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互聯(lián)網(wǎng)的更新?lián)Q代的步伐加快對PCB線路板設(shè)計和制造的需求不斷增加，而且電路板設(shè)計人員面臨著一些獨(dú)特的挑戰(zhàn)。其中之一是“保護(hù)”和“安全”含義的改變。以前，實際上是保護(hù)電路板免受環(huán)境變化的全部。但是，如今，它變得越來越涉及防止篡改。 柔韌性和剛性柔韌性 以前，柔性板和剛?cè)峤Y(jié)合板在PCB線路板世界中相對較少。如今，事實并非如此。醫(yī)療設(shè)備的興起-非常適合于柔性電路板。但是，撓性板也非常適合消費(fèi)類電子產(chǎn)品，可用于連接到IoT設(shè)備甚至醫(yī)療植入物的各種不同傳感器中。另一方面，剛性-柔性板結(jié)合了柔性電路板設(shè)計和剛性板的優(yōu)點(diǎn)。這使得它們非常適合用作子板并創(chuàng)建其他層。 廢物管制 浪費(fèi)是一個日益嚴(yán)重的問題。電子廢料尤其如此。尋找應(yīng)對日益增長的廢棄電子產(chǎn)品的方法是一個挑戰(zhàn)，但是一種選擇是使用可生物降解的電路板。可生物降解的PCB線路板提供了一些照明，并為綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了一種途徑。盡管使用可生物降解材料的可行電路板設(shè)計仍遙遙無期，但它們即將到來。在許多情況下，這將需要設(shè)計新的基板，并且需要放棄基于化學(xué)的蝕刻工藝。

PCB線路板的設(shè)計另一個重要趨勢是從含鉛層壓板轉(zhuǎn)移。鉛在電路板設(shè)計中已經(jīng)發(fā)揮了數(shù)十年的作用，但它似乎正在慢慢被淘汰。為什么呢？這主要與當(dāng)今某些設(shè)備必須應(yīng)對的較高熱量有關(guān)，這將減少導(dǎo)致設(shè)備底部產(chǎn)生有毒水坑的可能性。引入了新的無鉛層壓材料，以應(yīng)對那些高熱量并始終保持其結(jié)構(gòu)完整性（更不用說消除那些有毒煙霧）了。 大功率板 正如PCB線路板設(shè)計必須承受比以往更高的熱量水平一樣，它們也被設(shè)計用于越來越高的功率水平（當(dāng)然，這也會影響熱量）。這些板中的大多數(shù)電壓都高于48V，可以在廣泛的應(yīng)用中找到它們。許多人利用太陽能，而其他人則打算在電動汽車中使用。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，電池供電的設(shè)備以及帶有其他組件的設(shè)備-所有這些都是大功率應(yīng)用程序。 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的日益重要的作用 如上所述，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對電路板設(shè)計產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。這里一個有趣的趨勢是PCB行業(yè)正在擴(kuò)展。過去，它主要集中在消費(fèi)類電子產(chǎn)品上。如今，情況依然如此，但是人們越來越關(guān)注滿足工業(yè)需求，因為在這里可以找到絕大多數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。PCB線路板真正的需求是在制造業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域，整個生產(chǎn)線現(xiàn)在都在集成Internet連接并聯(lián)網(wǎng)在一起。

從可用的材料到耐熱性，從傳輸速率到尺寸，PCB線路板隨著時間的推移已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。它們也隨著我們的需求而不斷變化。不確定隨著電子時代的前進(jìn)，這種變化以后會是什么樣子？電路板設(shè)計中一些最重要的當(dāng)前和新興趨勢莫過于醫(yī)療電子、可穿戴設(shè)備和5G基站天線了。 醫(yī)療設(shè)備 當(dāng)今最顯著的趨勢之一是對醫(yī)療設(shè)備的需求激增。這些范圍從醫(yī)院和醫(yī)療診所的設(shè)備到EMT和護(hù)理人員使用的設(shè)備以及供消費(fèi)者使用的設(shè)備。醫(yī)療設(shè)備的PCB線路板設(shè)計必須在安全性，可靠性，耐熱性等方面滿足嚴(yán)格的要求。 可穿戴設(shè)備 從醫(yī)療設(shè)備到健身追蹤器，向可穿戴設(shè)備的方向已發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變。盡管在某些情況下，諸如智能手機(jī)之類的移動設(shè)備非常接近，但這些壓力必須與其他設(shè)備無法應(yīng)對的各種壓力源進(jìn)行抗衡。這些因素的范圍使PCB線路板設(shè)計應(yīng)從顯著減少的占地面積到在某些情況下如何安全地散熱甚至防水的方式來考慮。 嵌入式天線 如今，低調(diào)的電子產(chǎn)品不僅需要大型桅桿天線，而且設(shè)計人員已經(jīng)在PCB線路板上提供了嵌入式天線。當(dāng)然，這需要一些先進(jìn)的材料和獨(dú)特的設(shè)計考慮因素，以確保完整的功能。它們在支持Wi-Fi的設(shè)備，IoT設(shè)備等中發(fā)揮作用。

