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890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“信息社會的基礎設施”之類的綽號已發(fā)展成為最重要的運動。物聯(lián)網(wǎng)的影響已深深融入技術和日常生活的框架中。
許多消費者可能沒有意識到，物聯(lián)網(wǎng)PCB處于物聯(lián)網(wǎng)滲透到日常技術的最前沿，同樣，物聯(lián)網(wǎng)在PCB設計和制造的轉(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)絡的PC以外的設備所帶來的。智能手機可能是物聯(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)的應用程序的開發(fā)，或者可穿戴技術和具有數(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。
消費電子可能是想到的第一個創(chuàng)新，但是制造業(yè)，運輸業(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設計，這些設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應用
PCB是使電子設備能夠提供智能家居應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設計和應用程序，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)可以進行遠程分析。
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備進行管理。
l 購物中心或游樂園中的網(wǎng)格布局，它們監(jiān)視消費者的路線，從而為零售商和客戶提供定制的銷售機會。
無論是監(jiān)視火車的到達時間和維護需求，以創(chuàng)建可靠的運輸時間表，還是通過衛(wèi)星跟蹤實時交通，以優(yōu)化個人GPS導航到汽車儀表板，PCB都能使所有新想法變?yōu)榭赡?。在醫(yī)療設備和可穿戴設備中，如果不改變PCB形式的設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)機會
電腦的形狀和大小取決于其必要的內(nèi)部組件的結構的日子已經(jīng)一去不復返了?，F(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。重新構想內(nèi)部電路以反映這種方法變化已變得至關重要。
為了實現(xiàn)新形式的功能性和可持續(xù)性，印刷電子技術引領了復雜制造的發(fā)展。柔性PCB和高密度互連（HDI）PCB提供了設計自由度，可滿足日益嚴格的電路板空間中對高功率的要求，適用于惡劣的環(huán)境和恒定的設備應力，并具有較高的銅抗拉強度。
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，柔性板結構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)設計的一些最佳屬性包括：
l 尺寸更小：大量的剛性PCB限制了設計自由度，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，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95％。輕巧的內(nèi)部組件選件使IoT設備在各種用途和環(huán)境（例如精致的手術設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的使用正在擴大，柔性PCB可以經(jīng)受更嚴酷的條件。同樣，對于健身追蹤器之類的設備，柔性PCB可以抵抗由于規(guī)律運動，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消除了機械連接器，從而簡化了布線方法。例如，當想象如何通過物聯(lián)網(wǎng)功能來改善汽車引擎蓋下的機械結構的復雜性時，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
作為當今我們在個人電子產(chǎn)品中看到的小包裝設計的領先者，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MCL的快速報價服務的更多信息，以找到適合您需求的印刷電路板。
結合Flex和HDI方法的物聯(lián)網(wǎng)潛力
行業(yè)領導者致力于將flex和HDI策略結合起來，以創(chuàng)建最高效，最有吸引力的設計。這些方法的一些好處包括高銅抗拉強度，創(chuàng)建適用于惡劣環(huán)境的電子設備，改善了信號質(zhì)量并降低了熱應力。
物聯(lián)網(wǎng)需要具有使小型設備適應各種用途的能力，因此柔性和HDI PCB的尺寸自由度至關重要。在為您的下一個物聯(lián)網(wǎng)設計配置最佳的PCB時，請記住要滿足IoT PCB設計要求的范圍，以確保最佳性能。
物聯(lián)網(wǎng)的PCB設計要求
物聯(lián)網(wǎng)迫使設計師提出從未遇到過的問題。與其考慮消費者如何與電子產(chǎn)品互動，評估他們與傳統(tǒng)的技術含量較低的商品如何互動已變得越來越標準。這樣，PCB設計方法正在發(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械與電子之間，產(chǎn)品本身與PCB形式之間的交叉。PCB設計人員，機械設計人員和電氣工程師之間在整個設計過程中的協(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設計技巧和建議
在為物聯(lián)網(wǎng)設計理想的PCB時，您會發(fā)現(xiàn)一些關鍵設計領域需要特別關注。以下是其中一些領域，以及有關使PCB盡可能完美地用于物聯(lián)網(wǎng)的提示：
l 尺寸要求。小型設備只會變得越來越小。PCB設計人員在其軌跡，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)實現(xiàn)適當?shù)墓δ芎挽`活性。有了這些較小的表格，從設計階段的開始就確保所有IoT產(chǎn)品設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，您還需要進行足夠的虛擬原型制作，以確保您可以輕松地將設計形狀整合到預定的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)自己在設計中選擇了網(wǎng)狀或塑料組件，這是您所期望的。
l 適應人體。需要進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)運動影響的機械性能。自然地，這僅是當最終的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品預期可穿戴或與人體皮膚接觸時。密切關注熱效應，并在必要時設計出能夠充分冷卻的設計。
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，因為這些設備一直在與其網(wǎng)絡進行通信。需要在PCB上的各個電路塊內(nèi)將能耗嚴格控制在預算范圍內(nèi)，以幫助整個產(chǎn)品保持在合適的功耗范圍內(nèi)。關鍵是精確地計劃功耗，并通過對PCB的各個任務周期（包括發(fā)送和待機電源狀態(tài)）進行全面測試來跟蹤您的計劃。
l 可靠性標準。電子設備可信賴性的行業(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。消費者希望確保其設備可正常運行，并能長期保持準確。設計師在設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)絡范圍和速度以及任何安全需求。
通過與產(chǎn)品的其他設計師進行適當?shù)臏贤ú⑦M行仔細的測試，您可能需要花費大量時間才能完成設計。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設計是否將變得更加個性化或更加標準化存在疑問。雖然每種物聯(lián)網(wǎng)設備都有其獨特的特性，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的開始。預計需求將繼續(xù)增長，這些設備可能會將我們帶入無限期的充滿技術力量和創(chuàng)新的未來。
