Leiterplattentechnisch - Entwicklung von PCBA Modulen für das Internet der Dinge

Forschung und Entwicklung von PCBA-Modul umfasst hauptsächlich zwei Aspekte: Hardware-Design und Software-Design; die sogenannte Planung und dann Umzug, vor dem Moduldesign. Notwendigkeit, von diesen Aspekten zu berücksichtigen, Programmauswahl, Schaltplan- und Layoutgestaltung, Leiterplatte und PCBA Verarbeitung und Proofing, Index-Debugging und Parameterprüfung; unter ihnen, die Programmauswahl ist die wichtigste.

1. Schemeauswahl

Der Kern ist es, die Funktionen zu erfüllen, einfach zu liefern und zu produzieren, und Preisanpassung.

1. Bedarfsanalyse

Funktionale Überlegungen: der Netzwerkmodus, der von WLAN verwendet wird, eins-zu-eins oder eins-zu-viele. One-to-one für Endgeräte, One-to-many für Gateways und Routing.

In Bezug auf die Übertragungsgeschwindigkeit wird es in Strömungsart und Steuertyp unterteilt. Wenn das Modul in der Steuerung von intelligenten Haushaltsgeräten verwendet wird, wählen Sie einen Steuerungstyp Chip, wie ESP8266; Wenn es in einem Produkt wie einem Router verwendet wird, ist es notwendig, einen Flow-Chip, wie 7620 MTK zu wählen.

In Bezug auf funktionale Schnittstellen betrachten PCBA-Modulentwickler mehr Möglichkeiten für die Anzahl der Chipschnittstellen, funktionale Unterstützung usw., wie GPIO-Funktionsport, SPI-Flash-Expansionsport, I2C-Schnittstelle; In der Tat ist dies gut verstanden, wie RTL8710, der Internet of Things WiFi-Chip, es hat mehr als zwanzig GPIOs, unterstützt mehr Ein- und Ausgabegeräte oder mehr externe Verbindungen oder Steuerungen.

Die gleiche Berücksichtigung von Schnittstellenfunktionen kann nicht ignoriert werden. Zum Beispiel können einige Schnittstellen dieses Chips den Stromverbrauch automatisch auf den niedrigsten Zustand reduzieren, wenn er nicht funktioniert, und können automatisch aus dem Schlafmodus aufwachen, wenn er in den Betriebszustand eintritt, was den Stromverbrauch des Produkts erheblich reduzieren kann. Darüber hinaus können PCBA-Modulentwickler hinsichtlich der Anwendungsfunktionen je nach Bedarf transparente oder undurchsichtige Chiplösungen wählen.

2. Analyse der Vor- und Nachteile

Darüber hinaus to analyzing the market demand for chip solutions, PCBA-Modul Entwickler müssen auch die Kosten und Stabilität des Chips berücksichtigen, sowie die originalen Fabrik- und Lieferkanäle. Auch wenn ein gutes Produkt in allen Aspekten ausgezeichnet ist, aber der Preis ist aus dem Markt, Niemand wagt es zu wählen. Natürlich, Du kannst nicht nur auf den Preis schauen. Wie das Sprichwort sagt, Es macht Sinn, dass billig nicht gut ist. Wenn der Unterschied zwischen den Vorteilen der beiden Chiplösungen offensichtlich ist, Die Chiplösung mit dem dominanten Vorteil wird nicht jeden davon abhalten, zu wählen, auch wenn der Preis etwas höher ist. Wenn es um die Stabilität der Chiplösung geht, das ist besonders kritisch. Wenn es sich um einen Chip handelt, der einen hohen Stromverbrauch hat und leicht Hitze verursachen und Abstürze verursachen kann, Wie lassen Sie Produktentwickler und Verbraucher wählen?? Natürlich, Wärmeerzeugung und PCBA-Wärmeableitung Kann einer der vielen Faktoren sein, die Instabilität verursachen. Zum Beispiel, Die unzureichende Optimierung des Software-Codes durch den Chiphersteller verursacht auch die oben genannten Probleme.

