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876自互聯(lián)網(wǎng)泡沫誕生以來，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）以“第四次工業(yè)革命”或“信息社會的基礎(chǔ)設(shè)施”之類的綽號已發(fā)展成為最重要的運(yùn)動。物聯(lián)網(wǎng)的影響已深深融入技術(shù)和日常生活的框架中。
許多消費(fèi)者可能沒有意識到，物聯(lián)網(wǎng)PCB處于物聯(lián)網(wǎng)滲透到日常技術(shù)的最前沿，同樣，物聯(lián)網(wǎng)在PCB設(shè)計和制造的轉(zhuǎn)變中起著不可或缺的作用。隨著對更多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需求的增長，了解物聯(lián)網(wǎng)與Flex和HDI PCB之間的互連對于PCB設(shè)計人員而言變得越來越重要。
什么是物聯(lián)網(wǎng)？
物聯(lián)網(wǎng)是物理世界和數(shù)字世界之間的交叉，這是由于創(chuàng)建了連接IP網(wǎng)絡(luò)的PC以外的設(shè)備所帶來的。智能手機(jī)可能是物聯(lián)網(wǎng)最突出的例子，但是最近，用于控制家用電器和公用事業(yè)的應(yīng)用程序的開發(fā)，或者可穿戴技術(shù)和具有數(shù)據(jù)可訪問性的車輛的引入證明了物聯(lián)網(wǎng)的潛力是無限的。
消費(fèi)電子可能是想到的第一個創(chuàng)新，但是制造業(yè)，運(yùn)輸業(yè)和醫(yī)療保健行業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)革命的指揮中甚至領(lǐng)先于個人汽車和電子產(chǎn)品。因此，這些大型行業(yè)需要創(chuàng)新的PCB設(shè)計，這些設(shè)計必須具有靈活性和高速連接性，才能在全球范圍內(nèi)簡化流程。
物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動的PCB應(yīng)用
PCB是使電子設(shè)備能夠提供智能家居應(yīng)用程序或汽車儀表盤中的移動屏幕所具有的IoT功能的中心，但是IoT也在影響PCB設(shè)計和應(yīng)用程序，以滿足對使用Internet的新方法不斷增長的需求，包括：
l 汽車和家庭公用事業(yè)中的傳感器和攝像頭可提供更高水平的效率，便利性和安全性。
l 健身追蹤器，其數(shù)據(jù)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程分析。
l 可以改變色彩的燈泡，可以為不同的房間創(chuàng)建自定義的心情，可以通過平板電腦甚至是更小的智能設(shè)備進(jìn)行管理。
l 購物中心或游樂園中的網(wǎng)格布局，它們監(jiān)視消費(fèi)者的路線，從而為零售商和客戶提供定制的銷售機(jī)會。
無論是監(jiān)視火車的到達(dá)時間和維護(hù)需求，以創(chuàng)建可靠的運(yùn)輸時間表，還是通過衛(wèi)星跟蹤實(shí)時交通，以優(yōu)化個人GPS導(dǎo)航到汽車儀表板，PCB都能使所有新想法變?yōu)榭赡堋Ｔ卺t(yī)療設(shè)備和可穿戴設(shè)備中，如果不改變PCB形式的設(shè)計以提供適合任何形狀或高密度的靈活性，以填充具有高功率功能的狹小空間，那么物聯(lián)網(wǎng)將無法像現(xiàn)在這樣實(shí)現(xiàn)，將來也不會像現(xiàn)在這樣一樣有希望。
Flex和HDI PCB的物聯(lián)網(wǎng)機(jī)會
電腦的形狀和大小取決于其必要的內(nèi)部組件的結(jié)構(gòu)的日子已經(jīng)一去不復(fù)返了。現(xiàn)在，整個行業(yè)都在尋求創(chuàng)建一種最佳的IoT產(chǎn)品，無論采用哪種形式，其功能都相同。重新構(gòu)想內(nèi)部電路以反映這種方法變化已變得至關(guān)重要。
為了實(shí)現(xiàn)新形式的功能性和可持續(xù)性，印刷電子技術(shù)引領(lǐng)了復(fù)雜制造的發(fā)展。柔性PCB和高密度互連（HDI）PCB提供了設(shè)計自由度，可滿足日益嚴(yán)格的電路板空間中對高功率的要求，適用于惡劣的環(huán)境和恒定的設(shè)備應(yīng)力，并具有較高的銅抗拉強(qiáng)度。
柔性印刷電路板和物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢
引入柔性PCB可以大大降低設(shè)計限制，而您可能會遇到更剛性的傳統(tǒng)PCB。得益于柔性PCB的有益功能，柔性板結(jié)構(gòu)不僅為革新我們的電子產(chǎn)品可采用的形式和形狀鋪平了道路，而且還降低了成本和錯誤。使撓性PCB適于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的一些最佳屬性包括：
