thư mục
về sự phát triển của PCBInternet of Thingsở đây, nó chiếm hầu hết mọi khía cạnh của thế giới kỹ thuật số. Expects mô tả IoT là “cuộc cách mạng công nghiệp thứ tư” và “điều lớn nhất kể từ những năm 1990”. Com nổ. \”
Nếu như Gartner vừa công bố, sẽ có ít nhất 20 tỉ thiết bị kết nối vào năm 2010bảng mạch invào năm 2020.
Bằng cách tận dụng công nghệ này, các nhà phát triển đang cung cấp nền tảng kết nối thông minh cho các đổi mới như thiết bị đeo, hệ thống tự động hóa gia đình và giám sát y tế, xe thông minh và các thành phố trong tương lai.
Là sản phẩm công nghệ mới nhất, Internet of Things (IoT) đã thể hiện hình ảnh may mắn về kết nối giữa các thành phần vật lý và kỹ thuật số. văn bản này sẽ nói về sự phát triển và tương lai của internet. anh muốn biết thêm không?
internet: một con đường mới để thúc đẩy sự phát triển của pcb
Một trong những xu hướng chủ yếu của việc phát triển PCB ngày nay là sự nối tiếp ngày càng tăng của các kết nối linh hoạt và mật độ cao (những sản xuất bảng mạch). việc này không thể thực hiện được bằng cách thực hiện các đường dây điện tử được kết nối thông thường. cùng vớichỉ số phát triển con người) bảng. Hầu hết các thiết bị IoT được sử dụng khi di chuyểnviệc sử dụng các bảng mạch in linh hoạt đơn giản hóa việc điều khiểnmà còn giúp chống lại những điều kiện khắc nghiệt.
Ngoài ra, khi diện tích bề mặt bảng điều khiển giảm và mật độ dây cáp tăng lên, các nhà phát triển bắt đầu chuyển sang việc sản xuất các bộ phận tử cứng. Ở đây, điều kiện được áp dụng cho nhiều lớp, một mặt, lõi kim loại,chỉ số phát triển con ngườicác kĩ thuật như lỗ hổng và lỗ hổng có thể tiết kiệm không gian quý giá.chỉ số phát triển con ngườiThiết kế cũng thúc đẩy tiêu thụ năng lượng thấp hơn và hiệu năng tốt hơn, làm cho nó rất phù hợp với các thiết bị IoT.
Hình 2-PCB linh hoạt
kết hợpphương pháp flex và hdi cho pcbThiết kế này cho phép công ty sản xuất các thiết bị di động nhỏ mà không ảnh hưởng đến hiệu năng, ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như áp suất nhiệt và mất tín hiệu. Các thiết bị IoT bây giờ có thể nhỏ hơn, nhẹ hơn và nhanh hơn bao giờ hết.
tạo ra các pcb cho internet: có gì khác nhau?
Mặc dù Internet of Things không cầnmột cuộc cách mạng hoàn toàn của pcbphát triển, nó mang lại sự cân nhắc mới cho bảng thiết kế.
Bởi vì phương pháp thiết kế khác nhaubố tríquy trình sản xuất và lắp đặt một bộ phận dựa trên internet là khác biệt rất nhiều so với quy trình sản xuất và lắp đặt bảng mạch truyền thống.
Đầu tiên là IoTMột PCB thường bao gồm một bộ phận mạch cứng hay linh hoạttrái ngược với các tính năng lớn và phẳng của bảng mạch truyền thống.
việc sản xuất với các bộ phận linh hoạt đòi hỏi các tính toán rộng và chính xác cao về tốc độ cong, vòng đời lặp lại, độ dày đường tín hiệu, độ cứng và các lớp mạch linh hoạt, trọng lượng cuối, vị trí thanh nâng và độ nóng tạo ra từ các bộ phận.
Hơn nữa, sự phát triểncác thiết kế internet đòi hỏi các nhà thiết kếđảm bảo ràng buộc chặt chẽ giữa các lớp trên các bề mặt cứng và linh hoạt và hiểu biết về các thành phần rất nhỏ như các gói 0201 và 00105.
hình 3 – các bảng mạch linh hoạt và cứng được kết nối vĩnh việc với nhau. Khi thiết kế HDI cứng và linh hoạt
các công cụ và kẹp đặc biệt là cần thiết cho việc in đúng bảng mạch in của các thiết bị internet. Ví dụ, sử dụngkết hợp với bảng mạch inĐiều này có nghĩa là các nhà phát triển cần một loại đặc điểm đặc biệt để giữ bảng điều khiển hoàn toàn phẳng để in vẽ một cách hiệu quả trên các độ dày khác nhau của các phần của mạch điện cứng và linh hoạt.
