Análisis Autorizado | ¿Por qué cada vez más módulos centrales eligen conexiones placa a placa (B2B)?

En el diseño de un módulo central, el método de conexión a menudo se pasa por alto, sin embargo, determina la estabilidad estructural, la integridad de la señal y la capacidad de mantenimiento de todo el sistema. En los últimos años, un número creciente de módulos centrales, placas de desarrollo e incluso los sistemas de control principales de dispositivos completos han comenzado a evolucionar hacia conexiones de placa a placa. ¿Por qué cada vez más fabricantes están cambiando a esta solución? ¿Es realmente superior? Hoy, explicaremos a fondo todo, desde el diseño estructural hasta la práctica de producción en masa de una sola vez.

En sistemas SoC de alta computación y alta densidad de interfaz, los conectores de placa a placa se han convertido en la solución preferida que equilibra la integridad de la señal con la fiabilidad mecánica.

Con SoC de alto rendimiento como el RK3588 y el RK3576 que se están generalizando, la señalización de módulo a portadora ya no es una tarea de "unas pocas docenas de líneas", sino un problema de cientos de canales de alta velocidad. Los conectores de placa a placa ofrecen fácilmente de 40 a 120 pines de señales de alta velocidad, manteniendo al mismo tiempo un control de impedancia ajustado y un excelente rendimiento de integridad de la señal (SI).

La placa portadora LKB3576 emplea cuatro conectores de placa a placa Panasonic AXK5F80537YG (80 posiciones, paso de 0,5 mm) asegurados con cuatro tornillos M2.

En comparación con los orificios castellados FPC o LCC, los conectores de placa a placa ofrecen:
- Menor pérdida de señal, especialmente a 2–5 Gbps;
- Mayor blindaje EMI a través del aislamiento pin a pin bien conectado a tierra;
- Tolerancia de acoplamiento controlable: alineación precisa de pines y enchufes dentro de ±0,05 mm.

Las placas base de IA, las pasarelas industriales, las unidades principales automotrices y los hosts de visión artificial ejecutan múltiples enlaces MIPI, USB 3.0, PCIe y Gigabit-Ethernet simultáneamente; las interconexiones de placa a placa preservan la estabilidad y uniformidad de estas señales de alta velocidad mejor que cualquier otra alternativa.

En entornos automotrices e industriales, la vibración prolongada y los ciclos térmicos aflojan fácilmente las interconexiones. Los cables flexibles FPC en estos entornos a menudo sufren captación de EMI, deriva de la señal o contactos intermitentes.

Los conectores de placa a placa, construidos con pines metálicos y enchufes de ajuste a presión, ofrecen tres ventajas mecánicas:

- Alta inmunidad a la vibración: la fuerza de inserción de 60–80 N sobrevive a golpes y sacudidas repetidas
- Contactos chapados en oro: mantienen caminos de baja resistencia durante miles de ciclos térmicos
- Montaje rígido: los tornillos y los postes de ubicación opcionales bloquean el par acoplado al chasis, eliminando el micromovimiento

Para los ingenieros de la línea de producción, el mayor atractivo de la placa a placa es el acoplamiento sin soldadura + reutilizable.
- Los módulos centrales se enchufan y se sacan en segundos; no se requiere reflujo.
- Cuando una placa falla, cambie el módulo superior: la portadora permanece en el chasis.
- Reduce el costo de SMT y el costo del servicio de por vida.
- Cero ciclos de alta temperatura, por lo que no hay daños por estrés térmico.
- El rendimiento de montaje/desmontaje aumenta de 3 a 5*.
- Una ventana de alineación más grande permite la inserción semiautomática, perdonando las tolerancias de manipulación normales.

A medida que los dispositivos integrados se orientan hacia factores de forma más pequeños y delgados, los conectores de placa a placa permiten una pila vertical: dos PCB se colocan casi cara a cara, maximizando la eficiencia volumétrica.

- El grosor del módulo se reduce a 2–6 mm
- Las trazas internas más cortas dan rutas de señal más limpias
- Una carcasa más ordenada facilita el diseño de la dispersión del calor y el blindaje

SoC: RK3576, octa-core de 64 bits (4*A72 + 4*A53), GPU ARM Mali-G52 MC3, NPU de 6 TOPS
Códec: decodificación H.264/AVC de 4K60 fps, decodificación H.265/HEVC de 8K30 fps o 4K120 fps; codificación H.264/H.265 de 4K60 fps
Memoria: RAM compatible con LPDDR4/4X/5, ROM compatible con eMMC 5.1; opciones de 4 GB+32 GB, 8 GB+64 GB, 16 GB+128 GB
Soporte del sistema operativo: Android, Ubuntu, Buildroot, Debian, openEuler, Kylin
Interconexión: cuatro pines de 80 pines, paso de 0,5 mm, altura de 2 mm; enchufe AXK5F80537YG, cabezal AXK6F80347YG, conector de placa a placa Panasonic

La conexión de placa a placa: fácil montaje y mantenimiento, interfaces de grado industrial ricas, soporte de expansión de múltiples tipos, diseño antivibración y antiinterferencia, funcionamiento estable a largo plazo, adecuado para el control en el vehículo, terminales de computación de borde de IA y pasarelas inteligentes industriales.

La conexión de placa a placa se está convirtiendo en el nuevo estándar en el diseño de hardware integrado, ofreciendo una solución equilibrada entre rendimiento, fiabilidad y capacidad de mantenimiento.