智能设备突破尺寸桎梏

作者:德州仪器Casey O’Rourke

 

我敢肯定您在飞机上有过这样尴尬的经历:您走上飞机,试图把您的行李塞进头顶行李舱。无论您怎么推,行李就是放不进去,而此时在您的身后,沮丧的旅客排起了一长队。因为您不能改变飞机行李舱的尺寸,唯有携带一个较小的行李箱才能减少麻烦。

 

空间限制问题时常让人感到头痛。无独有偶,在设计尺寸紧凑的印刷电路板(PCB)时您也会遇到同样的困难。

 

随着产品日趋智能化和快速化,智能设备尺寸也变得越来越小。表面上,这好像达成了一种双赢的局面:一方面,消费者可以在更为时尚的外形中获得更多功能;另一方面,制造商可以利用更小的PCB、产品外壳和包装来节省成本。但是,更小的产品外形给硬件设计人员增加了额外的挑战,设计人员在X/Y平面上的预算十分有限,并且常常面临着降低高度的要求。这种情况与您在飞机上放置行李面临的问题非常相似,您既然无法更改产品的尺寸,就必须选用最小的组件来与电路板搭配。

 

让我们来看几个受空间限制较大的物联产品的例子。在医疗领域中,各种无线患者监护仪和贴片需要尽可能隐蔽地贴在患者皮肤上。任何可穿戴应用产品, 如健身产品、智能手表或宠物跟踪器等因其外形因素,空间都很有限。另一个例子是可以跨越各种产品的一体式射频模块(RF):尺寸越小,设计再利用的能力就越强。所有这些应用都将从尺寸优化的PCB中受益,并可以采用TI的SimpleLink™ CC2640R2F(图1)等晶圆级芯片规模封装(WCSP)。

 

1CC2640R2F封装产品中包含微型WCSP

CC2640R2F是业界最小的无线微控制器(MCU),能够支持蓝牙® 5的所有功能。该WCSP产品尺寸仅为2.7mm*2.7mm,并采用仅0.575mm高的超薄封装。CC2640R2F有一个完整的WCSP参考设计,面积仅为38mm2,其中包括晶体和无源器件。此外,使用CC2640R2F WCSP,只需要三个外部元件即可完成RF匹配(单端、内部偏置),这样可以降低系统物料清单的成本(图2)。

2CC2640R2F WCSPRF匹配

 

下次您在空间受限的环境中设计低功耗蓝牙电路板时,不必抱有太大的压力;利用TI的CC2640R2F WCSP可以最大程度地减小你的PCB尺寸,并让你的设计达到新的高度。

 

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