PCB Tecnico - Sviluppo di moduli PCBA dell'Internet delle Cose

La ricerca e lo sviluppo del modulo PCBA coinvolge principalmente due aspetti: progettazione hardware e software; la cosiddetta pianificazione e poi spostarsi, prima della progettazione del modulo. Necessità di considerare da questi aspetti, la selezione del programma, la progettazione schematica e del layout, la scheda PCB e l'elaborazione e la prova PCBA, il debug dell'indice e il test dei parametri; Tra questi, la selezione del programma è la più importante.

1. Selezione dello schema

Il nucleo è quello di soddisfare le funzioni, facile da fornire e produrre, e la corrispondenza dei prezzi.

1. Analisi della domanda

Considerazioni funzionali: la modalità di rete utilizzata dal wifi, uno a uno o uno a molti. Uno a uno per i prodotti terminali, uno a molti per gateway e routing.

In termini di velocità di trasmissione, è diviso in tipo di flusso e tipo di controllo. Se il modulo viene utilizzato per il controllo di elettrodomestici intelligenti, selezionare un chip di tipo di controllo, come ESP8266; se viene utilizzato in un prodotto come un router, è necessario selezionare un chip tipo flusso, come 7620 di MTK.

In termini di interfacce funzionali, gli sviluppatori di moduli PCBA considerano più possibilità per il numero di interfacce chip, supporto funzionale, ecc., come la porta di funzione GPIO, la porta di espansione flash SPI, l'interfaccia I2C; Infatti, questo è ben compreso, come RTL8710, il chip WiFi Internet of Things, ha più di venti GPIO, supporta più dispositivi di ingresso e uscita, o più connessioni o controlli esterni.

La stessa considerazione delle funzioni di interfaccia non può essere ignorata. Ad esempio, alcune interfacce di questo chip possono ridurre automaticamente il consumo energetico allo stato più basso quando non funziona e possono svegliarsi automaticamente dalla modalità di sospensione quando entra nello stato di lavoro, che può ridurre notevolmente il consumo energetico del prodotto. Inoltre, in termini di funzioni applicative, gli sviluppatori di moduli PCBA possono scegliere soluzioni chip trasparenti o non trasparenti in base alle loro esigenze.

2. Analisi dei vantaggi e degli svantaggi

Oltre ad analizzare la domanda di mercato di soluzioni chip, gli sviluppatori di moduli PCBA devono anche considerare il costo e la stabilità del chip, nonché i canali originali di fabbrica e di fornitura. Anche se un buon prodotto è eccellente sotto tutti gli aspetti, ma il prezzo è fuori dal mercato, nessuno osa scegliere. Certo, non puoi semplicemente guardare il prezzo. Come dice il detto, ha senso che economico non è buono. Se la differenza tra i vantaggi delle due soluzioni chip è evidente, la soluzione chip con il vantaggio dominante non impedirà a tutti di scegliere anche se il prezzo è un po 'più alto. Quando si tratta di stabilità della soluzione chip, questo è particolarmente critico. Se si tratta di un chip che ha un elevato consumo energetico e può facilmente causare calore e causare crash, come si lascia scegliere agli sviluppatori di prodotti e ai consumatori? Naturalmente, la generazione di calore e la dissipazione di calore PCBA possono essere uno dei molti fattori che causano instabilità. Ad esempio, l'inadeguata ottimizzazione del codice software da parte del produttore del chip causerà anche i problemi di cui sopra.

2. Progettazione schematica

Dopo che gli sviluppatori di moduli PCBA hanno scelto la soluzione chip, devono eseguire lo sviluppo e la progettazione di moduli PCBA. Il primo compito dello sviluppo e della progettazione del modulo PCBA è quello di progettare il diagramma schematico.

1. Stabilità: Lo sviluppatore deve progettare un diagramma schematico PCBA con alta stabilità secondo i requisiti di specificazione basati sulle informazioni del chip fornite dal produttore del chip.

2. vantaggio di costo: Ci sono molti schemi di progettazione per il diagramma schematico, ma la considerazione del costo di elaborazione PCBA non può essere ignorata. Ad esempio, possono essere utilizzati design PCB a due strati e design PCB a quattro strati. Anche il PCB a quattro strati è migliore, ma il prezzo è più costoso. Naturalmente, questo è solo un aspetto delle considerazioni sui costi.

3. progettazione di compatibilità: La considerazione di progettazione di compatibilità elettromagnetica nella progettazione schematica è di considerare che il modulo PCBA può ancora funzionare in modo coordinato ed efficace in una varietà di ambienti elettromagnetici. Lo scopo è quello di garantire che il modulo PCBA possa sopprimere tutti i tipi di interferenze esterne, in modo che il modulo PCBA possa funzionare normalmente in un ambiente elettromagnetico specifico e allo stesso tempo può ridurre l'interferenza elettromagnetica del modulo PCBA stesso ad altri dispositivi elettronici. Le considerazioni di progettazione EMC riguardano la stabilità e le prestazioni dell'intero modulo.

