Rozwoj PCB, Wiek Internetu przedmiotów jest tutaj, a to przejęcie praktycznie każdy aspekt świata cyfrowego. Oczekuje opisali internetu przedmiotów jako „czwartej rewolucji przemysłowej” i „największym rzecz od czasu wybuchu com”.
A jeśli ostatnie doniesienia z Gartner liczyć na cokolwiek, planeta Ziemia będzie miała co najmniej 20 mld urządzeń obsługujących internet w rozwoj PCB do 2020 roku.
Poprzez wykorzystanie technologii, twórcy są wymyślanie inteligentnie połączonych platform innowacji, takich jak noszenia urządzeń automatyki domowej i medycznych systemów monitorujących, inteligentnych samochodów i futurystycznych miast.
Jak najnowszej technologii dzieciak na bloku, Internet przedmiotów przedstawia pomyślny zabiorą łączności między elementami fizycznych i cyfrowych. Ten artykuł będzie mówić o rozwoju i przyszłości Internetu przedmiotów w szczegółach. Chcesz wiedzieć więcej na ten temat?
Internet przedmiotów: Jazdy Nowe podejście do tworzenia PCB
Jeden z najlepszych współczesnych tendencji w rozwoju PCB jest coraz bardziej powszechne zastosowanie elastycznego i wysokiej gęstości interkonektu (płytka decyzji. Konwencjonalnych metod routingu PCB nie można osiągnąć. HDI) z desek. Większość urządzeń internetu przedmiotów są przeznaczone do pracy w ruchu, a zastosowanie przewodów Flex PCB upraszcza zapewniając jednocześnie dodatkowy opór w trudnych warunkach.
Ponadto, ponieważ powierzchnia płyta zmniejsza i zwiększa gęstość routingu, twórcy zwraca się do wytwarzania sztywnych płytek. Tutaj, warunki dotyczą wielowarstwowych jednostronne, metalcore, techniki HDI jak Vias niewidomych i zakopanych zaoszczędzić cenną przestrzeń. HDI wzory są również ułatwienie niższe zużycie energii i lepszą wydajność, dzięki czemu doskonale nadaje się do urządzeń Internetu przedmiotów.
Figura 2 - elastyczna płytka
Łącząc Flex i HDI zbliża się do wzorów PCB daje firmom możliwość tworzenia niewielkich urządzeń mobilnych, które nękają mniej czynników, takich jak stres termiczny i straty sygnału, bez obniżania wydajności. Urządzenia internetu przedmiotów może być teraz mniejsze, lżejsze i szybsze niż kiedykolwiek.
Wykonanie PCB Do Internetu przedmiotów: Co za różnica?
Chociaż Internet przedmiotów nie wymagała kompletnego reinvention w rozwoju PCB, to przyniósł nowe kwestie do stołu projektowego.
Ze względu na różną budowę zbliża, układ, wykonanie i montaż proces Internet przedmiotów opartej na PCB różni się znacznie od tradycyjnej planszy.
Na początek, PCB internetu przedmiotów zwykle składają się sztywna-flex albo giętkie zespołów obwodu, w przeciwieństwie do zasadniczo większej płaskiej i charakteru tradycyjnych płyt.
Wytwarzanie z zespołami FLEX wymaga obszernych, bardzo dokładnych obliczeń wskaźników zginania, iteracji cyklicznych, grubości śladowej sygnału, sztywnych i elastycznych warstw obwodu, masy miedzi, umiejscowienie usztywniacz i ciepło generowane przez elementy.
Ponadto rozwijające się PCB dla IOT wymaga, aby projektanci zapewniały solidne przyrosty między warstwami zarówno sztywnymi, jak i środkami, a także mają solidne zrozumienie niezwykle malutkich komponentów, takich jak pakiety 0201 i 00105.
Rysunek 3 - Flex i sztywne płyty obwodowe, które są na stałe podłączone do siebie. Gdy projekt sztywno-flex HDI
Specjalistyczne narzędzia i urządzenia są niezbędne do prawidłowego drukowania PCB przeznaczonych do urządzeń IOT. Na przykład, praca ze sztywnym płytką PCB oznacza, że deweloper potrzebuje specjalnego akcesorium, aby zapewnić zabiegłe zabiegłe do skutecznego drukowania nad różnymi grubościami części obwodów sztywnych i flex.
