Modul Internet of Things, ako hlavný komponent spájajúci fyzický svet a digitálne platformy, je široko distribuovaný v inteligentných domácnostiach, priemyselnom monitorovaní, inteligentných mestách a iných scenároch. PCB, ktoré nesie, potrebuje dosiahnuť stabilný zber a prenos údajov v rôznych prostrediach. Tento typ plošných spojov nielenže musí spĺňať konštrukčné požiadavky na miniaturizáciu a nízku spotrebu energie, ale musí sa vyrovnať aj s výzvami v oblasti spoľahlivosti v zložitých pracovných podmienkach. Technický prah pre jeho výrobu OEM je oveľa vyšší ako u bežných dosiek plošných spojov spotrebnej elektroniky.
Základné technické vlastnosti PCB modulu IoT
Pracovné scenáre modulov internetu vecí sa výrazne líšia, od vnútorných prostredí s konštantnou teplotou po priemyselné dielne s vysokou{0}}teplotou, od scenárov s nízkym elektromagnetickým rušením v domácnostiach až po oblasti so silným rušením signálu vonku. Výkonové požiadavky na dosky plošných spojov vykazujú viacrozmernú diferenciáciu, ktorá sa odráža najmä v troch aspektoch:
Základnou požiadavkou modulov internetu vecí je stabilita prenosu- vysokofrekvenčného signálu. Väčšina zariadení internetu vecí sa pri dosahovaní výmeny údajov spolieha na bezdrôtovú komunikáciu, ako je Wi-Fi, Bluetooth, LoRa atď., čo si vyžaduje, aby dosky plošných spojov mali presné možnosti riadenia impedancie, aby sa zabezpečilo minimálne zoslabenie vysoko-frekvenčných signálov počas prenosu. To si vyžaduje, aby spoločnosti OEM používali substráty s nízkou stratou a riadili odchýlku impedancie v rozmedzí ± 10 % pomocou technológie vysoko presného leptania čiar, aby sa zabránilo strate údajov spôsobenej odrazom signálu a rušením.
Miniaturizácia a integrácia s vysokou{0}}hustotou sú typickými vlastnosťami modulov internetu vecí. Aby sa prispôsobili kompaktnému dizajnu koncových zariadení, modulové dosky plošných spojov často prijímajú štruktúru HDI, ktorá znižuje zaberanie priestoru a integruje viac funkčných jednotiek prostredníctvom zakopaných slepých otvorov a technológie mikropriechodov. Napríklad doska plošných spojov inteligentného senzorového modulu môže súčasne niesť procesory, RF čipy a obvody správy napájania a vzdialenosť medzi šírkou riadkov musí byť kontrolovaná pod 5 ml, čo predstavuje prísny test presnosti vŕtania a schopnosti zarovnania medzi vrstvami v podniku OEM.
Životnosť modulov internetu vecí určuje dizajn prispôsobenia sa prostrediu. Moduly nasadené vonku musia odolať extrémnym teplotným výkyvom -40 stupňov až 85 stupňov , zatiaľ čo priemyselné scenáre vyžadujú odolnosť voči prachu, vibráciám a iným nárazom. To si vyžaduje, aby PCB mala cielený výber materiálu a manipuláciu s procesom. Napríklad použitie substrátov s vysokým Tg na zlepšenie tepelnej odolnosti, zvýšenie odolnosti proti korózii prostredníctvom povrchovej úpravy nanášaním zlata alebo pokovovaním niklom a paládiom, čím sa zabezpečí stabilita spojení obvodov počas dlhodobého používania.
Kľúčové body pre výber outsourcingu PCB pre IoT moduly
Pri výbere podniku na výrobu PCB s modulmi IoT by sa malo vykonať komplexné hodnotenie z troch rozmerov: technická kompatibilita, konzistentnosť kvality a schopnosť rýchlej reakcie.
Pokiaľ ide o technickú kompatibilitu, dôraz sa kladie na preskúmanie akumulácie procesov v podnikoch v oblasti vysokofrekvenčných{0}}vysokorýchlostných dosiek{1} a HDI. Napríklad schopnosť stabilne vyrábať dosky HDI s viac ako 6 vrstvami a skúsenosti s laminovaním zmiešaných substrátov, ako je FR4 s vysokofrekvenčnými materiálmi, priamo ovplyvňujú výkon signálu a integráciu modulu. V reakcii na vlastnosti viacerých druhov a malých sérií modulov internetu vecí musia mať podniky OEM zároveň schopnosť flexibilne upravovať výrobné parametre a rýchlo sa prispôsobiť personalizovaným potrebám rôznych modulov.
Konzistentnosť kvality je predpokladom rozsiahleho{0}}aplikovania modulov internetu vecí. Vzhľadom na skutočnosť, že moduly sú často nasadzované hromadne, ako napríklad tisíce uzlov v inteligentných mestách, môže jediné zlyhanie PCB viesť ku kaskádovým problémom v celom systéme. Preto podniky OEM potrebujú zaviesť prísny systém kontroly kvality, od inšpekcie skladovania substrátu, ako je testovanie dielektrickej konštantnej stability, až po inšpekciu hotových výrobkov, ako je automatické optické testovanie AOI a testovanie lietajúcich kolíkov, aby sa zabezpečilo, že integrita obvodu a vodivosť každého PCB spĺňa normy. Základom zabezpečenia kvality je získanie ISO9001 a iných certifikátov systému kvality, ako aj kompletné sledovateľné výrobné záznamy.
Schopnosť rýchlo reagovať určuje efektívnosť vývoja a iterácie modulov. Rýchlosť iterácie technológie IoT je vysoká a cyklus od overenia prototypu po hromadnú výrobu modulov je zvyčajne kratší ako u tradičných elektronických zariadení. To si vyžaduje, aby spoločnosti OEM mali rýchle možnosti tvorby prototypov, ako sú cykly dodávky vzoriek do 7 dní alebo rovné 7 dní a možnosti výroby malých sérií. Technický tím musí byť zároveň schopný rýchlo interpretovať konštrukčné dokumenty zákazníka a poskytnúť odporúčania pre analýzu vyrobiteľnosti, ako je optimalizácia prostredníctvom distribúcie, aby sa znížilo rušenie signálu a zabránilo sa prepracovaniu návrhu z dôvodu procesných obmedzení.