PCB線路板軟件可以處理多少層？簡單的PCB設(shè)計可能只需要幾層，而支持多功能的復(fù)雜板則需要很多層。今天，大多數(shù)PCB軟件都可以處理多個層，但是重要的是要驗證正在考慮的選項是否與設(shè)計復(fù)雜性相匹配。所以說在選擇PCB線路板設(shè)計軟件的時候也要考慮到層數(shù)的功能。 仿真–任何值得考慮的PCB線路板軟件都應(yīng)為您提供仿真功能。本質(zhì)上，一旦完成了電路板的設(shè)計，此功能就可以測試操作并為使用場景建模。這對于識別走線和過孔中的潛在缺陷，組件之間的距離太近，在操作過程中驗證耐熱性等非常重要。由于無法準(zhǔn)確模擬現(xiàn)實世界的使用情況，因此您只能依靠猜測。 3D建模–三維建模功能對于創(chuàng)建優(yōu)化的PCB至關(guān)重要。此功能可以鳥瞰，同時還可以放大電路板的最小功能。從組件放置到層壓，分層再到設(shè)計更改，無論您是要創(chuàng)建單個原型還是為全面生產(chǎn)做準(zhǔn)備，3D建模都提供了每個電路板設(shè)計人員都需要的強(qiáng)大功能。 成本因素-強(qiáng)大的PCB線路板設(shè)計軟件可能會很昂貴。當(dāng)添加附加組件或?qū)π盘枌踊蛞_數(shù)設(shè)置的限制時，這些成本可能會進(jìn)一步增加。但是，許多工程師認(rèn)為PCB軟件必須具有很高的價格才能物有所值。事實是，成本并不是質(zhì)量或能力的指標(biāo)。實際上，免費(fèi)的PCB設(shè)計軟件也可以既高質(zhì)量又功能強(qiáng)大。

如果使用錯誤的軟件設(shè)計電路板，未正確布線，走線設(shè)計不正確的話PCB線路板將無法正常工作，電子產(chǎn)品的功能也將無法正常運(yùn)行。這可能會導(dǎo)致諸如缺乏功能之類的基本問題，或?qū)е逻^熱之類的危險。 學(xué)習(xí)曲線 這不僅與易用性相關(guān)，而且還涉及其他方面，例如設(shè)計語言（不是編碼，而是考慮到用戶的設(shè)計方式）等。較短的學(xué)習(xí)曲線意味著可以更快地開始使用該軟件。更陡峭的學(xué)習(xí)曲線意味著增加在程序中學(xué)習(xí)如何做事情的時間。較短的學(xué)習(xí)曲線總是可取的，但是，要確保沒有為了縮短學(xué)習(xí)時間而犧牲功能。 功能集 提供的功能集是任何PCB線路板軟件的關(guān)鍵考慮因素。盡管功能從一個軟件選件到另一個軟件都相差很大，但是仍需要尋找一些通常需要的功能，以及使一個選件與眾不同的精巧選件。 組件庫 強(qiáng)大的組件庫允許將常用組件從庫中拖放到PCB線路板設(shè)計中，從而有助于減少設(shè)計時間。但是，為了從此功能中獲得最大價值，您必須知道電路板將需要的組件，然后驗證它們是否包含在庫中。

