Các chip cấp công nghiệp cần thích nghi với môi trường khắc nghiệt và nhấn mạnh tính ổn định và đáng tin cậy; chip cấp tiêu dùng tập trung vào sự cân bằng giữa hiệu suất và chi phí,và theo đuổi thu nhỏ và tích hợp caoĐịnh dạng PCB và dây dẫn của chúng như sau:
1Mục tiêu thiết kế và độ tin cậy
Chip công nghiệp
Khả năng thích nghi với môi trường: Cần chịu được nhiệt độ cực (-40 ° C đến 85 ° C), độ ẩm cao, rung động và nhiễu điện từ, và tuổi thọ thiết kế là hơn 10 năm.
Tiêu chuẩn thử nghiệm: Tham qua các thử nghiệm nghiêm ngặt như chu kỳ nhiệt, kiểm tra độ ẩm, rung động và sốc, và tuân theo các thông số kỹ thuật công nghiệp như IEC 60730.
Chip cấp tiêu dùng
Khả năng thích nghi với môi trường: áp dụng cho nhiệt độ thông thường (0 °C đến 70 °C), với tuổi thọ thiết kế 3-5 năm.
Tiêu chuẩn thử nghiệm: Chủ yếu là xác minh chức năng và thử nghiệm căng thẳng, tập trung vào hiệu suất và tương thích.
2- Chọn vật liệu
Chip công nghiệp
Substrate: Ưu tiên sử dụng giá trị Tg cao FR-4, substrate gốm hoặc polyimide chịu nhiệt độ cao để tăng độ bền cơ học và sức đề kháng nhiệt.
Tính dẫn nhiệt: Chất nền nhôm hoặc chất nền gốm được sử dụng để cải thiện hiệu quả phân tán nhiệt trong các kịch bản công suất cao.
Chip cấp tiêu dùng
Chất nền: Chủ yếu là FR-4 tiêu chuẩn, một số sản phẩm cao cấp sử dụng điện dẫn nhiệt cao FR-4 hoặc phim graphene để tối ưu hóa sự phân tán nhiệt.
Định hướng chi phí: Việc lựa chọn vật liệu cần cân bằng hiệu suất và chi phí để tránh thiết kế quá mức.
3Chiến lược dây chuyền
Chip công nghiệp
Phân chia khu vực: Phân biệt chặt chẽ các khu vực tín hiệu kỹ thuật số, tương tự và nhạy cảm để giảm nhiễu.
Các tín hiệu chính: Cung cấp điện, đồng hồ tốc độ cao, v.v. được ưu tiên cho dây chuyền, và các đường dây rộng và đường dây điện / mặt đất quang sử dụng.
Thiết kế chống nhiễu: Điều trị đất, thiết bị ngạt tần số cao và lớp chắn nhiều lớp được sử dụng để cải thiện tính toàn vẹn của tín hiệu.
Chip cấp tiêu dùng
Tích hợp mật độ cao: góc 45 ° và dây điện thẳng đứng giữa các lớp được sử dụng để tối ưu hóa việc sử dụng không gian.
Tương ứng chiều dài bằng nhau: Các tín hiệu tốc độ cao như DDR có chiều dài bằng nhau thông qua định tuyến serpentine để đảm bảo đồng bộ hóa thời gian.
Thiết kế đơn giản: Các biện pháp chống nhiễu tương đối cơ bản và phụ thuộc vào hiệu suất của chính thiết bị.
4Thiết kế nhiệt
Chip công nghiệp
Cấu trúc phân tán nhiệt: PCB lõi kim loại, đường phân tán nhiệt và công nghệ cầu nhiệt để đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài.
Quản lý nhiệt: tối ưu hóa cấu trúc xếp chồng, tăng độ dày đồng và khu vực phân tán nhiệt và tránh quá nóng tại chỗ.
Chip cấp tiêu dùng
Thiết kế nhẹ và mỏng: dựa vào phân tán nhiệt tự nhiên hoặc quạt nhỏ và sử dụng vật liệu lấp đầy nhiệt và phim graphene.
Các hạn chế không gian: Thiết kế phân tán nhiệt bị giới hạn bởi kích thước của thiết bị và cần cân bằng hiệu suất và khối lượng.
5. Sự duy trì và khả năng mở rộng
Chip công nghiệp
Thiết kế mô-đun: hỗ trợ khe cắm mở rộng tiêu chuẩn và giao diện mô-đun để bảo trì và nâng cấp dễ dàng.
Cung cấp lâu dài: Thiết kế cần xem xét chu kỳ sống hơn 10 năm để đảm bảo khả năng thay thế các thành phần.
Chip cấp tiêu dùng
Ưu tiên tích hợp: khả năng mở rộng hạn chế, chỉ hỗ trợ các giao diện tiêu chuẩn như USB và HDMI.
Lặp lại nhanh chóng: chu kỳ thiết kế ngắn, tập trung vào đổi mới chức năng và kiểm soát chi phí.
6Chi phí và sản xuất
Chip công nghiệp
Chi phí cao hơn: do vật liệu đặc biệt, kiểm tra nghiêm ngặt và hỗ trợ vòng đời dài, chi phí cao hơn đáng kể so với tiêu dùng.
Quá trình sản xuất: Mức độ tự động hóa có thể thấp, và các quy trình tùy chỉnh được yêu cầu để đáp ứng các yêu cầu độ tin cậy.
Chip cấp tiêu dùng
Nhận thức chi phí: Giảm chi phí thông qua sản xuất quy mô lớn và thiết kế tiêu chuẩn hóa và theo đuổi hiệu quả chi phí.
Sản xuất hiệu quả: Dòng sản xuất có mộtmức độ tự động hóa và đáp ứng nhanh với nhu cầu thị trường.
