Leiterplattentechnisch - Leiterplatte entwicklungstrends im Zeitalter des Internets der Dinge

In Bezug auf Leiterplatteentwicklung, Die Ära des Internets der Dinge ist gekommen, und hat fast jeden Aspekt der digitalen Welt übernommen.

Mit dieser Technologie entwickeln Entwickler intelligente Verbindungsplattformen für Innovationen wie Wearable Devices, Home Automation und medizinische Überwachungssysteme, Smart Cars und zukünftige Städte.

Als neueste Technologie-Kind bringt das Internet der Dinge verheißungsvolle Leistung in die Verbindung zwischen physischen und digitalen Komponenten. Dieser Artikel wird über die Entwicklung und Zukunft des Internets der Dinge im Detail sprechen. Möchten Sie mehr erfahren?

Internet der Dinge: Ein neuer Weg zur Förderung der PCB Entwicklung

Einer der wichtigsten Trends in Leiterplattenen twicklung Heute ist der immer verbreitetere Einsatz flexibler und hochdichter Verbindungen (Leiterplattenherstellung). Traditionell Leiterplatten routing Methoden können dies nicht erreichen. HDI-Technologie verwenden, wie blinde und vergrabene Vias, Das HDI-Design hilft auch, den Stromverbrauch zu senken und die Leistung zu verbessern, Ideal für IoT-Geräte.

Durch die Integration von Flex- und HDI-Methoden in das PCB Design kann das Unternehmen mobile Miniaturgeräte herstellen, die weniger von Faktoren wie thermischer Belastung und Signalverlust beeinflusst werden, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. IoT-Geräte können jetzt kleiner, leichter und schneller als je zuvor sein.

Leiterplatten für das Internet der Dinge herstellen: Was ist der Unterschied?

Obwohl das Internet der Dinge keine vollständige Transformation der PCB Entwicklung erfordert, bringt es neue Überlegungen auf den Designtisch.

Aufgrund unterschiedlicher Konstruktionsmethoden sind Layout-, Fertigungs- und Montageprozesse von Leiterplatten auf Basis des Internet der Dinge sehr unterschiedlich.

Zunächst einmal besteht das Internet der Dinge PCB in der Regel aus starr-flexiblen oder flexiblen Schaltungskomponenten, was den großen und flachen Eigenschaften traditioneller Leiterplatten widerspricht.

Der Einsatz flexibler Bauteilherstellung erfordert umfangreiche und hochpräzise Berechnungen von Biegeabstand, Lebenszyklusiterationen, Signalspurdicke, starre und flexible Schaltungsschichten, Kupfergewicht, Versteifungsplatzierung und Wärme, die durch das Bauteil erzeugt wird.

Darüber hinaus erfordert die Entwicklung von Leiterplatten für das Internet der Dinge eine starke Bindung zwischen starren und flexiblen Seitenschichten sowie ein tiefes Verständnis für sehr winzige Komponenten wie 0201- und 00105-Pakete.

In Zukunft müssen FR4-Designer mit Experten zusammenarbeiten, die wissen, wie man alternative Materialien verwendet.

Forschungsunternehmen sind derzeit die erste Wahl für IoT-Entwickler, die Beratungs- und Testdienstleistungen für drahtlose autonome Sensoren und flexible Schaltungen suchen.

Drahtlose Module und Hochfrequenzschaltungen bieten IoT-Produkten Schlüsselfunktionen, um mit der Umgebung zu kommunizieren, Daten zu sammeln und sie an Online- und Offline-Server zu senden.

Heute ist der Markt überflutet mit IoT-freundlichen Modulen und HF-Komponenten, die alle einen kleinen Platzbedarf haben und möglichst viele Funktionen enthalten.

Mit der Entwicklung der weltweiten Konnektivitätsanforderungen wird die drahtlose Technologie jedoch immer mehr Gadgets betreten, und PCB-Designer werden sich der Herausforderung stellen müssen, leistungsfähigere und zuverlässigere Module auf kleineren Leiterplatten zu installieren.

