und Pad für ne 
90° Stiftleiste hat.
Diese dienen dann als Fixier Deckel von oben. Das Plastik von den 90° 
Leisten müsste man halt vorher abziehen.
Hat dann bisschen was von Chip-Sockel-Bügel.

+Zielplatine kann ausreichend kleine Pads/Vial haben, und braucht keine 
eigenen Leisten
+feste Fixierung während des Programmier/Auflade Prozesses

von Falk B. (falk)


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@ Ben (Gast)

>Ist schwierig zu erklären. Dazu müsstest du den Thread kurz durchschauen
>wo es um das Projekt geht.

Nö. Das ist DEIN JOB das zu erklären.

>Die Platine ist so klein, damit sie in Reagenzgläser und andere
>Glas-Laborbehälter passt. Sprich Zylindrischer Bauraum von minimal 10mm
>Durchmesser.
>Die Leisten wären teils größer als meine ganze Platine.

AHHHH!!!

>Hmm, könnte es ne Lösung sein die Kontakte nicht über die Löcher sondern
>über die Pad Flächen herzustellen?

Na dann dreh den Spieß doch um. Anstatt normaler Stiftleisten nimmt man 
Federkontakte, die gibt es bei den Herstellern von Testautomaten. 
Letztendlich läuft das auf einen Nadeladapter raus.

Oder man packt die Kontakte an den Rand, so wie bei PC Steckkarten. Dazu 
das passende Gegenstück auf den Programmieradapter.

von Teo D. (teoderix)


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Wie wär's mit 'nem Zebrastreifen?
Der braucht halt a bissel Druck, Schrauben, Klammern...
http://www.ebay.de/sch/i.html?_nkw=leitgummi&clk_rvr_id=593727818529&adpos=1t1&MT_ID=42&crlp=24552337139_109&device=c&geo_id=33421&keyword=leitgummi&crdt=0

Einfacher wäre Falks Vorschlag.

von Ralf G. (ralg)


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Ben schrieb:
> Die Platine ist so klein, damit sie in Reagenzgläser und andere
> Glas-Laborbehälter passt. Sprich Zylindrischer Bauraum von minimal 10mm
> Durchmesser.
> Die Leisten wären teils größer als meine ganze Platine.

Falk Brunner schrieb:
> AHHHH!!!

Find' ich noch nicht.
Auf welche Platine sollen denn jetzt die Löcher?

Und:
Ben schrieb:
> Zylindrischer Bauraum von minimal 10mm Durchmesser.

(Billig-)Platine 1.5mm dick, Stiftleiste 1.27mm dick
-> Wurzel(10*10 - 2.77*2.77) = ca. 9.5
-> es passen an die Stirnleiste 7 Stifte/ Buchsen. Ein paar Bauteile 
werden doch auf der Platine auch drauf sein. Ich kann mir einfach nicht 
vorstellen, dass da so eine Leiste zu viel Volumen einnimmt.

von Philip P. (nosuchnick)


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Könnte zueinander versetzte Bohrungen hier nützlich sein?

https://www.sparkfun.com/tutorials/114

von Ben (Gast)


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@Falk:
Wenn jemand ausführlichere Erklärungen will, verweise ich lieber auf 
entsprechende Quellen. ;)

Falk Brunner schrieb:
> Na dann dreh den Spieß doch um. Anstatt normaler Stiftleisten nimmt man
> Federkontakte, die gibt es bei den Herstellern von Testautomaten.
> Letztendlich läuft das auf einen Nadeladapter raus.
>

Federkontakte! Wichtiges Schlagwort. Danke.
Okay...Die langen Federkontaktstifte sind eher für die Prüfpads an 
Platinen gedacht.
Das heißt in meinem Fall, Batterie-SMD Federkontakte verbauen.

Die Receptables in den Shield und die Federpins ins Miniboard?

> Oder man packt die Kontakte an den Rand, so wie bei PC Steckkarten. Dazu
> das passende Gegenstück auf den Programmieradapter.