Các chip cấp công nghiệp cần thích nghi với môi trường khắc nghiệt và nhấn mạnh tính ổn định và đáng tin cậy; chip cấp tiêu dùng tập trung vào sự cân bằng giữa hiệu suất và chi phí,và theo đuổi thu nhỏ và tích hợp caoĐịnh dạng PCB và dây dẫn của chúng như sau:
1Mục tiêu thiết kế và độ tin cậy
Chip công nghiệp
Khả năng thích nghi với môi trường: Cần chịu được nhiệt độ cực (-40 ° C đến 85 ° C), độ ẩm cao, rung động và nhiễu điện từ, và tuổi thọ thiết kế là hơn 10 năm.
Tiêu chuẩn thử nghiệm: Tham qua các thử nghiệm nghiêm ngặt như chu kỳ nhiệt, kiểm tra độ ẩm, rung động và sốc, và tuân theo các thông số kỹ thuật công nghiệp như IEC 60730.
Chip cấp tiêu dùng
Khả năng thích nghi với môi trường: áp dụng cho nhiệt độ thông thường (0 °C đến 70 °C), với tuổi thọ thiết kế 3-5 năm.
Tiêu chuẩn thử nghiệm: Chủ yếu là xác minh chức năng và thử nghiệm căng thẳng, tập trung vào hiệu suất và tương thích.
2- Chọn vật liệu
Chip công nghiệp
Substrate: Ưu tiên sử dụng giá trị Tg cao FR-4, substrate gốm hoặc polyimide chịu nhiệt độ cao để tăng độ bền cơ học và sức đề kháng nhiệt.
Tính dẫn nhiệt: Chất nền nhôm hoặc chất nền gốm được sử dụng để cải thiện hiệu quả phân tán nhiệt trong các kịch bản công suất cao.
Chip cấp tiêu dùng
Chất nền: Chủ yếu là FR-4 tiêu chuẩn, một số sản phẩm cao cấp sử dụng điện dẫn nhiệt cao FR-4 hoặc phim graphene để tối ưu hóa sự phân tán nhiệt.
Định hướng chi phí: Việc lựa chọn vật liệu cần cân bằng hiệu suất và chi phí để tránh thiết kế quá mức.
3Chiến lược dây chuyền
Chip công nghiệp
Phân chia khu vực: Phân biệt chặt chẽ các khu vực tín hiệu kỹ thuật số, tương tự và nhạy cảm để giảm nhiễu.
Các tín hiệu chính: Cung cấp điện, đồng hồ tốc độ cao, v.v. được ưu tiên cho dây chuyền, và các đường dây rộng và đường dây điện / mặt đất quang sử dụng.
Thiết kế chống nhiễu: Điều trị đất, thiết bị ngạt tần số cao và lớp chắn nhiều lớp được sử dụng để cải thiện tính toàn vẹn của tín hiệu.
Chip cấp tiêu dùng
Tích hợp mật độ cao: góc 45 ° và dây điện thẳng đứng giữa các lớp được sử dụng để tối ưu hóa việc sử dụng không gian.
Tương ứng chiều dài bằng nhau: Các tín hiệu tốc độ cao như DDR có chiều dài bằng nhau thông qua định tuyến serpentine để đảm bảo đồng bộ hóa thời gian.
Thiết kế đơn giản: Các biện pháp chống nhiễu tương đối cơ bản và phụ thuộc vào hiệu suất của chính thiết bị.
4Thiết kế nhiệt
Chip công nghiệp
Cấu trúc phân tán nhiệt: PCB lõi kim loại, đường phân tán nhiệt và công nghệ cầu nhiệt để đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài.
Quản lý nhiệt: tối ưu hóa cấu trúc xếp chồng, tăng độ dày đồng và khu vực phân tán nhiệt và tránh quá nóng tại chỗ.
Chip cấp tiêu dùng
Thiết kế nhẹ và mỏng: dựa vào phân tán nhiệt tự nhiên hoặc quạt nhỏ và sử dụng vật liệu lấp đầy nhiệt và phim graphene.
Các hạn chế không gian: Thiết kế phân tán nhiệt bị giới hạn bởi kích thước của thiết bị và cần cân bằng hiệu suất và khối lượng.
5. Sự duy trì và khả năng mở rộng
Chip công nghiệp
Thiết kế mô-đun: hỗ trợ khe cắm mở rộng tiêu chuẩn và giao diện mô-đun để bảo trì và nâng cấp dễ dàng.
Cung cấp lâu dài: Thiết kế cần xem xét chu kỳ sống hơn 10 năm để đảm bảo khả năng thay thế các thành phần.
Chip cấp tiêu dùng
Ưu tiên tích hợp: khả năng mở rộng hạn chế, chỉ hỗ trợ các giao diện tiêu chuẩn như USB và HDMI.
Lặp lại nhanh chóng: chu kỳ thiết kế ngắn, tập trung vào đổi mới chức năng và kiểm soát chi phí.
6Chi phí và sản xuất
Chip công nghiệp
Chi phí cao hơn: do vật liệu đặc biệt, kiểm tra nghiêm ngặt và hỗ trợ vòng đời dài, chi phí cao hơn đáng kể so với tiêu dùng.
Quá trình sản xuất: Mức độ tự động hóa có thể thấp, và các quy trình tùy chỉnh được yêu cầu để đáp ứng các yêu cầu độ tin cậy.
Chip cấp tiêu dùng
Nhận thức chi phí: Giảm chi phí thông qua sản xuất quy mô lớn và thiết kế tiêu chuẩn hóa và theo đuổi hiệu quả chi phí.
Sản xuất hiệu quả: Dòng sản xuất có mộtmức độ tự động hóa và đáp ứng nhanh với nhu cầu thị trường.
