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PCB和物聯網之間有什么聯系?

物聯網是一類令人興奮的小工具和家電改變消費市場。然而,開發智能手表并不像戴上智能手表那么容易。 PCB設計人員在為這些產品開發強大的硬件解決方案時遇到了獨特的挑戰。這些PCB必須將性能集中到一個小空間,同時保持可靠性和產品預算。值得慶幸的是,最近對經常被忽視的PCB類別的改進使這一挑戰成為可能。靈活的PCB已成為物聯網項目設計人員的最佳策略。

PCB和物聯網之間有什么聯系?

作為PCB設計師,我知道我的工作領域在過去二十年中已經發生了根本變化。在20世紀90年代中期剛剛離開學校,我早期的所有項目都集中在兩個主要領域:計算機或計算機外圍設備。當然,有一個奇怪的立體聲或時鐘收音機,但有90%的時間我在桌面主板或接近它的東西上工作。這意味著,平均每天,我的設計工作有很多不動產。所有這些都在兩層板上。這是一個不同的時間。值得慶幸的是,它并沒有永遠保持這種狀態。

PCB和物聯網之間有什么聯系?

連接到云是物聯網的一個關鍵特征

快進到今天,我仍然在計算機領域設計PCB。大米色盒子不再是游戲的名稱 - 相反,它完全是關于物聯網(IoT)。通過這些嵌入式計算機,開辟了一個全新的小工具和設備類別,尤其是那些“智能家居”綽號。

咖啡機,水壺,冰箱,照明,手表,甚至汽車都是拿起這個21世紀的技術。集成云控制,遠程訪問,甚至機器學習等功能(當您從工作中回來時,您的空調開啟),它真的開始感覺像是未來。當然,對于我們PCB設計師和電氣工程師來說,這意味著不僅僅是派對技巧和模糊邏輯烤面包機。

物聯網:比你可能更復雜

出于顯而易見的原因,為物聯網設備構建PCB是一項真正的挑戰。例如,空間非常寶貴。大多數物聯網產品都是針對消費者市場的小型電器,控制器或可穿戴設備,他們喜歡整潔緊湊的產品。此外,許多這些設備的設計并未考慮硬件設計。相反,它完全是關于審美,這意味著不規則形狀的小空間用于硬件。

然后,就是性能問題。如果他們的冰箱需要“加載”,并且需要很多功能才能讓智能手表顯示出YouTube,沒有人會感到激動。您的PCB可能包含IC和至少一個SoC(如果不是兩個)。最后,我們需要考慮可靠性;購買這些小工具的消費者會期望他們“只是工作”。這意味著你所做的任何設計選擇都需要堅如磐石的基礎。就像過去那樣,沒有錯誤的空間(或其他任何事情)。那么,智能設計師在做什么?

PCB和物聯網之間有什么聯系?

智能手表是物聯網的典型應用。它們在小型封裝中需要很多性能

靈活的PCB:物聯網項目的最佳朋友

請允許我分享一些個人信息與你相處。我回憶起的簡單的兩層板是不行的。它們在小外形尺寸方面做得不夠?,F在你可能在想,“那么高密度多層板呢?”當然,這在技術上是正確的,但根據我的經驗,它們比它們的價值更麻煩。隨著移動中的大量物聯網產品(特別是可穿戴設備),這些板很容易破碎。不僅如此,他們需要一個平坦的空間來適應。有一個更好的答案,看起來每個人制作物聯網設備也是如此。靈活的PCB已經成為物聯網領域的首選,將以前不起眼的PCB提升到新的突出位置。由多層聚酰亞胺制成,柔性PCB能夠使用相同規格的剛性電路板。它們具有廣泛的適應性,不會犧牲長期可靠性,并在物聯網應用中取得了成功。更重要的是,它們的靈活性使它們很容易融入許多物聯網產品的小型和非常規幾何中。

在不止一些項目中,我已經能夠利用彎曲面板和底座背后的空間。我也不需要那么多的連接器和帶狀電纜,我們都知道它們有多么笨重。潛在地,你甚至可以創建一個能夠適應不同形狀因子的幾種物聯網產品的通用設計(我的老板喜歡那種)。靈活的PCB和物聯網 - 它是天作之中的匹配。

有很多公司大大小小的運行在一塊物聯網餡餅之后,你可能會在附近的一個物聯網項目上工作未來。當然,如果你像我一樣持懷疑態度,你可能會擔心設計一個靈活的PCB。鑒于與物聯網項目相關的現有挑戰,您為什么要讓事情變得更復雜?但就像“雞蛋和雞蛋”問題一樣,不斷擴大的物聯網市場已經得到改善,并且已經通過靈活的PCB實現了。

大約8年前,我記得在遇到供應商的同時看到一些原型柔性PCB,他們無疑很簡單。如今,SMT,微孔,多層基板和BGA IC等現代技術很容易應用。由于更好的規模經濟,制造商可以提供更便宜的這些功能。在相同的預算下,柔性PCB的設計選擇范圍已大大擴展。事實上,在成本效益分析中,剛性PCB不再是即時贏家。

它們也變得更強大,因此具有更高的可靠性。然而,有一件事沒有改變,那就是設計過程本身。 PCB CAD環境中的工作流程將非常相似:布置軌跡,選擇和放置組件,添加其他圖層。最重要的是,許多最近的設計包都是為了處理柔性設計而提供的,并且可以讓您深入了解選擇尺寸和幾何形狀。老實說,即使你沒有在柔性PCB上完全“出售”,PCB設計的前景仍將不斷改變,以實現物聯網。如果它們今天不夠好,那么它們明天會很棒。

作為一名設計師,我希望你和我使用柔性PCB一樣熱情。技術和設計工具都得到了很大改進。在您深入了解物聯網世界之前,最好先評估一下您可以使用的工具和資源。

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