DE10110587A1

DE10110587A1 - System for modular stacking of PC boards interconnected by multipole plug-in connectors to provide plug-in multiple-contact strip on each board.

Info

Publication number: DE10110587A1
Application number: DE2001110587
Authority: DE
Inventors: Msr-Technik Dipl-Ing Win Barth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-03-06
Filing date: 2001-03-06
Publication date: 2002-10-02

Abstract

Multipole plug-in connectors (2) interconnect PC boards (1) in a PC board system that can be stacked in a modular manner. The plug-in connectors are designed as a two-side self-supporting 'board-to-board' plug-in connector system with equal or different overall heights. The plug-in connectors each face each other and fit in the edge area of each board on a top and bottom side.

Description

Die Erfindung betrifft ein modularstapelbares Platinensystem umfassend eine Vielzahl von Platinen, die miteinander gekoppelt sind, wobei auf jeder Platine Steckkontaktleisten vorgesehen sind über die eine Mehrfachbuskonfiguration realisiert werden kann.The invention relates to a modular stackable board system comprising a plurality of Boards that are coupled together, with plug contact strips on each board A multiple bus configuration can be implemented.

Aus der DE 195 43 775 A1 ist eine modulare Schaltung bekannt, die aus einer Mehrzahl von Karten zusammengesetzt ist, wobei auf jeder Karte Steckkontaktleisten derart angeordnet sind, daß jede Karte von den Kontaktstiften einer Steckkontaktleiste derart durchsetzt sind, daß die Kontaktstifte von einer ersten Seite der Karte etwa rechtwinklig abstehen und die Steckkontaktleiste von einer zweiten Seite der Karte etwa rechtwinklig absteht, so daß benachbarte Karten miteinander verbunden sind, indem die Kontaktstifte einer Karte in die Steckkontaktleiste einer benachbarten Karte eingesteckt sind. Auf diese Weise ist ein besonders kostengünstiger und platzsparender Aufbau erreichbar, wobei auf ein externes Gehäuse und auf einen gesonderten Bus verzichtet werden kann.From DE 195 43 775 A1 a modular circuit is known which consists of a plurality of Cards is composed, with plug contact strips arranged on each card in this way are that each card is penetrated by the contact pins of a plug contact strip in such a way that the contact pins protrude approximately at right angles from a first side of the card and the Plug contact strip protrudes approximately at a right angle from a second side of the card, so that Adjacent cards are connected together by inserting the contact pins of a card into the Plug connector of an adjacent card are inserted. That way is a Particularly cost-effective and space-saving construction achievable, with an external one Housing and a separate bus can be dispensed with.

Modular aufgebaute Schaltungen sind seit längerer Zeit gebräuchlich als Bussystem mit platinendurchsetzenden Stiftverbindern, als Bussystem auf der Grundlage z. B. einer Slot platine mit flächig verteilten Steckplätzen für Huckepackmodule.Modular circuits have been used as a bus system for a long time PCB pin connectors, as a bus system based on e.g. B. a slot Circuit board with slots distributed across the board for piggyback modules.

Ein Bussystem auf Grundlage einer Backplatine mit 90° dazu stehenden Slotplatinen ist beispielsweise aus der DE-OS 35 14 264 bekannt. Hier wird ein Vielfachschaltelement zum Verbinden einer Mehrzahl von insbesondere an Steckerleisten geführten und/oder durch eine Verdrahtungsplatine durchkontaktierten, parallel geführten Mehrfachbussen, von den jeweils einer, vorzugsweise der in der Kontaktleiste bzw. der Verdrahtungsplatine in der Mitte geführte Bus entsprechend vereinbarter Standardisierung mit entsprechenden Leitungen, der im Vielfach zu verknüpfenden Busse verschaltet ist und die restlichen parallel zum festverschalteten Bus geführten Ausschlüsse individuell beschaltbar sind, wobei eine mehrlagige Schaltplatine vorgesehen ist, die einseitig eine der Anzahl der zu verknüpfenden Mehrfachbusse entsprechende Anzahl von Steckerleisten aufweist und mit mindestens der Anzahl der einem Mehrfachbus zugeordneten Steckerreihen und daß sie Schaltplatine im Inneren der Anzahl der Busse eines Mehrfachbusses minus 1 entsprechende Anzahl von Querverbindungsleiterlagen in unterschiedlichen Ebenen aufweist, wobei die Leiter einer Querverbindungslage mit jeweils einem der Busse eines Mehrfachbusses durchkontaktiert sind.A bus system based on a backplane with 90 ° slot boards known for example from DE-OS 35 14 264. Here is a multiple switching element Connecting a plurality of and in particular guided on plug strips and / or by one Wiring board through-connected, parallel multiple busses, each of which one, preferably the one in the contact strip or the wiring board in the middle guided bus according to agreed standardization with appropriate lines, the is interconnected in the multiple buses to be linked and the rest parallel to permanently connected bus-guided exclusions can be individually wired, one Multi-layer circuit board is provided, the one side of the number of to be linked Multiple buses has the corresponding number of connector strips and with at least the Number of connector rows assigned to a multiple bus and that they have circuit board in the Within the number of buses of a multiple bus minus 1 corresponding number of Has cross-connection conductor layers in different levels, the conductors one Through-connected with each of the buses of a multiple bus are.