l 尺寸更?。?/strong>大量的剛性PCB限制了設(shè)計自由度，但往往會在產(chǎn)品內(nèi)占用更多空間。通過減小體積，柔性PCB允許將麥克風(fēng)，衛(wèi)星和電池等組件全部裝入一個小封裝中，而不會影響性能。薄部件還允許柔性PCB支持更密集的電路。
l 重量更輕：占用空間更少，重量也可節(jié)省多達(dá)95％。輕巧的內(nèi)部組件選件使IoT設(shè)備在各種用途和環(huán)境（例如精致的手術(shù)設(shè)備或可穿戴的助聽器）中具有更多的通用性。
l 更高的抵抗力：柔性PCB材料具有更高的耐用性，提高了抵抗沖擊或振動引起的應(yīng)力的抵抗力。在工業(yè)環(huán)境中，物聯(lián)網(wǎng)PCB的使用正在擴(kuò)大，柔性PCB可以經(jīng)受更嚴(yán)酷的條件。同樣，對于健身追蹤器之類的設(shè)備，柔性PCB可以抵抗由于規(guī)律運(yùn)動，身體發(fā)熱或潮濕而引起的錯誤。
l 更清晰的布線方式：柔性PCB消除了機(jī)械連接器，從而簡化了布線方法。例如，當(dāng)想象如何通過物聯(lián)網(wǎng)功能來改善汽車引擎蓋下的機(jī)械結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性時，這種簡化的布線將成為一項寶貴的資產(chǎn)。
柔性PCB用作電路連接器的柔性材料為移動設(shè)備和可移動部件打開了無限的可能性，使其成為廣泛的IoT努力不可思議的工具。如果您和您的公司即將推出新穎的柔性印刷電路板，請確保與MCL聯(lián)系，以獲取適用于您的行業(yè)和制造報價的最佳柔性PCB材料的答案。
為了容納柔性PCB可能提供的較小空間，HDI PCB在這里提供最高的板密度，以實(shí)現(xiàn)最佳的電路性能。
高密度互連PCB和物聯(lián)網(wǎng)的好處
作為當(dāng)今我們在個人電子產(chǎn)品中看到的小包裝設(shè)計的領(lǐng)先者，高密度互連（HDI）PCB是必不可少的工具。面對物聯(lián)網(wǎng)的全局時，設(shè)計人員和制造商都需要考慮這些板的優(yōu)勢，包括其速度和可靠性。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)，HDI PCB的一些最佳方面包括：
l 減小尺寸和重量。HDI PCB以其密集的元件放置而聞名。由于堆疊的微孔和其他有助于節(jié)省電路板空間的功能，它們具有更細(xì)的走線寬度和出色的布線密度。較小的板意味著更多的用途，使其非常適合與物聯(lián)網(wǎng)不斷變化的策略一起使用。
l 清潔電路路線。HDI電路板具有盲孔或掩埋通孔和微孔，可平滑電路的密集部分，因此可以提供多種布線選擇。此外，設(shè)計人員可以用微孔代替通孔，這與組件之間的較短距離一起提高了信號完整性。小空間內(nèi)的最佳性能使HDI PCB對于物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化至關(guān)重要。
l 提高成本效益。更高的能源效率和對分層的需求減少，使得產(chǎn)品在實(shí)施和生產(chǎn)方面都更具成本效益。較小的尺寸還允許使用較少的材料來創(chuàng)建功能板。
HDI板最常使用的是其微型尺寸優(yōu)勢和創(chuàng)建智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所提供的可靠性。由于其電路密度高，您可能只希望信任HDI PCB的資深供應(yīng)商，因為他們在制造過程中需要特別注意。
無論用于高密度互連PCB的用途是什么，您都可以了解有關(guān)MCL的快速報價服務(wù)的更多信息，以找到適合您需求的印刷電路板。
結(jié)合Flex和HDI方法的物聯(lián)網(wǎng)潛力
行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者致力于將flex和HDI策略結(jié)合起來，以創(chuàng)建最高效，最有吸引力的設(shè)計。這些方法的一些好處包括高銅抗拉強(qiáng)度，創(chuàng)建適用于惡劣環(huán)境的電子設(shè)備，改善了信號質(zhì)量并降低了熱應(yīng)力。
物聯(lián)網(wǎng)需要具有使小型設(shè)備適應(yīng)各種用途的能力，因此柔性和HDI PCB的尺寸自由度至關(guān)重要。在為您的下一個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計配置最佳的PCB時，請記住要滿足IoT PCB設(shè)計要求的范圍，以確保最佳性能。
物聯(lián)網(wǎng)的PCB設(shè)計要求
物聯(lián)網(wǎng)迫使設(shè)計師提出從未遇到過的問題。與其考慮消費(fèi)者如何與電子產(chǎn)品互動，評估他們與傳統(tǒng)的技術(shù)含量較低的商品如何互動已變得越來越標(biāo)準(zhǔn)。這樣，PCB設(shè)計方法正在發(fā)生變化，并且隨著對家用產(chǎn)品成為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的需求不斷增加，最小化可靠性和組裝錯誤的重要性比以往任何時候都更為重要。
物聯(lián)網(wǎng)PCB設(shè)計流程的變化