Vì vậy, không có gì ngạc nhiên khi nhiều công ty khởi nghiệp IoT và các nhà thiết kế mới đang làm việc với các công ty EMS chuyên nghiệp.phát triển pcbbạn cần đảm bảo rằng sản phẩm được phát hành thành công và kịp thời.
tương lai của thiết kế internet và pcb
Internet of Things cung cấp vô số triển vọng cho ngành công nghiệp PCB, mặc dùbảng mạch điện tửcác nhà phát triển đã có những tiến bộ tốt trong công nghệ này, và vẫn còn nhiều tiến bộ hơn nữa. Dưới đây là một số cách ấn tượng để Internet of Things ảnh hưởng đến tình trạng phát triển và tương lai của PCB.
1. thu hẹp bố trí
Sự xuất hiện của các thiết bị IoT phức tạp đánh dấu sự kết thúc của những ngày mà các nhà phát triển có đủ không gian để đặt đường ray, bộ phận và lỗ hổng. xu hướng IoT yêu cầu các nhà sản xuất cung cấp nhiều chức năng nhất có thể cho các thiết bị nhỏ để đeo, đặt trong túi và thậm chí nuốt.
hình 4 – đồng hồ thông minh pcb
hãy lấy đồng hồ thông minh hiện nay làm ví dụ. Mặc dù có kích thước bằng đồng hồ thông thường, nhưng các thiết bị như Samsung Gear S3 và Apple Watch đã tích hợp phần cứng như màn hình LED, bộ nhớ, bộ điều khiển SoC, chip Bluetooth…cảm biến.
Những kỳ vọng của khách hàng về các thiết bị nhỏ hàng ngày của họ đang tăng lên, và các nhà thiết kế PCB trong tương lai sẽ có những thiết bị nhỏ hơn so với đồng hồ thông minh. dựa trên sự kết hợp giữa gãiBảng mạch in HDItrong vài năm tới, bảng mạch thông thường sẽ khó chấp nhận.
công nghệ đóng gói tốt hơn
Trong nhiều năm, các định dạng gói lỗ thông qua và bề mặt có thể là rất hiệu quả, nhưng khi thiết bị tiếp tục thu nhỏ, các nhà phát triển thấy cần phải khám phá các công nghệ mới hơn. Mô-đun đa chip (MCM) cho phép các nhà thiết kế kết nối nhiều IC trên một con chip duy trì hình dạng mỏng.
hình 5 – mô-đun đa chip
Một chế độ khác là gói hệ thống (SiP), kết hợp các hệ thống kỹ thuật số, analog và RF vào một con chíp đa năng đơn, trong khi các mạch tích hợp 3 chiều (3D-ICs) cho phép nhiều con chip silicon được lắp vào nhau để giảm thiểu diện tích và giảm thiểu tiêu thụ điện.
những mô hình đóng gói này sẽ bùng nổ, và điều đó sẽ tạo rabảng mạch inCó khả năng mang đến một thế hệ PCB mới hoặc bảng linh kiện tích hợp (ICB), cung cấp cho các nhà sản xuất tỷ lệ giá trên đơn vị diện tích bề mặt cao hơn.
3. thiết kế bao gồm tất cả
Các nhà phát triển PCB thường thiết kế các bảng mạch và chuyển chúng đến một nhóm cơ khí để kiểm tra lắp ráp và sau đó đến một nhóm đóng gói để lắp ráp cuối cùng.
Tuy nhiên, trong thế giới IoT, điều quan trọng là kích thước nhỏ hơn và các thành phần nhạy cảm hơn để giữ cho mọi bên liên quan nhất quán ngay từ lúc bắt đầu quá trình thiết kế.
Để phù hợp hoàn hảo với chức năng, hình thức và yêu cầu kinh doanh, các tính toán sản xuất và lắp đặt một PCB phải được thực hiện cùng một lúc.
hình 6 – sử dụng kicad để tạo ra mô hình ảo của pcb
Với sự phổ biến nhanh chóng của Internet of Things, các nhà thiết kế PCB nên thực hiện nhiều nguyên mẫu ảo để đánh giá các tham số như kích thước bảng mạch, tổng trọng lượng sản phẩm và tính phù hợp của bảng mạch trong vỏ mong đợi trước khi các chi tiết mạch điện hành.
