在 PCB 開發方面， 物聯網時代 已經來臨，它幾乎接管了數字世界的方方面面。

 到 2020 年，地球將至少有 200 億臺支持互聯網的設備用于 PCB開發。

通過利用這項技術，開發人員正在為可穿戴設備、家庭自動化和醫療監控系統、智能汽車和未來城市等創新開發智能連接平臺。

作為最新的科技小子，物聯網為物理和數字組件之間的連接帶來了吉祥的表現。本文將詳細談談物聯網的發展和未來。你想了解更多嗎？

物聯網：推動 PCB 開發的新方法

當今 PCB 發展的主要趨勢之一是越來越普遍地使用柔性和高密度互連（電路板制造。傳統的 PCB 布線方法無法實現這一點。使用HDI技術，如盲孔和埋孔，以節省寶貴的空間。HDI設計還有助于降低功耗和提高性能，使其非常適合物聯網設備。

圖 2 –柔性 PCB

將flex 和 HDI 方法結合到 PCB設計中，公司能夠制造出受熱應力和信號損失等因素影響較少的微型移動設備，而不會影響性能。物聯網設備現在可以比以往更小、更輕、更快。  

為物聯網制造 PCB：有什么不同？

雖然物聯網不需要對PCB開發進行徹底的改造，但它為設計表帶來了新的考慮。

由于不同的設計方法，基于物聯網的 PCB的布局、制造和組裝過程有很大不同。

首先，物聯網PCB 通常由剛柔結合或柔性電路組件組成，這與傳統電路板的大而平的特性相反。

使用柔性組件制造需要對彎曲比、生命周期迭代、信號跡線厚度、剛性和柔性電路層、銅重量、加強筋放置以及組件產生的熱量進行廣泛、高精度的計算。

此外，為物聯網開發PCB 要求設計人員確保剛性和柔性側層之間的牢固粘合，并且還需要對 0201 和 00105 封裝等非常微小的組件有深入的了解。

圖 3 –永久連接在一起的柔性和剛性電路板。當靈活和移動。因此，將FR4 用于方形 PCB 制造正在逐漸為新材料鋪平道路，例如柔性銅、塑料甚至網狀材料。

圖 8 – 剛柔結合銅

在未來，FR4 設計師將需要與知道如何使用替代材料的專家合作。

研究公司目前是物聯網開發人員尋求無線自主傳感器和柔性電路咨詢和測試服務的首選。

 更加重視無線連接

圖 9 – 無線發射器模塊

無線模塊和射頻電路為物聯網產品提供了與周圍環境通信、收集數據并將其發送到在線和離線服務器的關鍵能力。

如今，市場上充斥著物聯網友好型模塊和射頻組件，所有這些模塊和射頻組件都保持較小的占地面積，同時包含盡可能多的功能。

然而，隨著世界連接需求的發展，無線技術將進入越來越多的小工具，PCB 設計人員將不得不應對將更強大、更可靠的模塊安裝到更小的電路板上的挑戰。

規定范圍、數據傳輸速度和安全性等參數的協議可能需要修改和更新，以滿足新出現的需求。

更令人興奮的是，隨著標準化成為常態，完全有可能讓一個主要的無線協議統治未來的物聯網世界。

更加關注功耗

未來的物聯網產品可能會取消物理電源端口和插入式電源，取而代之的是電池和能量收集功能，以促進便攜性以及人工智能。

物聯網市場越來越渴望能夠連續工作且幾乎不需要人工干預的智能設備。因此，PCB 設計人員需要更加重視能效，才能在未來取得成功。

圖 10 – 功率預算

一種實現更好功耗的有前途的方法是為 PCB 上的各個功能塊制定功率預算，而不是將產品作為一個整體考慮。這樣，設計人員將獲得急需的靈活性來識別和改進耗電組件。

用于人體的 PCB

隨著物聯網開發人員發現改善日常生活的新方法，健康和健身電子產品的數量每年都在擴大。然而，人體對 PCB 設計人員提出了一些獨特的挑戰。

例如，我們身體的極度損耗性意味著任何打算佩戴或裝在口袋里的設備都需要保持足夠強的信號來克服噪音。

此外，由于濕氣和電路不會混合，因此設計物聯網可穿戴設備需要開發人員仔細考慮汗水和水的影響。

圖 11 – 超低功耗 PsiKick 監控芯片

機械工程師在防潮封裝的開發中發揮著重要作用，但隨著物聯網小工具的更多用途出現，PCB 設計人員將需要做更多工作，以確保敏感組件得到良好保護。

更 堅定的可靠性

小型化的物聯網設備需要非常高的制造精度。雖然大多數設計人員通常習慣于更換傳統電路板上的油炸通孔組件，但物聯網市場無法容忍失敗。

手表和助聽器等敏感設備必須一直工作。   

隨著對物聯網產品的需求不斷上升，PCB 設計人員需要確保他們的電路板開箱即用。

這意味著在開始物理制造之前，要花費大量時間在像 PSpice 這樣的模擬程序上，仔細優化他們的原型以獲得最佳性能。

結論

電子設計正在經歷廣泛的變化以跟上物聯網的步伐。新方法正在占據中心位置，PCB 制造商逐漸將產品開發視為一個整體，而不僅僅是電路板的設計。

隨著對具有微型、輕型組件的強大電路板的需求進一步擴大，具有想象力和專業知識以利用新興機會的設計師和制造商將受益匪淺。