PCB Tecnico - L'architettura dell'alimentazione elettrica e dei cavi dati termina l'era PCB

Se avete mai smontato un dispositivo elettronico, dovete aver visto una piccola tavoletta rettangolare verde all'interno con fili densamente collegati. Questo è il famoso PCB (Printed Circuit Board), il circuito stampato di nome cinese. Poiché è fatto dalla stampa elettronica, è chiamato circuito stampato.

PCB può fornire supporto meccanico e connessione elettrica per quasi tutti i prodotti elettronici. Il suo più grande vantaggio è che può garantire la qualità dei prodotti elettronici e migliorare la produttività del lavoro. Quando l'apparecchiatura elettronica adotta il PCB, gli errori causati dal cablaggio manuale possono essere evitati e l'inserimento automatico o il posizionamento dei componenti elettronici possono essere realizzati, il che consente di risparmiare notevolmente manodopera.

Secondo le ultime stime di IPC "2014 Global PCB Production Report", il valore globale di uscita PCB ha raggiunto i 60,2 miliardi di dollari USA nel 2014 e il mercato è luminoso. Ma hai mai pensato che forse un giorno PCB morirà e finirà?

Lo sviluppo tecnologico inatteso può spesso cambiare il corso del mondo e occupare rapidamente una posizione dominante. Molte persone chiamano questo fenomeno il "cigno nero della tecnologia", come i transistor e Internet. Ad esempio, puoi possedere te stesso per solo poche centinaia di dollari. Stampa 3D nel laboratorio di prototipazione meccanica.

Phil Gilchrist, vice presidente e chief technology officer di TEConnectivity, ritiene che il prossimo campo ad essere sovvertito dal fenomeno del "cigno nero tecnico" probabilmente sarà l'attuale campo PCB che è ancora molto popolare.

È innegabile che il PCB abbia vantaggi significativi, ma ha anche molti svantaggi. Poiché il PCB è solo una piccola scheda rigida piatta, il design è limitato prima. La progettazione di connessione del segnale e del circuito deve adottare una progettazione complanare ed è difficile cooperare con altri componenti, il che porta molti problemi al progettista; in secondo luogo, la trasmissione La capacità del segnale è limitata. Man mano che la distanza aumenta, il segnale è destinato a decadere rapidamente; terzo, in apparecchiature elettriche su larga scala, il PCB forma una "parete" e il flusso d'aria viene bloccato e restituito dopo aver incontrato la scheda PCB, che colpisce seriamente l'apparecchiatura. dissipazione e raffreddamento del calore, per non parlare dell'utilizzo di liquidi per raffreddare l'apparecchiatura; quarto, a causa di limitazioni materiali, in condizioni di alta temperatura, i PCB sono soggetti a deformazioni e danni. Una volta danneggiati, devono essere tutti rimossi, con conseguente elevati costi di manutenzione.

Pertanto, Phil Gilchrist prevede che l'aumento dell'alimentazione elettrica e dell'architettura dei cavi dati potrebbe minacciare la stabilità del PCB per molti anni.

L'architettura dell'alimentazione elettrica e dei cavi dati porrà fine all'era PCB?

A differenza del PCB che deve adottare una struttura complanare, la struttura del cavo può essere collegata ai componenti elettronici in qualsiasi direzione e il cavo può consentire il collegamento dei connettori di alimentazione e dati alla posizione in cui sono necessari. E poiché la limitazione della capacità di trasmissione del segnale portata dal PCB è rimossa, la distanza di interconnessione tra i connettori è notevolmente aumentata. Tra questi, il cavo passivo allunga la lunghezza di interconnessione di almeno quattro volte, mentre il cavo ottico attivo raggiunge diversi chilometri. Inoltre, attraverso il collegamento via cavo, la forma del dispositivo elettronico non sarà limitata dal design PCB e la struttura fisica può essere notevolmente ridotta o completamente ridisegnata. Questo cambia molto anche alcune cose che sono considerate normali nella nostra vita quotidiana, come dispositivi indossabili, dispositivi intelligenti e dispositivi portatili, ecc.

Inoltre, la struttura del cavo non forma una "parete" come un PCB. Che si tratti di aria o liquido, può scorrere liberamente attraverso l'intera apparecchiatura, accelerando così il raffreddamento dell'apparecchiatura e riducendo l'impatto termico sull'ambiente. Inoltre, i cavi sono generalmente più durevoli dei PCB. Il cavo può ancora mantenere la prestazione eccellente del segnale in alta temperatura e ambiente duro. Anche se c'è un problema, l'utente deve solo scollegare un componente e sostituirlo con uno nuovo.

Quindi, i cavi possono davvero raggiungere il passo con le schede PCB in futuro e porre fine alla gloriosa era della progettazione PCB?