Nic dziwnego, więc wiele startupów IOT i nowych projektantów współpracuje ze specjalistycznymi firmami EMS dla ich rozwoju PCB, aby zapewnić udane i terminowe uruchomienie produktu.
IOT i przyszłość projektowania PCB
Internet rzeczy oferuje branży PCB MIRIAD prospektywnych starań, a chociaż deweloperzy drukowania są już dobrym postępem z technologią, o wiele więcej nie nadejdzie. Oto imponujące sposoby wpływające na teraźniejszość i przyszłość rozwoju PCB.
1. Malejące układy
Adwent wyrafinowanych urządzeń IOT oznaczonych końcem do dni, kiedy deweloperzy mieli więcej niż wystarczająco dużo miejsca, aby ustanowić utwory, komponenty i Vias. IOT Trends dyktują, że producenci dają jak najwięcej funkcjonalności do gadżetów, które są wystarczająco małe, aby być noszeni, kieszeni, a nawet spożywane.
Rysunek 4 - PCB SmartWatch
Weźmy, na przykład, obecna uprawa smartwatches. Pomimo bycia tak dużym jak twój przeciętny zegarek, urządzenia, takie jak Samsung Gear S3 i sprzęt Apple Watch Pack, takich jak wyświetlacze LED, pamięć wewnętrzna, sterowniki SOC, żetony Bluetooth i kilka czujników.
Klienci oczekują coraz więcej z ich małych, codziennych urządzeń, a przyszłych projektantów PCB będą miały nawet tinier Gadżety do pracy z SmartWatches. Przejście przez dominujące zastosowanie PCB Rigid-Flex i HDI, średnie płytki drukowane nie będą tak dopuszczalne w nadchodzących latach.
2. Lepsze technologie pakowania
Otwór do otworów i formaty opakowania do montażu na powierzchni mogą być dokładnie skuteczne w ciągu lat, ale jako gadżety nadal kurczą się, deweloperzy znajdują potrzebę zbadania nowszych technologii. Jednym z nich jest moduły Multi-chip (MCM), co umożliwia projektantom podłączenie wielu ICS na jednej matrycy, utrzymując cienkie czynniki formularzy.
Rysunek 5 - Moduł Multi-Chip
Inny model, system-pakiet (SIP), integruje systemy cyfrowe, analogowe i RF do pojedynczego układu wielofunkcyjnego, podczas gdy trójwymiarowe układy scalone (3D-ICS) umożliwiają stosowanie układu wielu silikonów wraz z mniejszym śladem i zmniejszone zużycie energii.
Zbierająca się wybuchowa eksplozja w użyciu tych modeli opakowań jest ustawiona w celu dodania ogromnej złożoności do drukowanych płyt, potencjalnie wykorzystujących w nowej generacji PCB lub zintegrowanych płyt komponentowych (ICBS), jak będą tak zwane, które oferują producenci znacznie wyższej ceny na współczynnik powierzchni.
3. Obejmujący projekty
Deweloperzy PCB służą do zaprojektowania tablicy i przekazywania go do zespołu mechanicznego dla sprawdzenia dopasowania, a następnie zespołu pakującego dla ostatecznego montażu.
Jednak w świecie IOT jednak mniejsze czynniki formy i bardziej wrażliwe komponenty sprawiają, że każdy interesariusz jest na tej samej stronie od początku procesu projektowania.
Aby zharmonizować funkcję, formę i potrzeby biznesowe idealnie, produkcji PCB i obliczenia montażowe muszą być wykonane jednocześnie.
Rysunek 6 - PCB Wirtualny prototypowanie z KICAD
Z IOT szybko zdobywając ziemię, projektanci PCB powinni spodziewać się znacznie bardziej wirtualnego prototypowania, aby ocenić parametry, takie jak wielkość zarządu, ogólną masę produktu, a płyta pasująca w zamierzonej obudowie, przed zwalczaniem szczegółów obwodów.
