PCB 및 IoT 가이드

'4차 산업혁명', '정보사회의 인프라'라는 별명으로 사물인터넷(IoT)은 닷컴 탄생 이후 가장 중요한 움직임으로 성장했다. IoT의 영향은 기술과 일상 생활의 프레임워크에 깊숙이 엮여 있습니다.

많은 소비자가 깨닫지 못할 수 있는 것은 사물 인터넷 PCB가 일상 기술에 IoT가 침투하는 최전선에 있으며 마찬가지로 IoT가 PCB 설계 및 제조의 변화에서 필수적인 역할을 하고 있다는 것입니다. 더 많은 IoT 장치에 대한 수요가 증가함에 따라 IoT와 Flex 및 HDI PCB 간의 상호 연결을 이해하는 것이 PCB 설계자에게 점점 더 중요해지고 있습니다.

IoT란 무엇입니까?

사물 인터넷은 IP 네트워크에 연결하는 PC가 아닌 다른 장치의 생성으로 인해 물리적 세계와 디지털 세계가 교차하는 것입니다. 스마트폰은 IoT의 가장 두드러진 예일 수 있지만 최근에는 가전제품 및 유틸리티를 제어하기 위한 앱의 개발 또는 데이터 접근성이 있는 웨어러블 기술 및 차량의 도입으로 IoT의 잠재력이 무궁무진하다는 것이 증명되고 있습니다.

소비자 전자 제품이 가장 먼저 떠오르는 혁신일 수 있지만 제조, 운송 및 의료 산업은 IoT 혁명을 주도하는 개인용 자동차 및 전자 제품보다 우위에 있습니다. 따라서 이러한 대규모 산업에서는 전 세계적으로 프로세스를 간소화하기 위해 유연성과 고속 연결을 제공하는 혁신적인 PCB 설계가 필요합니다.

IoT 기반 PCB 애플리케이션

PCB는 전자 장치가 자동차 대시보드의 스마트 홈 애플리케이션이나 모바일 화면에서 볼 수 있는 IoT 기능을 제공할 수 있도록 하는 중심에 있지만 IoT는 또한 다음을 포함하여 인터넷을 사용하는 새로운 방법에 대한 증가하는 수요를 충족하기 위해 PCB 설계 및 애플리케이션에 영향을 미치고 있습니다.

더 높은 수준의 효율성, 편의성 및 보안을 제공하는 자동차 및 가정용 유틸리티의 센서 및 카메라
데이터를 원격으로 분석할 수 있는 피트니스 트래커
태블릿이나 더 작은 스마트 기기에서 관리할 수 있는 다양한 방의 분위기를 연출하는 색상 변화 전구
소매업체와 고객 모두에게 맞춤형 판매 기회를 제공하기 위해 소비자 경로를 모니터링하는 쇼핑 센터 또는 놀이 공원의 그리드 레이아웃입니다.

PCB는 열차 도착 시간을 모니터링하고 신뢰할 수 있는 운송 일정을 생성하기 위한 유지 관리가 필요하거나 자동차 대시보드를 통해 탐색하는 최적화된 개인 GPS를 위해 위성을 통해 실시간 트래픽을 추적하는 등 거의 모든 새로운 아이디어를 가능하게 합니다. 의료 기기 및 웨어러블에서 작은 공간을 고전력 기능으로 채우기 위해 어떤 모양이나 고밀도에도 맞출 수 있는 유연성을 제공하는 PCB 형태 설계의 변경이 없다면 IoT는 오늘날과 같이 달성할 수 없을 것이며 미래의 미래도 불가능할 것입니다. 그것은 유망합니다.

Flex 및 HDI PCB를 위한 IoT 기회

컴퓨터의 모양과 크기가 필요한 내부 구성 요소의 구조에 의존하던 시대는 지났습니다. 이제 업계는 형태에 관계없이 동일한 방식으로 작동하는 최적의 IoT 제품을 만드는 데 주력하고 있습니다. 방법론의 이러한 변화를 반영하기 위해 내부 회로를 재구상하는 것이 중요해졌습니다.

새로운 형태 측면의 기능과 지속 가능성을 위해 인쇄 전자는 정교한 제조를 가능하게 하는 데 앞장서고 있습니다. Flex PCB 및 고밀도 상호 연결(HDI) PCB는 설계 자유도를 제공하고, 점점 더 좁아지는 회로 기판 공간의 고전력 요구를 충족하고, 열악한 환경과 일정한 장치 응력에 적합하고 높은 구리 인장 강도를 제공합니다.

