一文读懂,物联网与PCB电路板关系!

作者: 印刷电路板 分类: 印刷电路板杂谈 发布时间: 2020-08-14 15:45

七个核心考虑因素将帮助您更有效地实现物联网PCB。物联网产生了深远的影响。新型互联产品正在推出。现有产品正在变得更加智能。一文读懂,物联网与PCB电路板关系!

一文读懂,物联网与PCB电路板关系!

1.物联网PCB设计领域
物联网产品通常从现实世界中收集信息,将其隐蔽到数字世界中,然后将数据传输到云中。可能会进行一些分析,然后将结果发送回去。因此,有四个主要的物联网设计领域:
(a)模拟
(b)数字
(c)MEMS
(d)射频
重申前面的段落,MEMS传感器收集数据,进行模数转换以输入到微控制器,结果通过WiFi,蓝牙和3G / 4G等标准传输。根据作为设备功能一部分的响应,反向路径数模转换也是可能的。

2.物联网PCB的形式和适合性
可穿戴设备说明了许多物联网PCB设计面临的外形挑战。一家开发智能手表的公司希望其尺寸和重量与传统的“哑巴”时计相同。物联网创新者通常从两个出发点来解决这个问题:
(a)确定潜在功能,然后开发人员探索是否可以将其放入合适的适销对路的外壳中。
(b)开发人员看到了将功能添加到现有产品的机会,然后探索是否可以在对原始产品造成尽可能小的影响的情况下完成该功能。无论哪种方式,复杂的功能都可能需要适应狭窄的居住空间。

3.物联网设计组件
对“形状和配合”的主要影响是正确识别要填充PCB的组件。但是,这些部分只是操作所需要的。您的设计可能需要指纹读取器,不同类型的MEMS传感器或不同的RF标准。您需要尽早将它们锁定-并且不要忘记外部接口(按钮,开关,充电端口等)。

4.捕获原理图中的物联网PCB设计意图
您具有组件类型。现在,您必须确定如何将它们组合在一起,并为规格和目标美元成本指定正确的零件号。开发原理图开始向您展示如何实现。此外,正确的工具将使您可以进行模拟/混合信号电路分析,并确定在进行实际布局之前可能遇到的一些信号完整性挑战。

5.物联网PCB设计中的仿真,验证,电源和内存。
物联网设计在功能上看起来很简单,但事实证明比这更难实现。古老的格言是,您应该在流程中尽早抓住尽可能多的问题。仅考虑以下三个挑战(还有更多挑战):
(a)物联网设计很小,必须经​​常提供较长的电池寿命。因此,他们可能需要在各种电源状态下运行并执行不同的任务。每个都必须经过功能验证。
(b)同样,由于关键网络上的电压损失而导致的故障风险又如何呢?板上的某些区域会容易产生过大的电流密度吗?同样,尽早抓住这些问题。
(c)微控制器与存储器之间的连接也很麻烦,并受许多因素的影响,包括传输线损耗,串扰和时序延迟。在布局前准确限制这些连接将减少以后的调试时间,尤其是在使用DDR标准的情况下。

6.物联网PCB布局
如果您已经遵循了列出的原则,则应该会容易得多。电路板的轮廓现在将进入布局,并且还应通过布局工具和原理图之间的双向交叉探测来获知。但是还有其他注意事项:
(a)元件放置。考虑到可能的外形尺寸限制,允许您在2D和3D视图之间切换的布局工具对于物联网设计特别有用。
(b)约束管理。能够在流程中传播预定义的电气约束,将有助于您控制网络类别和组,定义引脚对等。如果您可以在工具中使用分层规则,则结果会更好。
(c)2D / 3D布局。此功能不仅仅在于放下组件。整体结构正确吗?您可以导入建议的机械外壳并对照规格进行检查吗?切换视图的能力在这些方面以及其他方面都将大有帮助。
(d)软硬结合板。如前所述,只有在您的布局工具允许您正确检查其弯曲度,零件在其层上的位置,其布线和平面形状填充的情况下,软硬结合板对物联网设计特别有用。如果这样的话,您可以采用这种刚柔设计并将其作为实体模型导出到MCAD系统,则可以极大地减轻生产线潜在的可制造性和装配问题。
(e)测试物联网设计。良好的DFT总是有回报的。对于物联网,它特别适合诸如射频范围,电池寿命,互操作性和响应时间之类的指标。还应检查可能在较宽的温度范围内以及在多种功率状态下的操作。

7.物联网PCB设计的制造和组装
在将设计发送给制造之前执行用于可制造性和装配体(DFMA)分析的设计的软件可能会遇到诸如抗蚀剂碎片和铜暴露等问题。面板化注意事项和使用数据库标准可以使设计文件更顺利地传输到制造商,这也应该是您设计流程的一部分。物联网设计通常必须在极小的利润范围内工作才能实现盈利。任何形式的延迟或重新旋转都会使此类项目变成红色。

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