ในยุคของ IoT และอุปกรณ์สวมใส่ (Wearables) การออกแบบวงจรพิมพ์ไม่ได้จำกัดอยู่แค่บนแผ่น PCB สี่เหลี่ยมแบนๆ อีกต่อไป เทคโนโลยี Molded Interconnect Devices (MID) ช่วยให้เราสามารถวางเลย์เอาต์วงจรพิมพ์ลงบนบรรจุภัณฑ์หรือโครงสร้างผลิตภัณฑ์ได้โดยตรง เพื่อประหยัดพื้นที่และเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด
1. การเลือกวัสดุและพื้นผิว (Substrate Selection)
หัวใจสำคัญของการวางเลย์เอาต์บนบรรจุภัณฑ์คือการเลือกวัสดุที่ทนความร้อนได้สูง เช่น Thermoplastics เนื่องจากต้องผ่านกระบวนการบัดกรี พื้นผิวต้องมีความเรียบเนียนเพื่อให้การยึดเกาะของลายวงจรไฟฟ้ามีความเสถียร
2. เทคนิคการเดินเส้นลายวงจร (3D Routing Techniques)
การเดินเส้นทองแดงบนพื้นผิว 3 มิติ มีข้อควรระวังดังนี้:
- มุมเลี้ยว (Bend Radius): หลีกเลี่ยงมุมฉาก 90 องศา ให้ใช้ความโค้งแทนเพื่อป้องกันการเปราะหักของลายวงจร
- ความกว้างของเส้น (Trace Width): คำนวณความต้านทานไฟฟ้าให้เหมาะสมกับความโค้งของบรรจุภัณฑ์
- ระยะห่าง (Clearance): รักษาความปลอดภัยเพื่อป้องกันการลัดวงจรในจุดที่บรรจุภัณฑ์มีความแคบ
3. การจัดการความร้อน (Thermal Management)
เนื่องจากบรรจุภัณฑ์พลาสติกมักเป็นฉนวนความร้อน การวางเลย์เอาต์ต้องคำนึงถึงจุดระบายอากาศ หรือการใช้ Thermal Vias เพื่อดึงความร้อนออกจากอุปกรณ์หลัก เช่น Microcontroller หรือ LED ไปยังส่วนที่สัมผัสอากาศภายนอก
4. การเพิ่มประสิทธิภาพด้านสัญญาณ (Signal Integrity)
การวางสายอากาศ (Antenna) ไว้บนเปลือกบรรจุภัณฑ์โดยตรง ช่วยลดสัญญาณรบกวนได้ดีกว่าการเก็บไว้ข้างในเครื่อง แต่ต้องระวังการวางใกล้กับชิ้นส่วนโลหะหรือแบตเตอรี่ที่จะมาบดบังสัญญาณ