Zur Versorgung des Busses wird hierbei in der Regel eine seperate Buskarte (Treiberkarte) verwendet, während am Ende des Busses Abschlusswiderstände vorgesehen werden.A separate bus card (driver card) is usually used to supply the bus. used, while terminating resistors are provided at the end of the bus.

Derartige Bussysteme sind vorzugsweise in 19 Zoll-Technik ausgebildet und besitzen den Nachteil, daß für jede derart modular aufgebaute Schaltung ein vollständiges Gehäuse nebst eines zugehörigen Bussystems notwendig ist. Zum einen werden die vorhandenen Steckplätze nicht vollständig genutzt und zum anderen sind diese Lösungen durch Verwendung von Gehäusen, zusätzlichen Bussystemen mit einer Vielzahl von Zubehörteilen konstruktiv aufwendig einhergehend mit höheren Herstellungskosten.Such bus systems are preferably designed in 19-inch technology and have the Disadvantage that a complete housing together with such a modular circuit an associated bus system is necessary. Firstly, the existing slots not fully used and on the other hand these solutions are by using Housing, additional bus systems with a variety of accessories constructive elaborately associated with higher manufacturing costs.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein modular stapelbares Platinensystem umfassend eine Vielzahl von Platinen, die miteinander koppelbar sind zu schaffen, das ohne zusätzliches Gehäuse auskommt und durch die freie Gestaltung der jeweiligen Einzelplatinen durch den Anwender eine Mehrfachbusanordnung konfiguriert werden kann.The object of the invention is to include a modular stackable board system a variety of boards that can be coupled together to create that without additional Housing gets by and by the free design of the individual boards by the Users can configure a multiple bus arrangement.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das modular stapelbare Platinensystem derart ausgebildet ist, daß die Platinen mittels vielpoligen SMD- Steckverbindern verbindbar sind. An den Platinen ist jeweils seitlich im Randbereich ein zweiseitiges selbsttragendes "Board to Board" Steckverbindersystem, daß unterschiedliche Bauhöhen aufweisen kann.The object is achieved in that the modular stackable Board system is designed such that the boards by means of multi-pole SMD Connectors are connectable. On the boards there is a side in the edge area double-sided self-supporting "board to board" connector system that different Can have heights.

Die Bussegmente sind als frei konfigurierbare Bussegmente ausgebildet, d. h., es sind beliebig viele Bussegmente anreihbar bzw. überlappbar. Die Bustrennung kann im Platinenlayout wahlweise auf einer oder auf beiden Seiten erfolgen.The bus segments are designed as freely configurable bus segments, i. that is, they are arbitrary many bus segments can be added or overlapped. The bus separation can be in the board layout optionally on one or both sides.

Der Busaufbau kann durch direkte (Durchkontaktierung), indirekte (Koppelbaugruppe) oder gemischte Kopplung erfolgen. Es ist eine horizontale und/oder vertikale Kopplung möglich, wodurch die Realisierung von 3- oder 4-Portbaugruppen gegeben ist. Des weiteren ist eine freie Konfiguration von Multi-CPU-Systemen mit gemeinsamen und/oder getrennten Peripherie- oder Systemkomponenten erreichbar.The bus can be set up by direct (through-plating), indirect (coupling module) or mixed coupling. Horizontal and / or vertical coupling is possible, whereby the realization of 3 or 4 port modules is given. Furthermore is one Free configuration of multi-CPU systems with common and / or separate Peripheral or system components accessible.

Zusätzlich zu den zweiseitigen Busverbindern ist an der dritten und/oder vierten Seite jeder Platine das Anbringen einer direkten niederpoligen Peripherieschnittstelle möglich.In addition to the two-sided bus connectors, everyone is on the third and / or fourth side PCB the attachment of a direct low-pole peripheral interface possible.

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher beschrieben werden. Es zeigenThe invention will be described in more detail using an exemplary embodiment. Show it

Fig. 1 - Drauf und Seitenansicht einer Platine Fig. 1 - top and side view of a circuit board

Fig. 2 - Konfiguration des erfindungsgemäßen modularen Systems mit mehreren Platinen Fig. 2 - Configuration of the modular system according to the invention with several boards

