Technologie PCB - Tendances en matière de PCB à l'ère de l'Internet des objets

En ce qui concerne le développement des PCB, l'ère de l'Internet des objets est arrivée et occupe presque tous les aspects du monde numérique.

En utilisant cette technologie, les développeurs développent des plateformes connectées intelligentes pour des innovations telles que les wearables, les systèmes de domotique et de surveillance médicale, les voitures intelligentes et les villes du futur.

En tant que dernier enfant de la technologie, l'IOT apporte de bonnes performances pour la connectivité entre les composants physiques et numériques. Cet article détaillera le développement et l'avenir de l'Internet des objets. Vous souhaitez en savoir plus?

L’internet des objets: une nouvelle voie pour favoriser le développement des PCB

L'une des principales tendances du développement des circuits imprimés aujourd'hui est l'utilisation de plus en plus répandue d'interconnexions flexibles et à haute densité (fabrication de cartes de circuits imprimés). Cela n'est pas possible avec les méthodes traditionnelles de câblage des circuits imprimés. L'utilisation de technologies HDI, telles que les trous borgnes et les trous enterrés, permet d'économiser des coûts précieux. La conception HDI contribue également à réduire la consommation d'énergie et à améliorer les performances, ce qui la rend idéale pour les appareils IOT.

En combinant des approches flexibles et HDI dans la conception de PCB, l'entreprise peut fabriquer des appareils mobiles miniaturisés qui sont moins affectés par des facteurs tels que le stress thermique et la perte de signal, sans compromettre les performances. Les appareils IOT peuvent désormais être plus petits, plus légers et plus rapides que jamais.

Fabrication de PCB pour l'Internet des objets: Quelle est la différence?

Bien que l'IOT n'ait pas besoin d'une transformation radicale du développement de PCB, il apporte une nouvelle considération à la table de conception.

En raison des différentes méthodes de conception, les PCB basés sur l'IOT diffèrent considérablement dans la mise en page, la fabrication et l'assemblage.

Tout d'abord, les PCB IOT sont généralement constitués d'éléments de circuit flexibles ou flexibles rigides, contrairement aux propriétés grandes et plates des cartes de circuit traditionnelles.

L'utilisation de la fabrication de composants flexibles nécessite des calculs approfondis et de haute précision du taux de courbure, des itérations du cycle de vie, de l'épaisseur des traces de signal, des couches de circuits rigides et flexibles, du poids du cuivre, de la mise en place de renforts et de la chaleur générée par les composants.

En outre, le développement de PCB IOT nécessite que les concepteurs assurent une liaison solide entre les couches latérales rigides et flexibles, ainsi qu'une compréhension approfondie des composants très minuscules tels que les boîtiers 0201 et 00105.

À l'avenir, les concepteurs de fr4 devront travailler avec des experts qui savent comment utiliser des matériaux alternatifs.

Les sociétés de recherche sont actuellement le premier choix pour les développeurs IOT à la recherche de capteurs autonomes sans fil et de services de conseil et de test de circuits flexibles.

Les modules sans fil et les circuits RF permettent aux produits IOT de communiquer avec leur environnement, de collecter des données et de les envoyer à des serveurs en ligne et hors ligne.

Aujourd'hui, le marché regorge de modules compatibles IOT et de composants RF, tous avec un faible encombrement et contenant autant de fonctionnalités que possible.

Cependant, à mesure que les besoins de connectivité du monde évoluent, la technologie sans fil entrera dans un nombre croissant de gadgets et les concepteurs de PCB devront relever le défi d'installer des modules plus puissants et plus fiables sur des cartes plus petites.

Les protocoles spécifiant des paramètres tels que la portée, la vitesse de transmission des données et la sécurité peuvent nécessiter des modifications et des mises à jour pour répondre aux besoins émergents.

Ce qui est encore plus excitant, c'est qu'avec la normalisation devenant la norme, il est tout à fait possible qu'un protocole sans fil majeur domine le monde de l'IOT de demain.

Consommation d'énergie multi - attention

Les futurs produits IOT pourraient supprimer les ports d'alimentation physiques et les alimentations enfichables au profit de batteries et de capacités de collecte d'énergie pour faciliter la portabilité et l'intelligence artificielle.

Le marché de l'IOT aspire de plus en plus à des appareils intelligents qui fonctionnent en continu et nécessitent peu d'intervention humaine. Par conséquent, les concepteurs de PCB doivent se concentrer davantage sur l'efficacité énergétique pour réussir à l'avenir.

Un moyen prometteur d'atteindre une meilleure consommation d'énergie consiste à établir un budget de puissance pour chaque bloc fonctionnel sur un PCB plutôt que de considérer le produit dans son ensemble. De cette façon, les concepteurs obtiendront la flexibilité nécessaire pour identifier et améliorer les composants consommateurs d'énergie.

PCB humain

Le nombre d'appareils électroniques de santé et de fitness augmente chaque année à mesure que les développeurs IOT découvrent de nouvelles façons d'améliorer leur vie quotidienne. Cependant, le corps humain présente des défis uniques pour les concepteurs de PCB.

Par exemple, la fatigue extrême de notre corps signifie que tout appareil destiné à être porté ou mis dans une poche doit maintenir un signal suffisamment fort pour surmonter le bruit.

De plus, comme l'humidité et les circuits ne se mélangent pas, la conception d'un Wearable IOT nécessite que les développeurs réfléchissent soigneusement aux effets de la sueur et de l'eau.

Les ingénieurs en mécanique jouent un rôle important dans le développement d'emballages résistants à l'humidité, mais à mesure que les gadgets IOT deviennent plus utiles, les concepteurs de PCB devront faire plus pour s'assurer que les composants sensibles sont bien protégés.

Fiabilité plus forte

Les dispositifs IOT miniaturisés nécessitent une très grande précision de fabrication. Bien que la plupart des concepteurs soient généralement habitués à remplacer les composants frits sur les cartes de circuit imprimé traditionnelles, le marché de l'IOT ne peut tolérer l'échec.

Les appareils sensibles tels que les montres et les aides auditives doivent toujours fonctionner correctement.

Alors que la demande pour les produits IOT continue de croître, les concepteurs de PCB doivent s'assurer que leurs cartes sont prêtes à l'emploi.

Cela signifie qu'il faut passer beaucoup de temps sur des programmes de simulation tels que Pspice avant de commencer la fabrication physique, en optimisant soigneusement ses prototypes pour des performances optimales.

Conclusion

La conception électronique est en pleine mutation pour suivre le rythme de l'Internet des objets. Les nouvelles approches occupent une place centrale et les fabricants de PCB envisagent progressivement le développement de produits dans son ensemble, et pas seulement la conception de leurs cartes.

À mesure que la demande de cartes de circuit imprimé puissantes avec des composants miniatures et légers augmente, les concepteurs et les fabricants qui ont l'imagination et l'expertise nécessaires pour tirer parti des opportunités émergentes en bénéficieront grandement.