Das war es was ich mit Card Edge Connector meinte. Ich hab verschiedene 
Buchsen/Sockel gefunden, von Samtec und anderen Herstellern, jedoch 
stets nur für 0.8mm-1mm Platinen oder sie waren zu groß fürs Arduino 
Nano.

@Ralf:
Die Pads kommen auf die 8.6x26mm große Platine die hochkant in den 
zylindrischen Bauraum gesteckt wird. Wenn ein DIP Stiftkontakt 5mm lang 
ist und auf der Platine verbaut wird ...

@Philip
Wow, Stimmt, das wär die einfachste Lösung. Spricht irgendwas dagegen 
das genauso zu lösen? Im Artikel lötet der Kerle ja seine Leisten 
trotzdem fest. In meinem Falle bliebe es jedoch pro Pin bei nur 2 feinen 
Linienkontakten.
Ich übertrage maximal ~100mA und sonst nur digitale Signale.

von Ralf G. (ralg)


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Ben schrieb:
> @Ralf:
> Die Pads kommen auf die 8.6x26mm große Platine die hochkant in den
> zylindrischen Bauraum gesteckt wird. Wenn ein DIP Stiftkontakt 5mm lang
> ist und auf der Platine verbaut wird ...

Ich hätte jetzt an 'hinlegen' gedacht.
-> Höhe 1.27mm, Platine höchstens 5mm länger.

: Bearbeitet durch User
von Ben (Gast)


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Ralf G. schrieb:
> Ich hätte jetzt an 'hinlegen' gedacht.
> -> Höhe 1.27mm, Platine höchstens 5mm länger.

Ach so, ja dran hab ich auch schon gedacht, aber das klappt vom Layout 
nicht und weil in meinem Falle dann oft noch ein Deckel auf die 
Glasröhrchen kommt. Das heißt ich bin wirklich nach allen Seiten hin von 
den Maßen eingeschränkt und kann die Platine auch nicht länger machen. 
:/

Daher eben das Problem mit den Kontakten. Aber danke trotzdem.

von Ralf G. (ralg)


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Ben schrieb:
> Das heißt ich bin wirklich nach allen Seiten hin von
> den Maßen eingeschränkt und kann die Platine auch nicht länger machen.

Die Platine wird außerhalb des Röhrchens in den Adapter gesteckt?

PS:
So eine 1.27mm-Buchse ist ~3.5mm lang. Den Platz für die Pads extra, den 
brauchst du ja sowieso.
Komm', da geht noch was! Ein paar Bauteile verschieben/ schrumpfen... 
;-)

: Bearbeitet durch User
von Ben (Gast)


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Hmm, könnte vllt. mit paar via mehr, doch hinhauen.
Du hast nicht zufällig ne eagle library mit den Dingern?
Welches Programm hast du für die 3D Ansicht oben verwendet?

Die Sache mit den Federkontakten sieht etwas kompliziert und kostspielig 
aus.

Ich muss als weiteres Problem sicherstellen, das die Platine nicht 
falsch rum angeschlossen werden kann.
Es sollen später andere Studenten/Doktoranden damit arbeiten und da ist 
das Risiko groß das was passiert.
Der Platz muss also ausreichen um die Buchsen asymmetrisch anzuordnen 
und darf dabei nicht zu Kollisionen mit dem Glas kommen.

Die Platine dient als programmierbare Spannungsquelle (DAC). Sie wird am 
Arduino/Shield programmiert / Akku aufgeladen und dann in diversen 
Messröhrchen/Reagenzgläsern in Proben gesteckt. (+ angeschlossenem GND 
Kabel um an der Probe ne Spannung anzulegen)

von Falk B. (falk)


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@ Ben (Gast)

>Die Sache mit den Federkontakten sieht etwas kompliziert und kostspielig
>aus.

Mein Gott. Man bohrt ein paar Löcher in eine dicke Platte und klebt die 
Dinger ein. Kosten? Ab 50 Cent aufwärts.

http://www.conrad.de/ce/de/overview/0222322/Federkontakte?sort=Price-asc

https://www.buerklin.com/default.asp?event=ShowPHNode%28SE,swvt,16546%29&context=SE:Federkontakte&l=d&jump=PHNode_SE_swvt_16546&ch=74138

von Ben (Gast)


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@Falk

Danke, aber vllt. würds ja mehr helfen wenn man erstmal die 
Funktionsweise der Federkontaktstifte erklärt.
Das ist nämlich leider etwas was weder in Datenblättern noch bei Wiki 
noch sonst wo hinreichend erklärt wird.

