物聯(lián)網(wǎng)是一類(lèi)令人興奮的小工具和家電改變消費(fèi)市場(chǎng)。然而，開(kāi)發(fā)智能手表并不像戴上智能手表那么容易。 PCB設(shè)計(jì)人員在為這些產(chǎn)品開(kāi)發(fā)強(qiáng)大的硬件解決方案時(shí)遇到了獨(dú)特的挑戰(zhàn)。這些PCB必須將性能集中到一個(gè)小空間，同時(shí)保持可靠性和產(chǎn)品預(yù)算。值得慶幸的是，最近對(duì)經(jīng)常被忽視的PCB類(lèi)別的改進(jìn)使這一挑戰(zhàn)成為可能。靈活的PCB已成為物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員的最佳策略。

作為PCB設(shè)計(jì)師，我知道我的工作領(lǐng)域在過(guò)去二十年中已經(jīng)發(fā)生了根本變化。在20世紀(jì)90年代中期剛剛離開(kāi)學(xué)校，我早期的所有項(xiàng)目都集中在兩個(gè)主要領(lǐng)域：計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備。當(dāng)然，有一個(gè)奇怪的立體聲或時(shí)鐘收音機(jī)，但有90％的時(shí)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(jì)工作有很多不動(dòng)產(chǎn)。所有這些都在兩層板上。這是一個(gè)不同的時(shí)間。值得慶幸的是，它并沒(méi)有永遠(yuǎn)保持這種狀態(tài)。

連接到云是物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)關(guān)鍵特征

快進(jìn)到今天，我仍然在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域設(shè)計(jì)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(guò)這些嵌入式計(jì)算機(jī)，開(kāi)辟了一個(gè)全新的小工具和設(shè)備類(lèi)別，尤其是那些“智能家居”綽號(hào)。

咖啡機(jī)，水壺，冰箱，照明，手表，甚至汽車(chē)都是拿起這個(gè)21世紀(jì)的技術(shù)。集成云控制，遠(yuǎn)程訪問(wèn)，甚至機(jī)器學(xué)習(xí)等功能（當(dāng)您從工作中回來(lái)時(shí)，您的空調(diào)開(kāi)啟），它真的開(kāi)始感覺(jué)像是未來(lái)。當(dāng)然，對(duì)于我們PCB設(shè)計(jì)師和電氣工程師來(lái)說(shuō)，這意味著不僅僅是派對(duì)技巧和模糊邏輯烤面包機(jī)。

物聯(lián)網(wǎng)：比你可能更復(fù)雜

出于顯而易見(jiàn)的原因，為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備構(gòu)建PCB是一項(xiàng)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(duì)消費(fèi)者市場(chǎng)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(jì)并未考慮硬件設(shè)計(jì)。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(wèn)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(méi)有人會(huì)感到激動(dòng)。您的PCB可能包含IC和至少一個(gè)SoC（如果不是兩個(gè)）。最后，我們需要考慮可靠性;購(gòu)買(mǎi)這些小工具的消費(fèi)者會(huì)期望他們“只是工作”。這意味著你所做的任何設(shè)計(jì)選擇都需要堅(jiān)如磐石的基礎(chǔ)。就像過(guò)去那樣，沒(méi)有錯(cuò)誤的空間（或其他任何事情）。那么，智能設(shè)計(jì)師在做什么？

智能手表是物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用。它們?cè)谛⌒头庋b中需要很多性能

靈活的PCB：物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的最佳朋友

請(qǐng)?jiān)试S我分享一些個(gè)人信息與你相處。我回憶起的簡(jiǎn)單的兩層板是不行的。它們?cè)谛⊥庑纬叽绶矫孀龅貌粔颉，F(xiàn)在你可能在想，“那么高密度多層板呢？”當(dāng)然，這在技術(shù)上是正確的，但根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，它們比它們的價(jià)值更麻煩。隨著移動(dòng)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(gè)平坦的空間來(lái)適應(yīng)。有一個(gè)更好的答案，看起來(lái)每個(gè)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(yīng)性，不會(huì)犧牲長(zhǎng)期可靠性，并在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)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(xiàng)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(gè)能夠適應(yīng)不同形狀因子的幾種物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的通用設(shè)計(jì)（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(yùn)行在一塊物聯(lián)網(wǎng)餡餅之后，你可能會(huì)在附近的一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目上工作未來(lái)。當(dāng)然，如果你像我一樣持懷疑態(tài)度，你可能會(huì)擔(dān)心設(shè)計(jì)一個(gè)靈活的PCB。鑒于與物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目相關(guān)的現(xiàn)有挑戰(zhàn)，您為什么要讓事情變得更復(fù)雜？但就像“雞蛋和雞蛋”問(wèn)題一樣，不斷擴(kuò)大的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)已經(jīng)得到改善，并且已經(jīng)通過(guò)靈活的PCB實(shí)現(xiàn)了。

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

它們也變得更強(qiáng)大，因此具有更高的可靠性。然而，有一件事沒(méi)有改變，那就是設(shè)計(jì)過(guò)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(jì)包都是為了處理柔性設(shè)計(jì)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(shí)說(shuō)，即使你沒(méi)有在柔性PCB上完全“出售”，PCB設(shè)計(jì)的前景仍將不斷改變，以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)。如果它們今天不夠好，那么它們明天會(huì)很棒。

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