Các nhà sản xuất PCB sẽ không còn là những người phụ thuộc trong chu trình phát triển sản phẩm, mà còn là những chuyên gia về tất cả các khía cạnh của quy trình thiết kế.
4. tiêu chuẩn hóa
Mặc dù các tiêu chuẩn quản lý thiết kế PCB truyền thống đã tồn tại, Internet of Things đang đẩy ngành công nghiệp vào một tương lai thống nhất hơn.một bộ phim được tạo ra cho internet sẽ cầnduy trì hiệu quả và độ tin cậy cao nhất.
Do vậy, các nhà thiết kế có thể chọn sử dụng lại các mô-đun đã được mô phỏng và đã được chứng minh thành công trong lĩnh vực này, thay vì xây dựng lại các mạch để đạt được các kết quả duy nhất.
Việc tiết kiệm và tái sử dụng sẽ là tiêu chuẩn trong việc phát triển các bo mạch chủ và việc thiết kế các mô-đun sẽ hoàn toàn thay thế quy trình kết cấu thông thường.
làm việc với các nhà thiết kế cơ khí
Ngoài nguyên mẫu ảo và quy hoạch sản phẩm, việc phát triển PCB cho IoT cũng đòi hỏi sự hợp tác chặt chẽ giữa các nhà thiết kế bảng mạch và kỹ sư cơ khí.
quá trình thiết kế sản phẩm trong tương lai có thể từ bỏ các mô hình dây chuyền lắp ráp cổ xưa và thay vào đó là các phương pháp thay đổi và sửa đổi thời gian thực về cơ khí và mạch điện.
bản vẽ 7-thiết lập điện tử
các nhà thiết kế sẽ không cần phải chuyển đổi các tập tinchia sẻ một mặt cắt của bảng mạch và mô hình của các cấu phần từ một dạng thức phần mềm sang dạng thức phần mềm tiếp theo cho việc kiểm tra các lỗi cơ bản.
Thay vào đó, các kỹ sư cơ khí và điện tử sẽ được sử dụng các công cụ ECAD và MCAD để đưa dữ liệu của họ gần hơn, cho phép cộng tác liền mạch trong thời gian thực.
Tất nhiên, khả năng sắp xảy ra này đã thu hút sự quan tâm của hầu hết những người tham gia trong ngành ECAD, các tiện ích thiết kế của họ không hoạt động tốt, chưa kể đến việc làm việc với phần mềm MCAD.
Các công cụ tốt nhất cho thiết kế IoT trong tương lai sẽ là những công cụ đưa các kỹ sư và nhà thiết kế vào cùng một trang.
6. vật liệu mới
Trong thế giới hiện đại của Internet of Things, mạch điện phải nhỏ, WellPCB cung cấp các bộ điều khiển động cơ DC cho cả thị trường trong nước và quốc tế. Chúng tôi có mộtlinh hoạtvà di chuyển. và kết quả làfr 4 được áp dụng trong sản xuất pcb vuôngđang dần dần mở đường cho các vật liệu mới như đồng, nhựa và thậm chí là lưới.
Hình 8 – Chỉ cần gãi dây đồng
Trong tương lai, các nhà thiết kế FR4 sẽcần phải hợp tác với các chuyên gia có kinh nghiệmlàm thế nào để sử dụng các vật liệu thay thế?
Các công ty nghiên cứu như Holst Centre và Wearable Technologies hiện là lựa chọn hàng đầu của các nhà phát triển IoT tìm kiếm các dịch vụ tư vấn và thử nghiệm cho cảm biến tự động không dây và mạch linh hoạt.
chú trọng hơn vào kết nối không dây
hình 9 – mô-đun phát sóng không dây
Các mô-đun không dây và mạch RF cung cấp các sản phẩm IoT để giao tiếp với môi trường xung quanh, thu thập dữ liệu và gửi nó tớiTrên mạngvà máy chủ ngoại tuyến.
Ngày nay, thị trường tràn ngập các mô-đun thân thiện với IoT và các bộ phận RF, tất cả đều duy trì diện tích nhỏ hơn và bao gồm nhiều tính năng nhất có thể.
Tuy nhiên, khi nhu cầu kết nối toàn cầu phát triển, công nghệ không dây sẽ đi vào ngày càng nhiều thiết bị và các nhà thiết kế PCB sẽ phải đối mặt với thách thức gắn các mô-đun mạnh mẽ và đáng tin cậy vào các bảng mạch nhỏ hơn.
