Авторитетный анализ | Почему все больше и больше основных модулей выбирают соединения плата-плата (B2B)?

В конструкции основного модуля часто упускают из виду метод соединения, хотя именно он определяет структурную устойчивость, целостность сигнала и ремонтопригодность всей системы. За последние несколько лет все больше основных модулей, плат разработки и даже систем управления целыми устройствами начали переходить к соединениям плата-плата. Почему все больше производителей переходят на это решение? Действительно ли оно лучше? Сегодня мы подробно объясним все: от конструктивного дизайна до практики массового производства.

В системах SoC с высокой вычислительной мощностью и высокой плотностью интерфейсов разъемы плата-плата стали предпочтительным решением, обеспечивающим баланс между целостностью сигнала и механической надежностью.

С появлением на рынке высокопроизводительных SoC, таких как RK3588 и RK3576, сигнализация модуль-носитель больше не является задачей «нескольких десятков линий» — это проблема сотен высокоскоростных каналов. Разъемы плата-плата легко обеспечивают 40–120 контактов высокоскоростных сигналов, сохраняя при этом строгий контроль импеданса и отличную целостность сигнала (SI).

На плате-носителе LKB3576 используются четыре разъема плата-плата Panasonic AXK5F80537YG — 80-позиционные, шаг 0,5 мм — закрепленные четырьмя винтами M2.

По сравнению с FPC или отверстиями LCC с зубчатыми краями, разъемы плата-плата обеспечивают:
- Меньшие потери сигнала, особенно при скорости 2–5 Гбит/с;
- Более сильное экранирование ЭМИ за счет хорошо заземленной изоляции контакт-контакт;
- Контролируемый допуск на сопряжение — точное выравнивание контактов и гнезд в пределах ±0,05 мм.

Материнские платы ИИ, промышленные шлюзы, автомобильные головные устройства и хосты машинного зрения — все они работают с несколькими одновременными соединениями MIPI, USB 3.0, PCIe и Gigabit-Ethernet; межсоединения плата-плата лучше, чем любая альтернатива, сохраняют стабильность и однородность этих высокоскоростных сигналов.

В автомобильной и промышленной среде длительная вибрация и термические циклы легко ослабляют межсоединения. Гибкие кабели FPC в этих условиях часто страдают от наводок ЭМИ, дрейфа сигнала или прерывистых контактов.

Разъемы плата-плата, изготовленные из металлических контактов и гнезд с запрессовкой, обеспечивают три механических преимущества:

- Высокая виброустойчивость: усилие вставки 60–80 Н выдерживает многократные удары и тряску
- Контакты с золотым покрытием: поддерживают пути с низким сопротивлением в течение тысяч термических циклов
- Жесткий монтаж: дополнительные винты и установочные штифты фиксируют сопряженную пару к шасси, исключая микроперемещения

Для инженеров производственной линии самым большим преимуществом плата-плата является пайка без пайки + многоразовое сопряжение.
- Основные модули подключаются и вынимаются за секунды; не требуется оплавление.
- При выходе платы из строя замените верхний модуль — носитель остается в шасси.
- Снижает затраты на SMT и стоимость обслуживания в течение срока службы.
- Нулевые циклы высокой температуры, поэтому нет повреждений от теплового напряжения.
- Производительность сборки/разборки увеличивается в 3–5*.
- Большее окно выравнивания допускает полуавтоматическую вставку, прощая обычные допуски на обработку.

Поскольку встраиваемые устройства стремятся к меньшим и более тонким форм-факторам, разъемы плата-плата обеспечивают вертикальную компоновку: две печатные платы расположены почти лицом к лицу, максимизируя объемную эффективность.

- Толщина модуля уменьшается до 2–6 мм
- Более короткие внутренние трассы обеспечивают более чистые пути сигнала
- Более аккуратный корпус облегчает рассеивание тепла и конструкцию экранирования

SoC: RK3576, восьмиядерный 64-битный (4*A72 + 4*A53), графический процессор ARM Mali-G52 MC3, NPU 6 TOPS
Кодек: декодирование 4K60 кадров в секунду H.264/AVC, декодирование 8K30 кадров в секунду или 4K120 кадров в секунду H.265/HEVC; кодирование 4K60 кадров в секунду H.264/H.265
Память: RAM поддерживает LPDDR4/4X/5, ROM поддерживает eMMC 5.1; варианты 4 ГБ+32 ГБ, 8 ГБ+64 ГБ, 16 ГБ+128 ГБ
Поддержка ОС: Android, Ubuntu, Buildroot, Debian, openEuler, Kylin
Межсоединение: четыре 80-контактных, шаг 0,5 мм, высота 2 мм; гнездо AXK5F80537YG, разъем AXK6F80347YG, разъем плата-плата Panasonic

Соединение плата-плата: простая сборка и обслуживание, богатые интерфейсы промышленного класса, поддержка расширения различных типов, конструкция защиты от вибрации и помех, стабильная долгосрочная работа, подходит для управления в автомобиле, терминалов ИИ для периферийных вычислений и промышленных интеллектуальных шлюзов.

Соединение плата-плата становится новым стандартом в разработке встроенного оборудования, предлагая сбалансированное решение между производительностью, надежностью и ремонтопригодностью.