플렉스 인쇄 회로 기판 및 IoT의 장점

플렉스 PCB를 도입하면 보다 견고한 기존 PCB에서 찾을 수 있는 설계 제한이 크게 줄어듭니다. 유연한 기판 구조는 전자 제품이 취할 수 있는 형태와 모양을 혁신할 뿐만 아니라 플렉스 PCB의 유익한 기능 덕분에 비용과 오류를 줄일 수 있습니다. IoT 중심 설계에 적합하도록 만드는 플렉스 PCB의 몇 가지 최고의 속성은 다음과 같습니다.

작은 크기: 대부분의 경질 PCB는 설계 자유를 제한하지만 제품 내에서 더 많은 공간을 필요로 하는 경향이 있습니다. 감소된 부피를 차지하는 플렉스 PCB를 사용하면 마이크, 위성 및 배터리와 같은 구성 요소를 성능 기능을 방해하지 않으면서 작은 패키지에 모두 넣을 수 있습니다. 얇은 부품은 또한 플렉스 PCB가 더 조밀한 회로를 지원할 수 있도록 합니다.
가벼운 무게: 공간 점유를 줄임으로써 무게도 최대 95%까지 절감할 수 있습니다. 가벼운 내부 구성 요소를 위한 옵션을 통해 IoT 장치는 섬세한 수술 장비 또는 웨어러블 보청기와 같은 모든 종류의 용도와 환경에서 훨씬 더 다용도로 사용할 수 있습니다.
더 큰 저항: Flex PCB 재료는 향상된 수준의 내구성을 제공하여 충격이나 진동으로 인한 스트레스에 대한 저항력을 높입니다. IoT PCB의 사용이 확대되는 산업 환경에서 플렉스 PCB는 더 가혹한 조건을 견딜 수 있습니다. 마찬가지로 피트니스 트래커와 같은 장치의 경우 플렉스 PCB는 규칙적인 움직임, 체온 또는 습도로 인한 오류에 저항할 수 있습니다.
명확한 배선 경로: Flex PCB는 기계적 커넥터를 제거하여 배선 방법을 단순화합니다. 예를 들어 IoT 기능을 위해 자동차 후드 아래에 있는 역학의 복잡성을 어떻게 개선할 수 있는지 상상할 때 이 단순화된 배선은 귀중한 자산이 됩니다.

유연한 재료 플렉스 PCB는 회로 커넥터로 사용되며 모바일 장치 및 가동 부품에 대한 가능성의 세계를 열어 광범위한 IoT 노력을 위한 놀라운 도구가 됩니다. 귀하와 귀하의 회사에 새로운 연성 인쇄 회로 기판이 출시될 예정이라면 MCL에 문의하여 업계에 가장 적합한 연성 PCB 재료 및 제조 견적에 대한 답변을 확인하십시오.

플렉스 PCB로 가능해진 더 작은 공간을 수용하기 위해 HDI PCB는 최적의 회로 성능을 위한 최고의 보드 밀도를 제공합니다.

고밀도 상호 연결 PCB 및 IoT 이점

오늘날 개인용 전자 제품에서 볼 수 있는 소형 패키지 설계의 선두 주자인 HDI(고밀도 상호 연결) PCB는 필수 도구입니다. 설계자와 제조업체는 모두 IoT 정면의 큰 그림에 직면할 때 속도와 안정성을 포함하여 이러한 기판의 이점을 고려해야 합니다. IoT에 비추어 HDI PCB의 가장 최적의 측면은 다음과 같습니다.

크기와 무게 감소 HDI PCB는 고밀도 부품 배치로 유명합니다. 스택형 마이크로비아 및 보드 공간 절약에 도움이 되는 기타 기능 덕분에 더 작은 트레이스 폭과 우수한 배선 밀도가 특징입니다. 더 작은 보드는 더 많은 용도를 의미하므로 끊임없이 변화하는 IoT 전략과 함께 사용하기에 이상적입니다.
더 깨끗한 순환 경로. HDI 보드는 회로의 조밀한 부분을 부드럽게 하는 블라인드 또는 매립 비아 및 마이크로비아 덕분에 다양한 라우팅 옵션을 제공합니다. 또한 설계자는 스루홀을 마이크로비아로 교체할 수 있으며, 이는 구성요소 간의 더 짧은 거리와 함께 신호 무결성을 향상시킵니다. 좁은 공간에서 최고의 성능을 발휘하는 HDI PCB는 IoT 최적화에 매우 중요합니다.
비용 효율성이 향상되었습니다. 더 높은 에너지 효율성과 레이어링의 필요성 감소는 구현과 생산 모두에서 비용 효율적인 제품으로 이어집니다. 크기가 작을수록 더 적은 재료를 사용하여 기능적인 보드를 만들 수 있습니다.