Các giao thức quy định các tham số như phạm vi, tốc độ truyền dữ liệu và bảo mật có thể cần phải được sửa đổi và cập nhật để đáp ứng các yêu cầu mới.
Điều thú vị hơn là, khi tiêu chuẩn hóa trở thành chuẩn mực, một giao thức không dây chính thống thống trị thế giới IoT trong tương lai là hoàn toàn có thể.
8. quan tâm nhiều hơn đến năng lượng
Các sản phẩm IoT trong tương lai có thể loại bỏ các cổng điện vật lý và nguồn điện cắm vào và thay vào đó sử dụng pin và thu thập năng lượngkhả năngvới trí tuệ nhân tạo để nâng cao tính di động.
Thị trường IoT đang ngày càng khao khát các thiết bị thông minh có thể hoạt động liên tục và hầu như không cần sự can thiệp của con người. Do vậy, để thành công trong tương lai, các nhà thiết kế PCB cần phải chú trọng hơn vào hiệu quả năng lượng.
bản đồ 10 – ngân sách tiêu thụ điện
Một phương pháp hướng dẫn đến việc giảm thiểu năng lượng là tạo ra ngân sách tiêu thụ năng lượng cho các mô-đun chức năng riêng lẻ trên một PCB thay vì xem xét toàn bộ sản phẩm. Do đó, các nhà thiết kế sẽ có sự linh hoạt cần thiết để xác định và cải thiện các bộ phận tiêu thụ năng lượng cao.
chlorobenzene trong cơ thể con người
Khi các nhà phát triển IoT tìm ra những cách mới để làm cuộc sống hàng ngày tốt hơn, quy mô của các sản phẩm điện tử về sức khỏe và thể dục tăng lên mỗi năm. tuy nhiên, cơ thể con người đặt ra một số thách thức độc đáo cho các nhà thiết kế pcb.
Ví dụ, cơ thể của chúng ta cực kỳ mòn mỏi, điều đó có nghĩa là bất kỳ thiết bị nào mà chúng ta đeo hoặc bỏ vào túi đều cần phải duy trì tín hiệu đủ mạnh để vượt qua tiếng ồn.
Ngoài ra, do độ ẩm và mạch điện không trộn lẫn, thiết kế các thiết bị đeo được IoT yêu cầu các nhà phát triển xem xét cẩn thận tác động của mồ hôi và nước.
Hình 11 – chip giám sát PsiKick siêu năng lượng thấp (từ phys.org)
Các kỹ sư cơ khí đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển bao bì chống ẩm, nhưng với sự gia tăng các ứng dụng của các thiết bị IoT,các nhà thiết kế pcb cầnlàm nhiều hơn nữa để đảm bảo rằng các thành phần nhạy cảm được bảo vệ tốt.
quan điểm vững chắc hơn về độ tin cậy
các thiết bị internet nhỏ yêu cầu một độ chính xác cao. Mặc dù hầu hết các nhà thiết kế thường rất vui khi thay thế các thiết bị thông qua lỗ thông thườngbảng mạch điện tửkhông có sự khoan dung cho sự thất bại.
các thiết bị nhạy cảm như đồng hồ và máy trợ thính phải luôn hoạt động.
Khi nhu cầu sản phẩm IoT tiếp tục tăng lên,Nhà thiết kế PCBbạn cần phải chắc chắn rằng bo mạch chủ của họ đã sẵn sàng để sử dụng.
Điều này có nghĩa là bạn có thể dành nhiều thời gian trong mô phỏng như PSPICE trước khi bạn bắt đầu việc sản xuất với hiệu suất tốt nhất.
kết luận
để theo kịp với internet, thiết kế điện tử đang trải qua những thay đổi lớn. Các phương pháp mới đang đặt vị trí trung tâm và các nhà sản xuất PCB đang nhận được toàn bộ quá trình phát triển sản phẩm, không chỉ là thiết kế bảng mạch.
Khi nhu cầu về các bảng mạch mạnh với các thành phần nhỏ và nhẹ tiếp tục mở rộng, các nhà thiết kế và nhà sản xuất có trí tưởng tượng và chuyên môn để tận dụng các cơ hội mới nổi sẽ được hưởng lợi.
vậy, bạn có phải là người chơi trò chơi internet không? Bạn có muốn làm việc với một công ty có hiểu biết về sự phát triển PCB của Internet of Things? liên lạccông ty tnhh bảng mạch inHôm nay chúng ta sẽ đi đúng hướng.