隨著消費(fèi)類電子產(chǎn)品，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和可穿戴技術(shù)的爆炸式增長，對高質(zhì)量，精確的PCB線路板設(shè)計軟件的需求已顯著增長。為什么PCB設(shè)計如此重要？簡而言之，它會影響電子設(shè)備的各個方面。 PCB線路板設(shè)計的關(guān)鍵是軟件。但是，在最近幾年中，該市場得到了巨大的發(fā)展。如何選擇適合需求的PCB設(shè)計軟件？有以下幾點(diǎn)： 使用方便 第一個考慮因素與功能集，自動化或組件庫無關(guān)。相反，我們應(yīng)該專注于該軟件的易用性。當(dāng)然，易用性是一個很深的話題，涉及到從用戶界面的直觀性到易于使用的工具和功能的所有方面。它也是最難量化的品質(zhì)之一。 在這里，將討論限制為一個簡單的公式：達(dá)成目標(biāo)所需的點(diǎn)擊次數(shù)，擊鍵次數(shù)和鼠標(biāo)移動次數(shù)。完成一個步驟所需的點(diǎn)擊，擊鍵或鼠標(biāo)移動次數(shù)越多，該軟件的易用性就越差。所需的點(diǎn)擊，擊鍵和鼠標(biāo)移動次數(shù)越少，該軟件的使用就越容易。 為什么這很重要？簡而言之，如果必須單擊，敲擊多個鍵，然后多次移動鼠標(biāo)以完成一個共同的動作，則將需要大量的時間和精力。相反，尋找有助于簡化常見操作的PCB線路板設(shè)計軟件，可以節(jié)省時間和麻煩。

當(dāng)前廣泛使用的PCB電路板是覆銅/環(huán)氧玻璃布基板或酚醛樹脂玻璃布基板，以及少量使用的紙基覆銅板。盡管這些基板具有優(yōu)異的電性能和加工性能，但是它們的散熱性很差。作為高熱量組件的散熱路徑，幾乎不可能指望PCB本身的樹脂產(chǎn)生熱量來傳導(dǎo)熱量，而是將熱量從組件表面散發(fā)到周圍的空氣中。 1通過PCB板本身的散熱 然而，隨著電子產(chǎn)品進(jìn)入組件小型化，高密度安裝和高發(fā)熱組件的時代，僅依靠表面積很小的組件表面來散熱是不夠的。同時，由于QFP和BGA等表面安裝組件的廣泛使用，這些組件產(chǎn)生的大量熱量被傳遞到PCB板上。因此，解決散熱問題的最佳方法是通過PCB電路板提高與加熱元件直接接觸的PCB本身的散熱能力。傳導(dǎo)或輻射的。 2高發(fā)熱裝置加上散熱器和導(dǎo)熱板 當(dāng)PCB電路板中的少量組件產(chǎn)生大量熱量（少于3個）時，可以將散熱器或熱管添加到加熱設(shè)備中。當(dāng)無法降低溫度時，可以使用帶風(fēng)扇的散熱器來增強(qiáng)散熱效果。當(dāng)加熱裝置的數(shù)量較大（超過3個）時，可以使用較大的散熱蓋（板），這是根據(jù)加熱裝置在PCB上或大平面上的位置和高度定制的特殊散熱器散熱器切出不同的組件高度位置。 散熱蓋整體扣在PCB電路板組件的表面上，并且與每個組件接觸以散發(fā)熱量。然而，由于在組件的組裝和焊接期間高度的一致性差，因此散熱效果不好。

用戶需求和國家對兩輪驅(qū)動的投資，5G在開發(fā)通信PCB板方面處于領(lǐng)先地位。早在4G時代，全球移動互聯(lián)網(wǎng)流量就猛增了。根據(jù)工業(yè)和信息化部的統(tǒng)計，國內(nèi)移動互聯(lián)網(wǎng)流量每年都翻一番，遠(yuǎn)高于全球15％的平均增長率?！案咔逡曨l，物聯(lián)網(wǎng)（IoT），VR /AR等應(yīng)用場景正在涌現(xiàn)，這對增強(qiáng)移動寬帶，大規(guī)模連接，低延遲，高可靠性通信技術(shù)提出了強(qiáng)烈要求。 5G是突破性的移動技術(shù)，在用戶需求和國家投資的兩輪驅(qū)動下，通信技術(shù)將引領(lǐng)通信發(fā)展的新時代，5G通信PCB板的需求也隨之上漲。1G?4G中國移動通信雖然落后于世界，但仍在追趕中。在4G時代，以中國為首的TDD通信系統(tǒng)將成為5G的主流系統(tǒng)。在5G時代，中國主動成立了IMT-2020推廣團(tuán)隊，在整個產(chǎn)業(yè)鏈的幫助下促進(jìn)5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，并有望引領(lǐng)技術(shù)和市場。 5G網(wǎng)絡(luò)以及終端硬件和軟件的升級將給產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)模式帶來深刻的變化。運(yùn)營商：與中國對話的權(quán)利。在3G/4G時代，全球運(yùn)營商市場不斷整合和集中。在5G時代，沃達(dá)豐（Vodafone）和中國移動（China Mobile）等主流運(yùn)營商實力雄厚，中國運(yùn)營商將具有全球話語權(quán)。 主要設(shè)備供應(yīng)商：牢固帶動產(chǎn)業(yè)鏈，上游設(shè)備商機(jī)巨大。華為，中興，愛立信和新諾基亞全都站在四英尺高的地方。在5G時代，中國制造商將進(jìn)一步擠壓歐洲制造商的市場份額，從而為上游設(shè)備的本地化帶來機(jī)遇。射頻設(shè)備：4G的參與者眾多，傳統(tǒng)射頻設(shè)備行業(yè)的毛利率較低。5G由于大規(guī)模MIMO應(yīng)用，天線附加值的2/3將轉(zhuǎn)移到安裝了天線振蕩器的通信PCB板上。

