Neste Webinar apresentaremos as boas práticas no desenvolvimento de hardware para projetos IOT utilizando tecnologia celular, desde a fase de layout de PCB até a manufatura, identificando problemas comuns e soluções, garantindo um projeto manufaturável e estável.​

2. Do Layout a produção em escala de projetos IoT
Boas práticas para desenvolvimento de PCB com tecnologia Celular

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Apresentação do módulo LE910S1-ELG - Telit
Apresentação kit Telit - Telit
Pontos de atenção para design – Telit
Boas práticas para design e manufatura – Telit e Hi-Mix
• Alimentação, Power ON/OFF
• Planos internos de VCC e GND
• SIMCARD
• Antenas
• Test points e Interfaces de comunicação
Agenda

4. LE910S1-ELG
Custo Otimizado LTE CAT 1 + GNSS

5. Designed for:
1. Produto para mercado
LATAM e EMEA
2. Solução com custo
otimizado
3. Cat 1 – Single Antenna
4. Compatível com x910 FF
(Telit 28.2 x 28.2 mm LGA
Form Factor)
5. Range de tensão: nominal
3.4 - 4.2 V (extended 3.1 -
4.5 V)
6. Range de Temperatura: -40
÷ +85 C
7. Compatível com Release 9
3GPP
8. CAT1 LTE throughput de até
UL: 5 Mbps / DL: 10 Mbps
9. VoLTE
10.IPv6/IPv4
11.2G - GSM/GPRS/EDGE fall-
back
12.GNSS Embarcado (GPS,
Glonass, Beidou, Galileo)
13.Interfaces:
• USB 2.0 HS/1.1 FS
• UART, SPI, I2C, 10 GPIOs
• SIM
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6. LE910S1 – GNSS Embarcado
6
6
Suporta as Constelações: GPS,
Glonass, Beidou e Galileo
Três constelações ao mesmo
tempo
-160 dBm sensibilidade de rastreamento
-147 dBm sensibilidade no Cold
Footprint menor comparado a designs com um
módulo celular e um módulo GNSS.

7. Arquitetura
7
7
MODEM
APPLICATION
PROCESSOR
FLASH
FRON-END
RF
PMIC
GNSS
LOCATION
FLASH
SIM
Antena
Celular
ALIMENTAÇÃO
ADC
ALIMENTAÇÃO
USB
2.0
UART
GPIO
MIC
EAR
I2C
GNSS Sync
GNSS UART
GNSS
Antena
ALIMENTAÇÃO

8. Alimentação e Power ON/OFF
 Respeitar limites máximos e mínimos de VCC, garantir estabilidade em momentos de burst
 Implementar controle robusto quando utilizando bateria
 Não cortar alimentação repentinamente
 Aguardar o tempo de inicializacao e power off
Pontos de atenção para design - Telit
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9. Planos internos de VCC e GND
 Evitar recortes no plano de GND e VCC, minimizando o looping de corrente
 Plano de GND interfere diretamente na performance das antenas
Pontos de atenção para design - Telit
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10. Planos internos de VCC e GND
 Evitar recortes no plano de GND e VCC, minimizando o looping de corrente
 Plano de GND interfere diretamente na performance das antenas
Pontos de atenção para design - Telit
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11. SIMCARD
 Proteção ESD e capacitores de by-pass para melhorar EMI
 Sinais SIM devem ficar longe de sinais de alta frequência
 Trilhas dos sinais SIM devem ser o mais curto possível
 Para evitar “cross-talk” manter os sinais CLK e SIM_DATA
longe e blindados com GND
Pontos de atenção para design - Telit
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12. Antenas
 Impedância de 50Ω
 Trilhas o mais curta possível, evitar mudanças bruscas no “tracking” e ângulos “retos”,manter longe de outros sinais críticos
 Se possível, utilizar um layer exclusivo de GND, usando esse layer como referência para a linha de transmissão
 “Cercar” a linha de transmissão com GND e adicionar vias conectadas ao GND a cada 2mm
 Prever circuito de matching
Pontos de atenção para design - Telit
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13. Antenas
 Impedância de 50Ω
 Trilhas o mais curta possível, evitar mudanças bruscas no “tracking” e ângulos “retos”,manter longe de outros sinais críticos
 Se possível, utilizar um layer exclusivo de GND, usando esse layer como referência para a linha de transmissão
 “Cercar” a linha de transmissão com GND e adicionar vias conectadas ao GND a cada 2mm
 Prever circuito de matching
Pontos de atenção para design - Telit
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14. Test points e Interfaces de comunicação
 Validação de FW e HW
 Atualização de FW
 USB e UART
Pontos de atenção para design - Telit
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15. Telit e Hi-Mix
Boas práticas para design e manufatura