Ich hab das so verstanden, das auf ner Messplatine diese Stifte 
angebracht und verschaltet werden, oder direkt rückseitig mit Kabeln 
weiterkontaktiert sind und diese dann mit diesen verschiedenen 
Spitzformen auf Prüfstellen (smd pads) eines Boards drücken.

Das Problem dabei ist, das ist dann reiner Flächen/Punktkontakt und das 
funktioniert nur, wenn eine Arretierung von außen stattfindet?

Die Federkontaktstifte die du rausgesucht hast, sind einfach zu lang und 
ich hab keine dicke Platten, ich hab nur zwei 1,5mm Platinen mehr nicht, 
und der gesamte Aufbau samt den Arduino soll auch nicht höher als 
notwendig werden. 30-40mm maximal samt Gehäuse.

Ich hab daher diese kleinen SMD-Federkontakt Pins gesehen und die ersten 
die ich gefunden habe waren 2€ das Stück und schlicht auch zu groß vom 
Bohrdurchmesser.

Dieser Katalog zeigt zum ersten mal um was es eigentlich geht.
http://www.farnell.com/datasheets/60455.pdf

Da hätte es genug günstige kleine SMD Ball-/ Einsteckpins für PCBs.
Nur soweit ich das sehe ist das alles auf Kabelverbindungen ausgelegt.
Ich bräuchte quasi einfach nur ein Ersatzsystem für gewöhnliche 
Stift/Buchsenleisten, nur eben mit kleinen SMD pins.

1 Idee: Ball-pins
http://de.farnell.com/oxley/smox-060-b1-r2k-gold/prufpunkt-smox-smt-rolle/dp/2363701
-die Shieldplatine bekommt dann eine entsprechend durchkontaktierte 
Bohrung die geringfügig kleiner ist, z.B. 0.9mm.

Dann könnte das Board in den Löchern der Shield Platine einrasten.

2 Idee:
http://www.farnell.com/datasheets/320799.pdf
Alternativ, diese zylindrischen Snale Pins auf dem Shield verlöten und 
dann das Board aufstecken, ähnlich wie zuvor mit den Stiftleisten 
angedacht?

von Falk B. (falk)


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@ Ben (Gast)

>Ich hab das so verstanden, das auf ner Messplatine diese Stifte
>angebracht und verschaltet werden, oder direkt rückseitig mit Kabeln
>weiterkontaktiert sind und diese dann mit diesen verschiedenen
>Spitzformen auf Prüfstellen (smd pads) eines Boards drücken.

Genau.

>Das Problem dabei ist, das ist dann reiner Flächen/Punktkontakt und das
>funktioniert nur, wenn eine Arretierung von außen stattfindet?

Sicher. Man braucht eine Halterung für die Platine!

>Die Federkontaktstifte die du rausgesucht hast, sind einfach zu lang und
>ich hab keine dicke Platten, ich hab nur zwei 1,5mm Platinen mehr nicht,

Dab besorg eine!

>und der gesamte Aufbau samt den Arduino soll auch nicht höher als
>notwendig werden. 30-40mm maximal samt Gehäuse.

So kurze Kontakte gibt es AFAIK nicht.

Wenn du mit 6 Pins auskommst, ist vielleicht TAG-Connect was für dich.

http://www.tag-connect.com/

von Ben (Gast)


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Also 1.27RM Präzisionsbuchsen in liegender Form und in kurz gibt es 
scheinbar nicht. Nur in Rm 2.54.

Hab jetzt diese Buchsen & Stiftleisten ausgegraben, sollten 
funktionieren.
Mk220 niedrige SMD Buchsenleiste
http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/Steckverbinder/G02/Buchsenleisten/PR/MK%20220%20SMD/$productCard/dimensionParameters/index.xhtml

Stift dazu:
http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/Steckverbinder/G01/Stiftleisten/PR/MK_LP_41_/index.xhtml

Beides leider in Rm 2.54.
Aber besser eine Lösung als gar keine.

