物聯(lián)網(wǎng)是一類令人興奮的小工具和家電改變消費市場。然而，開發(fā)智能手表并不像戴上智能手表那么容易。 PCB設(shè)計人員在為這些產(chǎn)品開發(fā)強大的硬件解決方案時遇到了獨特的挑戰(zhàn)。這些PCB必須將性能集中到一個小空間，同時保持可靠性和產(chǎn)品預算。值得慶幸的是，最近對經(jīng)常被忽視的PCB類別的改進使這一挑戰(zhàn)成為可能。靈活的PCB已成為物聯(lián)網(wǎng)項目設(shè)計人員的最佳策略。

作為PCB設(shè)計師，我知道我的工作領(lǐng)域在過去二十年中已經(jīng)發(fā)生了根本變化。在20世紀90年代中期剛剛離開學校，我早期的所有項目都集中在兩個主要領(lǐng)域：計算機或計算機外圍設(shè)備。當然，有一個奇怪的立體聲或時鐘收音機，但有90％的時間我在桌面主板或接近它的東西上工作。這意味著，平均每天，我的設(shè)計工作有很多不動產(chǎn)。所有這些都在兩層板上。這是一個不同的時間。值得慶幸的是，它并沒有永遠保持這種狀態(tài)。

連接到云是物聯(lián)網(wǎng)的一個關(guān)鍵特征

快進到今天，我仍然在計算機領(lǐng)域設(shè)計PCB。大米色盒子不再是游戲的名稱 - 相反，它完全是關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）。通過這些嵌入式計算機，開辟了一個全新的小工具和設(shè)備類別，尤其是那些“智能家居”綽號。

咖啡機，水壺，冰箱，照明，手表，甚至汽車都是拿起這個21世紀的技術(shù)。集成云控制，遠程訪問，甚至機器學習等功能（當您從工作中回來時，您的空調(diào)開啟），它真的開始感覺像是未來。當然，對于我們PCB設(shè)計師和電氣工程師來說，這意味著不僅僅是派對技巧和模糊邏輯烤面包機。

物聯(lián)網(wǎng)：比你可能更復雜

出于顯而易見的原因，為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備構(gòu)建PCB是一項真正的挑戰(zhàn)。例如，空間非常寶貴。大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品都是針對消費者市場的小型電器，控制器或可穿戴設(shè)備，他們喜歡整潔緊湊的產(chǎn)品。此外，許多這些設(shè)備的設(shè)計并未考慮硬件設(shè)計。相反，它完全是關(guān)于審美，這意味著不規(guī)則形狀的小空間用于硬件。

然后，就是性能問題。如果他們的冰箱需要“加載”，并且需要很多功能才能讓智能手表顯示出YouTube，沒有人會感到激動。您的PCB可能包含IC和至少一個SoC（如果不是兩個）。最后，我們需要考慮可靠性;購買這些小工具的消費者會期望他們“只是工作”。這意味著你所做的任何設(shè)計選擇都需要堅如磐石的基礎(chǔ)。就像過去那樣，沒有錯誤的空間（或其他任何事情）。那么，智能設(shè)計師在做什么？

智能手表是物聯(lián)網(wǎng)的典型應用。它們在小型封裝中需要很多性能

靈活的PCB：物聯(lián)網(wǎng)項目的最佳朋友

請允許我分享一些個人信息與你相處。我回憶起的簡單的兩層板是不行的。它們在小外形尺寸方面做得不夠。現(xiàn)在你可能在想，“那么高密度多層板呢？”當然，這在技術(shù)上是正確的，但根據(jù)我的經(jīng)驗，它們比它們的價值更麻煩。隨著移動中的大量物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品（特別是可穿戴設(shè)備），這些板很容易破碎。不僅如此，他們需要一個平坦的空間來適應。有一個更好的答案，看起來每個人制作物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備也是如此。靈活的PCB已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的首選，將以前不起眼的PCB提升到新的突出位置。由多層聚酰亞胺制成，柔性PCB能夠使用相同規(guī)格的剛性電路板。它們具有廣泛的適應性，不會犧牲長期可靠性，并在物聯(lián)網(wǎng)應用中取得了成功。更重要的是，它們的靈活性使它們很容易融入許多物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的小型和非常規(guī)幾何中。

在不止一些項目中，我已經(jīng)能夠利用彎曲面板和底座背后的空間。我也不需要那么多的連接器和帶狀電纜，我們都知道它們有多么笨重。潛在地，你甚至可以創(chuàng)建一個能夠適應不同形狀因子的幾種物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的通用設(shè)計（我的老板喜歡那種）。靈活的PCB和物聯(lián)網(wǎng) - 它是天作之中的匹配。

有很多公司大大小小的運行在一塊物聯(lián)網(wǎng)餡餅之后，你可能會在附近的一個物聯(lián)網(wǎng)項目上工作未來。當然，如果你像我一樣持懷疑態(tài)度，你可能會擔心設(shè)計一個靈活的PCB。鑒于與物聯(lián)網(wǎng)項目相關(guān)的現(xiàn)有挑戰(zhàn)，您為什么要讓事情變得更復雜？但就像“雞蛋和雞蛋”問題一樣，不斷擴大的物聯(lián)網(wǎng)市場已經(jīng)得到改善，并且已經(jīng)通過靈活的PCB實現(xiàn)了。

大約8年前，我記得在遇到供應商的同時看到一些原型柔性PCB，他們無疑很簡單。如今，SMT，微孔，多層基板和BGA IC等現(xiàn)代技術(shù)很容易應用。由于更好的規(guī)模經(jīng)濟，制造商可以提供更便宜的這些功能。在相同的預算下，柔性PCB的設(shè)計選擇范圍已大大擴展。事實上，在成本效益分析中，剛性PCB不再是即時贏家。

它們也變得更強大，因此具有更高的可靠性。然而，有一件事沒有改變，那就是設(shè)計過程本身。 PCB CAD環(huán)境中的工作流程將非常相似：布置軌跡，選擇和放置組件，添加其他圖層。最重要的是，許多最近的設(shè)計包都是為了處理柔性設(shè)計而提供的，并且可以讓您深入了解選擇尺寸和幾何形狀。老實說，即使你沒有在柔性PCB上完全“出售”，PCB設(shè)計的前景仍將不斷改變，以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)。如果它們今天不夠好，那么它們明天會很棒。

作為一名設(shè)計師，我希望你和我使用柔性PCB一樣熱情。技術(shù)和設(shè)計工具都得到了很大改進。在您深入了解物聯(lián)網(wǎng)世界之前，最好先評估一下您可以使用的工具和資源。