3G，4G和5G基站的基本原理相似，但具體設(shè)計有所不同。4G基站設(shè)備主要由三部分組成：基帶處理單元（BBU），遠(yuǎn)程射頻處理單元（RRU）和天線系統(tǒng)。目前，在4G通信基站中，天線系統(tǒng)和RU應(yīng)采用高頻PCB和高速PCB，而BU主要采用高速PCB。電子更新?lián)Q代速度飛快，從4G到了5G，5G PCB的難易度也在增加，它使用的原理是什么呢？ 5G基站和4G的組成應(yīng)該差不多，也是由基帶處理單元BBU：完成信道編碼和解碼，基帶信號調(diào)制和解調(diào)，協(xié)議處理等功能，并提供上層網(wǎng)絡(luò)單元的功能。 處理單元RRU：是天線系統(tǒng)與基帶處理單元之間的中間橋梁：RRU在接收信號時，采用濾波，低噪聲放大并將其轉(zhuǎn)換為光信號，再將其轉(zhuǎn)換為光信號；當(dāng)發(fā)送到BBU時，RRU將來自BBU的光信號轉(zhuǎn)換為射頻信號，并放大并通過天線發(fā)送。天線系統(tǒng)：它主要執(zhí)行信號的接收和傳輸，是基站設(shè)備和最終用戶之間的信息能量轉(zhuǎn)換器，5G PCB在設(shè)計時也要考慮這些因素。 從4G到5G，基站結(jié)構(gòu)和基本材料的吸引力沒有本質(zhì)上的變化，但是劑量和參數(shù)有了很大的提高。因此，研究4G基站結(jié)構(gòu)和高頻5G PCB的應(yīng)用對5G具有一定的參考意義。天線作為能量轉(zhuǎn)換，定向輻射和接收的設(shè)備，是整個基站操作的核心。它主要由五個核心組件（4G基站天線）組成：輻射單元，饋線網(wǎng)絡(luò)，反射器，封裝平臺和天線控制器（RCU）組成。

PCB電路板行業(yè)的許多工作線都是非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。在機(jī)器人應(yīng)用過程中，它們會受到現(xiàn)有工作空間和原始設(shè)備功能的限制。面對不同的PCB板材料元素的影響，有必要考慮使用各種傳感器來前進(jìn)。機(jī)器人的智能化還必須考慮為可以操作和保護(hù)機(jī)器人的制造商培訓(xùn)一組工人。 未來，工業(yè)機(jī)器人在PCB電路板行業(yè)的應(yīng)用將呈現(xiàn)以下趨勢：1.從單站或單線應(yīng)用到多線應(yīng)用?，F(xiàn)有的線路板生產(chǎn)廠家很難完全引進(jìn)機(jī)器人來完成自動化生產(chǎn)，需要投入大量資金進(jìn)行改造，但是他們可以對合格的單站和單線進(jìn)行逐步改造，并逐步擴(kuò)大范圍獲得顯著效果后再使用。2.從使用簡單的機(jī)器人到與其他智能設(shè)備（例如AGV）結(jié)合使用。現(xiàn)有生產(chǎn)線之間的大多數(shù)物料轉(zhuǎn)移都是手動操作，可以通過機(jī)械手和AGV的組合進(jìn)行分配和實施，以完成物料的有序轉(zhuǎn)移。3.現(xiàn)有工廠主要用于部分應(yīng)用，新工廠的建設(shè)將整體規(guī)劃，機(jī)器人和AGV的應(yīng)用將直接導(dǎo)入。4.工業(yè)機(jī)器人和物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合將使生產(chǎn)過程更加智能和靈活。 總而言之，可以預(yù)見，未來的PCB電路板行業(yè)將大規(guī)模使用工業(yè)機(jī)器人。