Danke für eure Mühe. :)

von Ralf G. (ralg)


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Ben schrieb:
> Also 1.27RM Präzisionsbuchsen in liegender Form und in kurz gibt es
> scheinbar nicht.

http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/700000-724999/719424-da-01-ml-BUCHSENLEISTE_1_27MM_605_003_1_1_2_de_en.pdf
... und in die Anschlüsse(*) eine 'Welle' rein, damit man die als SMD 
verwenden kann. (Oder abknicken und einlöten.)

(*) sind nur dünne Streifen, wie bei einem SMD-Pin

: Bearbeitet durch User
von Ben (Gast)


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Servus,

hatte jetzt noch viel umzuändern.
Ein Kollisionstest mit 3d Modellen zeigte was ich befürchtet hatte, dass 
liegende Buchsen einfach nicht mit reinpassen.

Hab deshalb eine Art Sockel entworfen, der wegen seines 1.27Rm 
gleichzeitig auch noch das Herausführen der 4 DAC Kanäle des Moduls 
erlaubt.
Diese werden über die 4 Stiftleisten des Sockels, die die mechanische 
Führung übernehmen, über den Deckel rausgeführt.
Die Buchsen des Deckels und die darin enthaltenen Federkontakte, sollten 
es ermöglichen das Modul ausreichend fest auf die 90° Stiftleisten 
Kontakte des Sockels zu drücken.

Ist sicherlich noch nicht die optimalste Lösung, aber gemessen am Zeit 
und Kostenaufwand (Verfügbarkeit = nur Standard Teile) zumindest eine 
die umsetzbar sein sollte.

von Arc N. (arc)


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Es gäbe auch noch "Dual-Entry" Buchsen z.B. im RM 2.54 mm
D.h. mit entsprechend langen Stiften könnte das gewünschte funktionieren 
(Stifte gehen dann von der obersten Platine durch die Dual-Entry-Buchse 
der mittleren auf die unterste oder nur durch die mittlere)

http://globalconnectortechnology.com/pcb-board-to-board/2-54mm-pin-header-socket.aspx?Pitch=2.54mm&EntryType=Dual%20entry&;

http://www.harwin.com/M20-784-254mm-pitch-sil-dual-entry-socket-family.html

: Bearbeitet durch User
von kif (Gast)


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also ehrlich was soll denn das für ein mist sein, das solltest du 
nochmal von grund auf neu anfangen..

von Arc N. (arc)


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Zu spät... hätte den Thread ganz lesen sollen.
So was gibt es auch mit 1 mm Kontaktabstand und deutlich niedriger (2.1 
mm) http://globalconnectortechnology.com/connector/?series=BC070

: Bearbeitet durch User
von Ben (Gast)


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Seit heute sind die ersten Prototypen Platinen in der Fertigung.
Die Lösung ist wie gesagt nicht optimal. Gemessen an den hohen 
Anforderungen, dem Termindruck und den verbundenen Unsicherheiten 
(Verfügbarkeit/Lieferzeit/Werkstattzeiten), jedoch die beste um erstmal 
weiterzuarbeiten.

@Arc Net: Danke dir!
Im Prinzip müssten diese bei 2mm Höhe doppelreihig sein, damit sie in 
die Mitte des Boards passen und dann nicht mit dem Bauraum kollidieren.
Das könnte funktionieren:
http://globalconnectortechnology.com/pcb-board-to-board/pdf/BF120.pdf
http://www.e-tec.ch/v3/images/stories/catalogue/pdf/PCBInterconnectproducts/PCB_Female%20Header%20-%201.00mm%20-%20BS2%20-%20SMT.pdf

Ich werd mal schauen ob ich an sowas rankomme. Das könnte dann vllt. 
nach dem Test des Prototypen in einer finalen Revision verbaut zu 
werden. :)

bis dahin, danke für die konstruktiven Tips und Ratschläge.

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