In der Fig. 1 ist die Platine 1 dargestellt. Diese weist auf den Seiten A und B jeweils in der Nähe des Randabschnittes einen beidseitig angeordneten Steckverbinder 2 auf. Zu diesen ist im rechten Winkel auf dem einen freien Randabschnitt eine Peripherieschnittstelle 3 angeordnet. Die Peripherieschnittstelle 3 ist als Bereich für externe Verbindungen, beispielsweise als serielle Schnittstelle oder für Sensoranschlüsse, ausgeführt. Die Abmaße der Platine 1 bei einer Stärke von 0,9 mm betragen vorzugsweise 54 × 36,5 mm. Die Steckverbinder sind als Busverbinder mit je 120 poligen SMD-Steckverbinder und die Peripherieschnittstelle 3 als I/O-Connectingbereich 15 polig ausgebildet. Der freie Abstand zwischen den Steckverbindern 2 (Busverbinder) beträgt in diesem Beispiel 43 mm.In FIG. 1, the board 1 is shown. This has a connector 2 arranged on both sides on the sides A and B in the vicinity of the edge section. To these, a peripheral interface 3 is arranged at right angles on the one free edge section. The peripheral interface 3 is designed as an area for external connections, for example as a serial interface or for sensor connections. The dimensions of the circuit board 1 with a thickness of 0.9 mm are preferably 54 × 36.5 mm. The connectors are designed as bus connectors with 120-pin SMD connectors and the peripheral interface 3 as an 15- pin I / O connecting area. The free distance between the connectors 2 (bus connector) is 43 mm in this example.

Die Bauhöhen (Mitte Platine - Mitte Platine) ist variabel ausgeführt und kann 5, 6, 7, 8, 9 . . . mm betragen.The overall heights (middle of the board - middle of the board) are variable and can be 5, 6, 7, 8, 9. , , mm.

Die Fig. 2 zeigt eine Beispielkonfiguration für einen PC-Datenlogger. Das modular stapelbare Platinensystem ist in Busse 1 bis 6 aufgeteilt. Die Busse 1 bis 6 bestehen aus dem Bus 1 - PCI-Bus, dem Bus 2 - Front-Side-Bus (RAM), dem Bus 3 ISA-Bus, dem Bus 4 - X- Bus (IDE, etc.) und den Bussen 5 und 6 - Peripherbus (Meßverstärker, Filter, etc.). FIG. 2 shows an example configuration for a PC data logger. The modular stackable board system is divided into buses 1 to 6 . Buses 1 to 6 consist of Bus 1 - PCI-Bus, Bus 2 - Front-Side-Bus (RAM), Bus 3 ISA-Bus, Bus 4 - X-Bus (IDE, etc.) and the Buses 5 and 6 - peripheral bus (measuring amplifier, filter, etc.).

Das in der Fig. 2 dargestellte modular stapelbare Platinensystem besteht aus 12 zusammengesteckten Platinen 1, die frei konfigurierbare Bussegmente bilden. Die Bustrennung erfolgt im Platinenlayout wahlweise auf einer oder auf beiden Seiten in den Bereichen 1) bis 3). Im Bereich 1) erfolgt eine volle Bustrennung, z. B. bei CPU-Baugruppen. Im Bereich 2) erfolgt keine Trennung. Hier sind die Platinen 1 voll durchkontaktiert, z. B. echte Busbaugruppen oder Koppelbaugruppen (vertikal). Im Bereich 3) sind die Platinen 1 voll oder teilweise getrennt, z. B. bei Koppelbaugruppen (horizontal).The modular stackable circuit board system shown in FIG. 2 consists of 12 assembled circuit boards 1 which form freely configurable bus segments. The bus is separated in the board layout either on one or on both sides in areas 1 ) to 3). In area 1 ) there is a full bus separation, e.g. B. for CPU modules. There is no separation in area 2 ). Here the boards 1 are fully contacted, for. B. real bus modules or coupling modules (vertical). In area 3 ) the boards 1 are completely or partially separated, e.g. B. in coupling modules (horizontal).

Die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung sind nicht nur in den jeweils angegeben Kombinationen und Abmessungen verwendbar, sondern auch in anderen Kombinationen und Abmessungen, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.The above-mentioned features of the invention are not only specified in the respective Combinations and dimensions can be used, but also in other combinations and Dimensions without leaving the scope of the invention.

Claims

1. Modular stackable circuit board system comprising a plurality of circuit boards which are coupled to one another, plug contact strips being provided on each circuit board, characterized in that the circuit boards ( 1 ) can be connected to one another by multi-pole SMD plug connectors ( 2 ), the plug connectors ( 2 ) are designed as a two-sided self-supporting "board to board" connector system with the same or different heights.

2. Modular stackable board system according to claim 1, characterized in that the connectors ( 2 ) on the top and bottom of the board ( 1 ) are arranged opposite each other in the edge region of the board ( 1 ).

3. Modular stackable board system according to claim 1 and 2, characterized in that any number of freely configurable bus segments while maintaining the constructive Can be lined up or overlapped.

4. Modular stackable board system according to claim 1 to 3, characterized in that the buses in the board layout can be separated on one or both sides.

5. Modular stackable board system according to claim 1 to 4, characterized in that the bus structure through direct through-plating, indirect (coupling module) or mixed coupling takes place.

6. Modular stackable board system according to claim 1 to 5, characterized in that the coupling modules are horizontally and / or vertically coupled.

7. Modularly stackable board system according to claim 1 to 6, characterized in that direct peripheral interfaces ( 3 ) can be arranged at right angles to the connectors ( 2 ) on one or two of the free sides of the boards ( 1 ).