Twórcy PCB nie będą już tylko kolejnym tymczasowym zestawem rąk w cyklu rozwoju produktu, ale raczej eksperci, które koncentrują się na wszystkich aspektach procesu projektowania.
4. Normalizacja
Chociaż standardy regulujące projekt tradycyjnych PCB są już istniejące, Internet rzeczy pchają branżę w kierunku jeszcze bardziej jednolitych przyszłości. PCB wykonane dla IOT będą musiały podtrzymywać najwyższy poziom wydajności i niezawodności.
Dlatego, zamiast koncentrować się na rekonstrukcji ich obwodów, aby osiągnąć unikalne wyniki, projektanci prawdopodobnie zdecydują się na ponowne wykorzystanie bloków, które zostały już symulowane i udowodnione, aby odnieść sukces w tej dziedzinie.
Oszczędzanie i ponowne wykorzystanie staną się normą w rozwoju zarządu, a projektowanie modułu całkowicie zastąpi tradycyjne procesy schematyczne.
5. Współpraca z projektantami mechanicznymi
Oprócz wirtualnego prototypowania i planowania produktów, rozwijanie PCB dla IOT wymaga jędrnej współpracy między projektantami obwodów i inżynierów mechanicznych.
Przyszłe procesy projektowania produktów prawdopodobnie zrzucą starą model linii montażowej na korzyść podejścia, w którym zarówno zmiany mechaniczne, jak i obwodu zdarzają się w czasie rzeczywistym.
Rysunek 7 - Integracja elektryczna-mechaniczna
Projektanci nie będą już musieli konwertować pliki z jednego formatu oprogramowania do obok przedstawień kolejowych i modeli komponentów do podstawowych kontroli zakłóceń.
Zamiast tego inżynierowie mechaniczne i elektroniczne przyjąą korzystanie z narzędzi ECAD i MCAD, które przybliżają swoje dane razem w przypadku bezproblemowej współpracy w czasie rzeczywistym.
Oczywiście, ta zbliżająca się ewentualność podnosi znaczące obawy dla większości graczy w branży ECAD, których narzędzia projektowe nie działają dobrze razem, nie mówiąc już o oprogramowaniu MCAD.
Najlepsze narzędzia do przyszłej projektu IOT będą tymi, które otrzymują inżynierów i projektantów na tej samej stronie.
6. Nowe materiały
W nowoczesnym świecie IOT obwód musi być mały, WellPCB oferuje sterowniki silnika DC zarówno na rynkach krajowych, jak i międzynarodowych. Mamy elastyczny i komórkowy. W rezultacie stosowanie FR4 do produkcji PCB w kształcie kwadratowej stopniowo utruga drogę do nowych materiałów, takich jak Copper sztywna, plastikowa, a nawet siatka.
Rysunek 8 - Copper sztywno-flex
Droga, Fr4 projektanci będą musieli współpracować ze specjalistami, którzy wiedzą, jak pracować z alternatywnymi materiałami.
Firmy badawcze, takie jak Holst Center i Wearable Technologies, są obecnie najlepsi wybór dla programistów IOT poszukujących usług konsultingowych i testowych dla bezprzewodowych autonomicznych czujników autonomicznych i obwodów elastycznych.
7. Bardziej nacisk na łączność bezprzewodową
Rysunek 9 - Moduł nadajnika bezprzewodowego
Moduły bezprzewodowe i obwody RF dają produkty IOT, ważną zdolność komunikowania się z ich otoczeniem, gromadzenie danych i wysyłanie go na serwery online i offline.
Obecnie rynek jest wypełniony modułami przyjaznymi iotem i komponentami RF, z których wszystkie utrzymują swoje ślady małe, w tym jak najwięcej funkcjonalności, jak to możliwe.
Ponieważ potrzeba łączności na świecie ewoluuje jednak technologia bezprzewodowa znajdzie swoją drogę do coraz więcej gadżetów, a projektanci PCB będą musieli poradzić sobie z wyzwaniem montażu mocniejszych i niezawodnych modułów na znacznie płynne płyty.