4. la difficoltà della produzione di massa PCBA: La progettazione schematica dovrebbe anche considerare se è conveniente per l'elaborazione di PCBA in futuro. Una buona elaborazione PCBA significa che i costi di elaborazione PCBA sono inferiori. Se il diagramma schematico progettato si traduce in un basso tasso di rendimento dell'elaborazione PCBA effettiva, aumenterà anche il costo.

Tre, disegnare la scheda PCB

Il design schematico della parte superiore, insieme al disegno della scheda PCB, è collettivamente indicato come layout PCB. I due sono complementari. Il design dello schema schematico deve essere riflesso sulla scheda PCB. Il diagramma schematico dovrebbe anche essere considerato quando si disegna la scheda PCB e c'è di più da considerare quando si disegna la scheda PCB. Ad esempio, le considerazioni sulla radiofrequenza, le considerazioni sulla stabilità, le considerazioni strutturali e persino l'estetica della scheda devono essere prese in considerazione quando si disegna una scheda PCB. Perché dal metodo di disegno della scheda, possiamo vedere se il produttore del modulo PCBA è professionale o meno.

Naturalmente, secondo la selezione PCB coinvolta nello schema di progettazione PCB Layout, varie condizioni di materiale come resistenza, tipo di condensatore e quantità si rifletteranno nella scheda di materiali BOM (Bill of Material). Lo stesso PCB, la produzione di patch SMT, ecc. sono anche mostrati in questa forma. Per determinare il materiale.

Quattro, prova PCB

Il PCB (circuito stampato) è chiamato "circuito stampato", realizzato in materiale resina di vetro epossidico, con diversi strati di segnale e chip e altri componenti del chip sono collegati al PCB. Selezione del produttore di elaborazione PCB: Per la prova PCB, se i produttori di moduli PCBA cercano produttori esterni, di solito devono considerare se questi produttori hanno esperienza di prova PCB modulo, se le apparecchiature del produttore soddisfano le esigenze, se la gestione del produttore è buona, e così via.

Cinque, prova PCBA

PCBA (Printed Cirruit Board + Assembly,) significa che la scheda PCB vuota passa attraverso SMT e quindi passa attraverso l'intero processo del plug-in DIP, denominato PCBA, che può essere inteso come un circuito stampato finito.

Sei, debug

Il debug del modulo PCBA risiede principalmente nel debug del circuito hardware e nel debug del software. Generalmente, la parte della radiofrequenza dei prodotti Wi-Fi è costituita da diverse parti e la scatola tratteggiata blu è considerata come la parte dell'amplificatore di potenza. Il ricetrasmettitore radio (ricetrasmettitore radio) è generalmente uno dei componenti principali di un progetto. Oltre alla sua stretta relazione con il circuito di radiofrequenza, è generalmente correlata alla CPU. Qui prestiamo attenzione solo ad alcuni dei suoi contenuti relativi al circuito di radiofrequenza. Quando invia un segnale, il ricetrasmettitore stesso emette direttamente un segnale RF debole a bassa potenza, lo invia all'amplificatore di potenza (PA) per l'amplificazione di potenza e quindi lo irradia attraverso l'antenna (Antenna) attraverso l'interruttore di trasmissione / ricezione. spazio.

Quando riceve un segnale, l'antenna percepirà il segnale elettromagnetico nello spazio e quindi lo invierà all'amplificatore a basso rumore (LNA) per l'amplificazione dopo il passaggio attraverso l'interruttore, in modo che il segnale amplificato possa essere inviato direttamente al ricetrasmettitore per l'elaborazione e la decodifica. Tune. Il debug hardware PCBA coinvolge principalmente il debug di circuiti a radiofrequenza e circuiti funzionali. Il debug in radiofrequenza include due aspetti principali: trasmissione e ricezione. La trasmissione include la regolazione della potenza di trasmissione e dell'errore di fase. La ricezione comprende sensibilità e livello di ricezione. Il debug funzionale del circuito è più correlato al debug del circuito di uno specifico modulo di funzione hardware.

Sette, prova

Il cosiddetto test del circuito elettronico è un processo ripetuto di una serie di misure, giudizio, regolazione e ri-misurazione allo scopo di raggiungere l'indice di progettazione del circuito.

1. Test funzionale: Secondo le caratteristiche, le descrizioni delle operazioni e gli schemi utente supportati dal modulo PCBA, testare le caratteristiche e i comportamenti operativi del modulo per determinare se soddisfa i requisiti di progettazione.

2. prova di prestazione: coinvolge principalmente la prova di ogni circuito funzionale del modulo, così come altri parametri come la distanza di trasmissione del segnale.

3. prova di stabilità: testare la stabilità della velocità di trasmissione effettiva, consumo energetico effettivo, throughput e connessione wireless del modulo coinvolto.

4. prova di invecchiamento: È una prova per la vita del modulo PCBA e il miglior effetto durante l'uso. Poiché il sistema è in condizioni di lavoro per lungo tempo, il funzionamento del carico di ogni dispositivo durante il suo lavoro, fintanto che la prestazione stabile dell'apparecchiatura può essere garantita in queste condizioni, la durata del modulo di lavoro nell'ambiente normale sarà più lunga.

5. Test di certificazione: alcuni prodotti devono essere certificati dall'organismo di certificazione designato dal paese interessato