16. DUPLA REFUSÃO
 Ocorrência comum: Projetos densos com
componentes críticos em ambos os lados da
PCB.
 Recomendação: O projeto deve concentrar
na face top side componentes críticos como
módulos, BGAs, conectores SIMCard ou
componentes com massa ≥3g ou, área ≥
450mm² ou ALTURA ≥ 4mm.
 Benefício: Contribuição para redução de
processamentos e preservação de
componentes sensíveis.
Boas práticas para design e manufatura – Hi-Mix
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17. DUPLA REFUSÃO
Boas práticas para design e manufatura - Telit
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18. Boas práticas para design e manufatura - HiMix
MÁSCARA DE SOLDA
 Ocorrência comum: Projetos com definição de cor de
máscara de solda atribuídos para identificação de versões
do produto ou por questões apenas cosméticas bem como
desconsiderando impacto no processo de soldagem.
 Recomendação: Tem-se como ideal a atribuição de
máscara de solda na cor verde clara com acabamento
brilhante e não utilizar a máscara de solda para definição
de área de soldagem de pads ou ilhas, além de aplicar
máscara entre pads de componentes fine pitch.
 Benefício: A tonalidade da máscara contribui para um
melhor contraste nos processos de inspeção ótica
automática, não definir o pad pela máscara mitiga risco de
modos de falha de coplanaridade ou tombstone, bem
como aplicar máscara entre pads de fine pitch mitigam
riscos de curto.
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19. Boas práticas para design e manufatura - HiMix
MÁSCARA DE SOLDA
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20. Boas práticas para design e manufatura - HiMix
ALÍVIO TÉRMICO /
BALANCEAMENTO DE COBRE
 Ocorrência comum: Características de design podem apresentar
condições de ligação de determinados pads ou ilhas em uma extensa
malha de cobre, enquanto outros pads e ilhas para um mesmo
componente estão ligados a trilhas/pistas com largura suficiente apenas
atender a tensão(V)/corrente(A) requerida, bem como o design apresentar
uma concentração de cobre mais intensa em apenas um parte do painel.
 Recomendação: É de extrema importância o uso de alívios térmicos
(thermal relief) e inserção proposital de distribuição de malhas de cobre
em toda a área do painel de circuito impresso.
 Benefício: O thermal relief evita a ocorrência de falhas “tombstone” no
processo SMT, e para o processo THT evita a necessidade de demasiada
aplicação de temperatura e tempo de processamento. Já o
balanceamento de cobre mitiga ocorrências de arqueamento, torçam e
flambagem do painel de circuito impresso.
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21. ALÍVIO TÉRMICO / BALANCEAMENTO DE COBRE
Boas práticas para design e manufatura - Telit
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22. Boas práticas para design e manufatura - HiMix
VIAS DE PASSAGEM
 Ocorrência comum: Projetos complexos
requerem PCB multilayers utilizando
diferentes vias/furos de passagem para
desempenhar as funções do circuito sejam
para conexões elétricas ou dissipação
térmica.
 Recomendação: É fundamental que o
design posicione vias/furos de passagem
afastados de pads bem como definir o uso
de vias com recursos de isolação.
 Benefício: Uma vez essa recomendação
aplicada ao projeto evita-se a migração de
solda para dentro das vias, cujo tem
potencial de gerar defeito de insuficiência
de solda, bem como evitar que a migração
da solda gere esferas no lado oposto da
PCB com risco de danificar o stencil.
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23. VIAS DE PASSAGEM
Boas práticas para design e manufatura - Telit
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24. Boas práticas para design e manufatura - HiMix
COBERTURA DE TESTES
 Ocorrência comum: Há projetos cujo não foram previstos
acessos a sinais do circuito para efeito de análise, calibração,
gravação e testes, resultando em captura de sinais
diretamente em terminais de componentes ou até mesmo
impossibilitando o acesso a determinados sinais.
 Recomendação: Para efeito de testes no processo de
manufatura o ideal é que 100% dos nets do circuito possuam
acesso via test point, preferencialmente em uma única face da
PCBA respeitando uma distancia de 100 mils entre o centro de
cada test point, 3mm de distancia da borda das ilhas de
componentes PTH bem como dispor o test point com distância
suficiente para que componentes PTH com corpo que possa
sofrer movimentação não impeça o contato da agulha (exemplo
varistores axiais).
 Benefício: A disponibilização de test points permite que sejam
desenvolvidos equipamentos de testes (jigas) com cama de
agulhas para tocar apenas uma face da PCBA, oferecendo
altos índices de cobertura de teste, baixa manutenção e
rapidez de diagnósticos, qualidade e confiabilidade a um custo
operacional de testes reduzido e mitigando ocorrências de
retorno de campo.
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25. COBERTURA DE TESTES
 Test points
 Jiga de testes
 Debug
Boas práticas para design e manufatura - Telit
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26. Boas práticas para design e manufatura - HiMix
PAINELIZAÇÃO
 Ocorrência comum: Concepção do projeto observando seu
formato final sem considerar que para transformar e integrar
uma serie de componentes a uma placa de circuito impresso é
necessário uma serie de processos que influenciam custo,
prazo e qualidade do produto final.
 Recomendação: É fundamental que um projeto IoT com uso de
módulos seja concebido de maneira que existam áreas
previstas para depainelização por processo automatizado com
fresas CNC (Máquina Router). Componentes, pads, ilhas,
malhas e trilhas estejam com afastamento de ao menos 1mm
em relação aos necks (breackways/router tabs). Também é
importante que em 2 bordas paralelas da PCB conectores,
pads e quaisquer outros componentes SMT estejam distantes
5mm da borda.
 Benefício: Evitar depainelização manual ou por disco de corte,
cujo são processos sem precisão e com esforço mecânico
capaz de gerar trincas de solda nos componentes ou mesmo
exposição do cobre. Além disso, bordas paralelas da PCB com
componentes afastados em 5mm evitam custo de aplicação
de bordas adicionais para processamento nas máquinas.
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27. PAINELIZAÇÃO
Boas práticas para design e manufatura - Telit
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28. Quer saber mais sobre os módulos Telit CAT 1?
Contatos:
saleslatam@telit.com
esmailem.flemming@hi-mix.com.br
Agradecemos a
Atenção!