創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化產(chǎn)品的過程始于評估新形式的可能性，然后過渡到選擇PCB材料和布局的階段。在整個產(chǎn)品設(shè)計流程中，需要考慮組裝成完整產(chǎn)品的要求。
物聯(lián)網(wǎng)最棘手的方面之一是機(jī)械與電子之間，產(chǎn)品本身與PCB形式之間的交叉。PCB設(shè)計人員，機(jī)械設(shè)計人員和電氣工程師之間在整個設(shè)計過程中的協(xié)作正變得越來越重要，這與以前的裝配線仿真程序有所不同。
物聯(lián)網(wǎng)PCB設(shè)計技巧和建議
在為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計理想的PCB時，您會發(fā)現(xiàn)一些關(guān)鍵設(shè)計領(lǐng)域需要特別關(guān)注。以下是其中一些領(lǐng)域，以及有關(guān)使PCB盡可能完美地用于物聯(lián)網(wǎng)的提示：
l 尺寸要求。小型設(shè)備只會變得越來越小。PCB設(shè)計人員在其軌跡，過孔和組件的戰(zhàn)略布局中不再擁有額外的電路板布局空間?，F(xiàn)在，只有通過HDI和剛撓板才能在小范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)墓δ芎挽`活性。有了這些較小的表格，從設(shè)計階段的開始就確保所有IoT產(chǎn)品設(shè)計師都在同一頁面上變得比以往任何時候都更為重要。
l 產(chǎn)品配件。除了PCB的尺寸之外，您還需要進(jìn)行足夠的虛擬原型制作，以確保您可以輕松地將設(shè)計形狀整合到預(yù)定的IoT形式中。物聯(lián)網(wǎng)中的電路通常需要圍繞非傳統(tǒng)材料才能獲得最佳功能，并且您可能會發(fā)現(xiàn)自己在設(shè)計中選擇了網(wǎng)狀或塑料組件，這是您所期望的。
l 適應(yīng)人體。需要進(jìn)行徹底的模擬測試以優(yōu)化的另一組品質(zhì)是受人體溫度，濕度和持續(xù)運(yùn)動影響的機(jī)械性能。自然地，這僅是當(dāng)最終的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品預(yù)期可穿戴或與人體皮膚接觸時。密切關(guān)注熱效應(yīng)，并在必要時設(shè)計出能夠充分冷卻的設(shè)計。
l 能量消耗。物聯(lián)網(wǎng)需要盡可能地延長電池壽命和電源完整性，因為這些設(shè)備一直在與其網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。需要在PCB上的各個電路塊內(nèi)將能耗嚴(yán)格控制在預(yù)算范圍內(nèi)，以幫助整個產(chǎn)品保持在合適的功耗范圍內(nèi)。關(guān)鍵是精確地計劃功耗，并通過對PCB的各個任務(wù)周期（包括發(fā)送和待機(jī)電源狀態(tài)）進(jìn)行全面測試來跟蹤您的計劃。
l 可靠性標(biāo)準(zhǔn)。電子設(shè)備可信賴性的行業(yè)規(guī)范正在不斷發(fā)展。例如，撓性電路板具有各種“有做有無” ，以確保它們足夠可靠，不會在不斷變化的壓力和環(huán)境中破裂。消費(fèi)者希望確保其設(shè)備可正常運(yùn)行，并能長期保持準(zhǔn)確。設(shè)計師在設(shè)計壓力時會承受各種潛在條件，因此許多人轉(zhuǎn)向仿真軟件來測試其設(shè)計。
l 無線連接。互聯(lián)網(wǎng)是以物聯(lián)網(wǎng)的名義，能夠訪問它是任何物聯(lián)網(wǎng)PCB的核心要求。收集和發(fā)送有關(guān)周圍環(huán)境的數(shù)據(jù)將需要安裝正確的無線模塊和RF電路組件。要選擇合適的部件，您需要記住要記住功耗，網(wǎng)絡(luò)范圍和速度以及任何安全需求。
通過與產(chǎn)品的其他設(shè)計師進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏贤ú⑦M(jìn)行仔細(xì)的測試，您可能需要花費(fèi)大量時間才能完成設(shè)計。但是，由于對物聯(lián)網(wǎng)及其基本功能的需求很高，因此您不會后悔在各種變化的環(huán)境中確保PCB的耐用性和可靠性。
物聯(lián)網(wǎng)PCB設(shè)計的未來
隨著行業(yè)的發(fā)展和壯大，用于物聯(lián)網(wǎng)的PCB設(shè)計是否將變得更加個性化或更加標(biāo)準(zhǔn)化存在疑問。雖然每種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都有其獨(dú)特的特性，但存在一些共同的要求，這可能暗示著一種趨勢，即一遍又一遍地混合和匹配許多相同的設(shè)計協(xié)議。
物聯(lián)網(wǎng)為PCB行業(yè)帶來了無數(shù)新挑戰(zhàn)和新嘗試，而現(xiàn)在，我們才剛剛看到兩者將如何繼續(xù)相互作用，模糊電氣和機(jī)械之間的界限以及隨著時間的流逝創(chuàng)建甚至更小的高性能微型計算機(jī)的開始。預(yù)計需求將繼續(xù)增長，這些設(shè)備可能會將我們帶入無限期的充滿技術(shù)力量和創(chuàng)新的未來。