Protokoły, które dyktują parametry, takie jak zakres, szybkość transferu danych i bezpieczeństwo prawdopodobnie będą musiały zostać zmienione i zaktualizowane, aby zaspokoić potrzeby wschodzące.
Jeszcze bardziej ekscytujące jest to, że standaryzacja staje się normą, jest całkowicie możliwe, aby mieć jeden główny protokół bezprzewodowy rządząc światem IOT w przyszłości.
8. Sharper Skup się na zużyciu energii
Przyszłe produkty IOT zdarzają się z fizycznym portami energetycznymi i źródłami wtycznymi na rzecz baterii i możliwości zbioru energetycznego w celu promowania przenośności, wraz ze sztuczną inteligencją.
Rynek IOT tęsknił za coraz bardziej dla inteligentnych urządzeń, które działają w sposób ciągły i niewiele bez interwencji człowieka. Dotyczy zatem projektanci PCB, muszą znaleźć większy nacisk na efektywność energetyczną, aby odnieść sukces w przyszłości.
Rysunek 10 - budżet energii
Obiecujące podejście do lepszego zużycia energii pojawi się budżet energetyczny dla poszczególnych bloków funkcjonalnych na PCB, zamiast rozważyć produkt jako całość. W ten sposób projektanci zdobnią bardzo potrzebną elastyczność do identyfikacji i udoskonalenia głodnych elementów.
9. PCB dla ludzkiego ciała
Basen elektroniki zdrowia i fitness rozszerza się co roku, ponieważ deweloperzy IOT odkryli nowe sposoby lepszego życia. Jednak ludzkie ciało przedstawia wyjątkowe wyzwania dla projektantów PCB.
Na przykład, niezwykle stratny charakter naszych ciał oznacza, że każde urządzenie przeznaczone do noszenia lub w kieszeni musi utrzymywać sygnał, który jest wystarczająco silny, aby przezwyciężyć hałas.
Ponadto, ponieważ wilgoć i obwód nie mieszają się, projektowanie noszenia IOT wymaga, aby programiści uważają działanie potu i wody ostrożnie.
Rysunek 11 - Ultra-Low Psikick Monitoring Chip (z Fix.org)
Inżynierowie mechaniczne odgrywają znaczącą rolę w rozwoju opakowań, które są odporne na wilgoć, ale jako więcej zastosowań do przycinania gadżetów IOT, projektanci PCB będą musieli zrobić znacznie więcej, zapewnienie wrażliwych elementów są dobrze chronione.
10. Firmer podejmuje niezawodność
Miniaturyzowane urządzenia IOT wymagają dużej precyzji do wytworzenia. Podczas gdy większość projektantów jest zazwyczaj wygodna z zamienianiem smażonych elementów przelotowych na tradycyjnych płyt drukowanych, rynek IOT nie ma tolerancji na porażkę.
Wrażliwe urządzenia, takie jak na rękę i aparaty słuchowe muszą działać cały czas.
Ponieważ zapotrzebowanie na produkty IOT nadal wzrasta, projektanci PCB będą musieli zapewnić, że ich deski działają doskonale z pudełka.
Oznacza to spędzanie dużo czasu w programach symulacyjnych, takich jak Pspice, starannie optymalizując ich prototypy za najlepszą wydajność, przed rozpoczęciem wytwarzania fizycznego.
Wniosek
Projekt elektroniczny przechodzi przez obszerne zmiany, aby nadążyć za IOT. Nowe podejścia zajmują się scenie, a producenci PCB stopniowo obejmują rozwój produktów jako całość, a nie tylko projektowanie płyt drukowanych.
Jako zapotrzebowanie na potężne płyty obwodowe z małymi, lekkimi komponentami rozszerza się jeszcze bardziej, projektantów i producentów z wyobraźnią i wiedzą, aby skorzystać z wschodzących możliwości, będą głęboko korzyści.
Więc jesteś graczem w grze w IOT? Czy chciałbyś współpracować z firmą, która zna the Ins and outs opracowywania programów PCB dla Internetu rzeczy? Dotrzyj do WellPCB Limited i przejdź dziś na właściwą ścieżkę.