HDI 보드의 가장 빈번한 사용은 미니어처 크기의 이점과 스마트 IoT 장치를 만들기 위해 제공하는 안정성의 이점과 관련이 있습니다. 회로의 밀도는 제조 시 매우 세심한 관리가 필요하기 때문에 HDI PCB에 대해 고도로 숙련된 공급업체만을 신뢰하기를 원할 수 있음을 의미할 수 있습니다.

고밀도 상호 연결 PCB의 용도가 무엇이든 MCL의 빠른 견적 서비스에 대해 자세히 알아보면 요구 사항에 맞는 인쇄 회로 기판을 찾을 수 있습니다.

Flex와 HDI 방식 결합의 IoT 잠재력

업계 리더들은 가장 효율적이고 매력적인 디자인을 만들기 위해 플렉스와 HDI 전략을 결합하는 데 중점을 둡니다. 이러한 방법의 장점 중 일부는 높은 구리 인장 강도, 열악한 환경에 적합한 전자 장치의 생성, 향상된 신호 품질 및 열 스트레스 감소를 포함합니다.

IoT는 다양한 용도에 더 작은 장치를 적용할 수 있는 기능이 필요하므로 플렉스 및 HDI PCB의 크기 자유가 필수적입니다. 다음 IoT 설계를 위해 최고의 PCB를 구성할 때 최상의 성능을 보장하기 위해 IoT PCB 설계 요구 사항의 범위를 검토하는 것을 잊지 마십시오.

사물 인터넷을 위한 PCB 설계 요구 사항

IoT는 설계자가 이전에 직면한 적이 없는 질문을 하도록 강요합니다. 소비자가 전자 제품과 상호 작용하는 방식에 대해 생각하기보다 전통적으로 기술이 없는 품목과 상호 작용하는 방식을 평가하는 것이 점점 더 표준이 되고 있습니다. 이처럼 PCB 설계에 대한 접근 방식이 변화하고 있으며, 생활용품이 IoT 기기가 되는 수요가 증가함에 따라 신뢰성 및 조립 오류를 최소화하는 것이 그 어느 때보다 중요해지고 있습니다.

IoT PCB 설계 프로세스의 변화

IoT에 최적화된 제품을 만드는 프로세스는 새로운 형태 가능성을 평가하고 PCB 재료 및 레이아웃을 선택하는 단계로 전환하는 것으로 시작됩니다. 제품 설계 흐름 전반에 걸쳐 완제품으로 조립하기 위한 요구 사항을 고려해야 합니다.

IoT에서 가장 업계를 뒤흔드는 측면 중 하나는 기계와 전자, 제품 자체와 PCB 형태 간의 교차입니다. 전체 설계 프로세스에 걸쳐 PCB 설계자, 기계 설계자 및 전기 엔지니어 간의 협업이 이전 조립 라인 에뮬레이션 절차에서 벗어나 훨씬 더 관련성이 높은 주제가 되고 있습니다.

IoT PCB 설계 팁 및 권장 사항

IoT에 이상적인 PCB를 설계할 때 특별히 주의해야 할 몇 가지 주요 설계 영역을 찾을 수 있습니다. 다음은 IoT 사용을 위해 PCB를 최대한 완벽하게 만들기 위한 팁과 함께 이러한 영역 중 일부입니다.