2. Schematische Gestaltung

Nachdem PCBA-Modulentwickler die Chiplösung gewählt haben, müssen sie PCBA-Modulentwicklung und -Design durchführen. Die erste Aufgabe der PCBA-Modulentwicklung und -Konstruktion ist das Entwerfen des Schaltplans.

1. Stabilität: Der Entwickler muss ein PCBA-Schaltplan mit hoher Stabilität entsprechend den Spezwennikationsanforderungen entwerfen, die auf den Chipinformationen basieren, die vom Chiphersteller bereitgestellt werden.

2. Kostenvorteil: Es gibt viele Entwurfsschemata für das schematische Diagramm, aber die Berücksichtigung der PCBA-Verarbeitungskosten kann nicht ignoriert werden. Zum Beispiel können zweischichtiges PCB-Design und vierschichtiges PCB-Design verwendet werden. Vierschichtige Leiterplatte ist auch besser, aber der Preis ist teurer. Das ist natürlich nur ein Aspekt der Kostenerwägungen.

3. Kompatibilitätsentwurf: Die Erwägung der elektromagnetischen Kompatibilitätsentwurf im Schaltplanentwurf ist zu berücksichtigen, dass das PCBA-Modul in einer Vielzahl von elektromagnetischen Umgebungen immer noch koordiniert und effektiv arbeiten kann. Der Zweck ist sicherzustellen, dass das PCBA-Modul alle Arten von externen Störungen unterdrücken kann, so dass das PCBA-Modul normalerweise in einer bestimmten elektromagnetischen Umgebung arbeiten kann und gleichzeitig die elektromagnetische Störung des PCBA-Moduls selbst auf andere elektronische Geräte reduzieren kann. Bei der EMV-Auslegung geht es um die Stabilität und Leistung des gesamten Moduls.

4. Die Schwierigkeit der PCBA-Massenproduktion: Der schematische Entwurf sollte auch berücksichtigen, ob es für die PCBA-Verarbeitung in der Zukunft geeignet ist. Gute PCBA-Verarbeitung bedeutet, dass die PCBA-Verarbeitungskosten geringer sind. Wenn das entworfene schematische Diagramm zu einer niedrigen Ausbeuterate der tatsächlichen PCBA-Verarbeitung führt, erhöht es auch die Kosten.

Drei, zeichnen Sie die Leiterplatte

Das schematische Design des oberen Teils zusammen mit der Zeichnung der Leiterplatte wird gemeinsam als PCB-Layout bezeichnet. Beide ergänzen sich. Das Design des Schaltplans soll auf der Leiterplatte reflektiert werden. Das schematische Diagramm sollte auch beim Zeichnen der Leiterplatte berücksichtigt werden, und beim Zeichnen der Leiterplatte ist mehr zu beachten. Zum Beispiel müssen Hochfrequenz-Erwägungen, Stabilitätserwägungen, strukturelle Erwägungen und sogar die Ästhetik der Platine beim Zeichnen einer Leiterplatte berücksichtigt werden. Denn aus der Zeichenmethode der Platine können wir sehen, ob der PCBA-Modulhersteller professionell ist oder nicht.

Natürlich werden entsprechend der PCB-Auswahl, die am PCB-Layout-Design-Schema beteiligt ist, verschiedene Materialbedingungen wie Widerstand, Kondensatortyp und Menge in der Stücklistenliste (Stückliste) reflektiert. Die gleiche Leiterplatte, SMT Patch Produktion, etc. werden auch in dieser Form angezeigt. Um das Material zu bestimmen.

Vier, PCB-Proofing

PCB (Printed Circuit Board) wird "Printed Circuit Board" genannt, hergestellt aus Epoxidglasharzmaterial, mit verschiedenen Signalschichten, und Chip- und andere Chipkomponenten sind an der PCB befestigt. PCB-Verarbeitungsherstellerauswahl: Für PCB-Proofing, wenn PCBA-Modulhersteller nach externen Herstellern suchen, müssen sie normalerweise überlegen, ob diese Hersteller Modul-PCB-Proofing Erfahrung haben, ob die Ausrüstung des Herstellers die Anforderungen erfüllt, ob das Management des Herstellers gut ist und so weiter.