Protokolle, die Parameter wie Reichweite, Datenübertragungsgeschwindigkeit und Sicherheit angeben, müssen möglicherweise geändert und aktualisiert werden, um neue Anforderungen zu erfüllen.

Spannender ist, dass mit der Standardisierung zur Norm wird, es durchaus möglich ist, dass ein großes drahtloses Protokoll die zukünftige IoT-Welt beherrscht.

Achten Sie mehr auf den Stromverbrauch

Zukünftige IoT-Produkte können physische Stromanschlüsse und Steckernetzteile eliminieren und durch Batterien und Energy Harvesting-Funktionen ersetzen, um Portabilität und künstliche Intelligenz zu fördern.

Der IoT-Markt ist zunehmend begierig auf intelligente Geräte, die kontinuierlich arbeiten können und wenig manuelles Eingreifen erfordern. Daher müssen PCB-Designer mehr auf Energieeffizienz achten, um in Zukunft erfolgreich zu sein.

Ein vielversprechender Weg, um einen besseren Energieverbrauch zu erreichen, besteht darin, ein Leistungsbudget für jeden Funktionsblock auf der Leiterplatte zu entwickeln, anstatt das Produkt als Ganzes zu betrachten. Auf diese Weise erhalten Konstrukteure die nötige Flexibilität, um stromverbrauchende Komponenten zu identifizieren und zu verbessern.

PCB für den menschlichen Körper

Während IoT-Entwickler neue Wege entdecken, um das tägliche Leben zu verbessern, wächst die Zahl der Gesundheits- und Fitnesselektronik jedes Jahr. Der menschliche Körper stellt PCB-Designer jedoch vor einige einzigartige Herausforderungen.

Zum Beispiel bedeutet die extreme Müdigkeit unseres Körpers, dass jedes Gerät, das getragen oder in eine Tasche gesteckt werden soll, ein starkes Signal aufrechterhalten muss, um Geräusche zu überwinden.

Da sich Feuchtigkeit und Stromkreise nicht vermischen, müssen Entwickler beim Design von IoT-Wearables die Auswirkungen von Schweiß und Wasser sorgfältig berücksichtigen.

Maschinenbauingenieure spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung feuchtigkeitsbeständiger Verpackungen, aber da immer mehr IoT-Gadgets verwendet werden, müssen Leiterplattendesigner mehr tun, um sicherzustellen, dass empfindliche Komponenten gut geschützt sind.

Stärkere Zuverlässigkeit

Miniaturisierte IoT-Geräte erfordern eine sehr hohe Fertigungsgenauigkeit. Obwohl die meisten Designer normalerweise daran gewöhnt sind, frittierte Durchgangslochkomponenten auf traditionellen Leiterplatten zu ersetzen, kann der IoT-Markt Ausfall nicht tolerieren.

Empfindliche Geräte wie Uhren und Hörgeräte müssen immer funktionieren.

Da die Nachfrage nach IoT-Produkten weiter steigt, müssen Leiterplattendesigner sicherstellen, dass ihre Leiterplatten sofort einsatzbereit sind.

Dies bedeutet, dass vor Beginn der physischen Fertigung viel Zeit für Simulationsprogramme wie PSpice aufgewendet wird, um ihre Prototypen sorgfältig für optimale Leistung zu optimieren.

Abschließend

Das elektronische Design durchläuft umfangreiche Veränderungen, um mit dem Tempo des Internets der Dinge Schritt zu halten. Neue Methoden stehen im Mittelpunkt, und Leiterplattenhersteller allmählich die Produktentwicklung als Ganzes in Betracht ziehen, nicht nur das Design der Platine.

Da die Nachfrage nach leistungsstarken Leiterplatten mit Miniatur-Leichtbaukomponenten zunimmt, werden Designer und Hersteller, die die Fantasie und das Know-how haben, die sich abzeichnenden Möglichkeiten zu nutzen, stark profitieren.