크기 요건. 소형 장치는 점점 작아지고 있습니다. PCB 설계자들은 더 이상 트랙, 비아 및 구성요소를 전략적으로 배치할 때 추가 기판 레이아웃 공간이 없습니다. 이제 HDI 및 리지드 플렉스 보드를 통해서만 작은 영역에서 적절한 기능과 유연성이 가능합니다. 그리고 이러한 더 작은 형태에서는 모든 IoT 제품 디자이너가 디자인 단계의 맨 처음부터 동일한 페이지에 있는지 확인하는 것이 그 어느 때보다 중요합니다.
제품 피팅. PCB의 크기 외에도 디자인의 모양을 원하는 IoT 형태로 쉽게 통합할 수 있도록 가상 프로토타이핑을 충분히 하고 싶을 것입니다. IoT의 회로는 최상의 기능을 위해 비전통적인 재료 주위에 적합해야 하는 경우가 많으며, 디자인에서 예상하지 못한 메쉬 또는 플라스틱 구성요소를 선택하게 될 수도 있습니다.
인체에 대한 적응. 최적화를 위해 철저한 시뮬레이션 테스트가 필요한 또 다른 품질 세트는 인체 온도, 습기 및 지속적인 움직임의 영향을 받을 수 있는 역학입니다. 물론 이는 의도한 최종 IoT 제품이 착용할 수 있거나 사람의 피부에 닿는 경우에만 해당됩니다. 열 효과에 세심한 주의를 기울이고 필요할 때 충분한 냉각이 가능한 설계를 목표로 합니다.
전력 소비. IoT는 이러한 장치가 네트워크와 지속적으로 통신하기 때문에 가능한 한 연장된 배터리 수명과 전원 무결성에 중점을 두어야 합니다. 제품 전체가 적절한 전력 소비 범위를 유지할 수 있도록 에너지 사용량을 PCB의 개별 회로 블록 내에서 엄격한 예산으로 유지해야 합니다. 핵심은 전력 소비를 정확하게 계획하고 전송 및 대기 전력 상태를 포함하여 PCB의 다양한 작업 주기를 철저히 테스트하여 계획을 따르는 것입니다.

신뢰성 표준. 전자 장치의 신뢰성에 대한 업계 표준은 지속적으로 발전하고 있습니다. 예를 들어, 연성 회로 기판에는 변화하는 스트레스와 환경 속에서도 깨지지 않을 만큼 충분히 안정적임을 보장하는 것과 관련된 다양한 "해야 할 일과 하지 말아야 할 일"이 있습니다. 소비자는 자신의 기기가 제대로 작동하고 오랜 기간 동안 정확한 상태를 유지하기를 원합니다. 설계자가 무수히 많은 잠재적 조건을 견딜 수 있는 제품을 만들어야 한다는 압박감 때문에 많은 사람들이 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 설계를 테스트합니다.
무선 연결. 인터넷은 IoT의 이름이며 액세스할 수 있는 것은 모든 IoT PCB의 핵심 요구 사항입니다. 주변 환경에 대한 데이터를 수집하고 전송하려면 올바른 무선 모듈과 RF 회로 구성 요소를 설치해야 합니다. 올바른 부품을 선택하려면 전력 소비, 네트워크 범위 및 속도, 보안 요구 사항을 염두에 두어야 합니다.

제품의 다른 디자이너들과의 적절한 의사 소통과 세심한 테스트를 통해 디자인을 완성하기 전에 참호에서 많은 시간을 보낼 수 있습니다. 그러나 IoT와 그 필수 기능에 대한 수요가 높기 때문에 변화하는 다양한 상황에서 PCB의 내구성과 신뢰성을 보장하는 것을 후회하지 않을 것입니다.

IoT용 PCB 설계의 미래

IoT용 PCB 설계가 산업의 성장과 확장에 따라 더욱 개별화되거나 표준화될 것인지에 대한 질문이 있습니다. 모든 IoT 장치에는 고유한 특성이 있지만 동일한 설계 프로토콜을 계속해서 혼합하고 일치시키는 경향이 더 높음을 암시하는 공통 요구 사항이 있습니다.

IoT는 PCB 업계에 무수한 새로운 도전과 노력을 제공하고 있으며, 지금 우리는 두 가지가 계속해서 상호 작용하여 전기와 기계 간의 경계를 모호하게 만들고 시간이 지남에 따라 더 작은 고성능 미니 컴퓨터를 만드는 방법의 시작을 보고 있습니다. 수요는 계속 증가할 것으로 예상되며 이러한 장치는 우리를 기술로 가득 찬 힘과 혁신의 무한한 미래로 이끌 수 있습니다.

MCL과 함께 업계 리더 되기

Millennium Circuits Limited에서는 항상 최고의 PCB를 인쇄하고 고객이 잠재력을 발휘할 수 있도록 노력하고 있습니다. 최고 품질의 플렉스 PCB를 제공하여 IoT의 범위를 확장하는 것부터 HDI 보드를 통해 최고의 성능을 제공하는 것까지, 우리가 최선을 다한다는 것을 항상 신뢰할 수 있습니다.

고객 서비스 팀이 업계 최고의 옵션을 제공하여 경쟁자보다 뛰어오르고 기대치를 능가하며 예산을 충족하여 모든 것을 수행할 수 있도록 도와드립니다. 다음 IoT 최적화 프로젝트를 시작하려면 지금 문의하세요.

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