Fünftens, PCBA-Proofing

PCBA (Printed Cirruit Board and Assembly) bedeutet, dass die leere Leiterplatte SMT durchläuft und dann den gesamten Prozess des DIP-Plug-ins durchläuft, bezeichnet als PCBA, der als fertige Leiterplatte verstanden werden kann.

Sechs, debuggen

Das Debuggen des PCBA-Moduls liegt hauptsächlich im Hardwareschaltungsdebuggen und Softwaredebuggen. Im Allgemeinen besteht der Hochfrequenzteil von Wi-Fi-Produkten aus mehreren Teilen, und die blau gestrichelte Box wird als der Endverstärkerteil betrachtet. Der Funk-Transceiver (Radio Transceiver) ist in der Regel einer der Kernkomponenten eines Designs. Neben seiner engen Beziehung zur Hochfrequenzschaltung ist sie im Allgemeinen mit der CPU verwandt. Hier achten wir nur auf einen Teil seiner Inhalte im Zusammenhang mit der Hochfrequenzschaltung. Beim Senden eines Signals gibt der Transceiver selbst direkt ein schwaches HF-Signal mit geringer Leistung aus, sendet es zur Leistungsverstärkung an den Leistungsverstärker (PA) und strahlt es dann durch die Antenne (Antenne) durch den Sende/Empfangsschalter aus. Raum.

Beim Empfang eines Signals erfasst die Antenne das elektromagnetische Signal im Raum und sendet es dann an den Low Noise Amplifier (LNA) zur Verstärkung nach Durchgang des Schalters, so dass das verstärkte Signal zur Verarbeitung und Dekodierung direkt an den Transceiver gesendet werden kann. Tune. PCBA-Hardware-Debugging umfasst hauptsächlich das Debuggen von Hochfrequenzschaltungen und Funktionsschaltungen. Das Hochfrequenz-Debugging umfasst zwei wesentliche Aspekte: Übertragung und Empfang. Die Übertragung umfasst die Einstellung der Übertragungsleistung und des Phasenfehlers. Der Empfang umfasst Empfindlichkeit und Empfangsniveau. Die Funktionsschaltungs-Debugging bezieht sich eher auf das Schaltungs-Debugging eines bestimmten Hardware-Funktionsmoduls.

Sieben, test

Der sogenannte elektronische Schaltungstest ist ein wiederholter Prozess einer Reihe von Messung, Beurteilung, Anpassung und Neumessung zum Zweck des Erreichens des Schaltungsdesignindex.

1. Funktionstest: Testen Sie entsprechend den Funktionen, Betriebsbeschreibungen und Benutzerschemata, die vom PCBA-Modul unterstützt werden, die Funktionen und das Betriebsverhalten des Moduls, um festzustellen, ob es die Designanforderungen erfüllt.

2. Leistungstest: Es umfasst hauptsächlich die Prüfung jeder Funktionsschaltung des Moduls sowie anderer Parameter wie Signalübertragungsabstand.

3. Stabilitätstest: Testen Sie die Stabilität der tatsächlichen Übertragungsrate, des tatsächlichen Stromverbrauchs, des Durchsatzes und der drahtlosen Verbindung des beteiligten Moduls.

4. Alterungstest: Es ist ein Test für das Leben der PCBA module und die beste Wirkung während des Gebrauchs. Weil das System für eine lange Zeit in funktionierendem Zustand ist, Lastbetrieb jedes Geräts während seiner Arbeit, solange die stabile Leistung der Ausrüstung unter diesen Bedingungen gewährleistet werden kann, Die Lebensdauer des Arbeitsmoduls unter normaler Umgebung wird länger sein.

5. Zertifizierungstest: Einige Produkte müssen von der Zertifizierungsstelle zertifiziert werden, die vom jeweiligen Land benannt wird