تراشه‌های صنعتی باید با محیط‌های سخت سازگار شوند و بر پایداری و قابلیت اطمینان تأکید کنند. تراشه‌های مصرفی بر تعادل بین عملکرد و هزینه تمرکز دارند و به دنبال کوچک‌سازی و یکپارچه‌سازی بالا هستند. چیدمان و سیم‌کشی PCB آن‌ها به شرح زیر است:

1. اهداف طراحی و قابلیت اطمینان
تراشه‌های صنعتی
سازگاری با محیط زیست: نیاز به تحمل دماهای شدید (40- تا 85 درجه سانتی‌گراد)، رطوبت بالا، لرزش و تداخل الکترومغناطیسی دارد و طول عمر طراحی بیش از 10 سال است.
استانداردهای آزمون: گذراندن آزمایش‌های دقیقی مانند چرخه حرارتی، آزمایش رطوبت، لرزش و ضربه و پیروی از مشخصات صنعت مانند IEC 60730.
تراشه‌های مصرفی
سازگاری با محیط زیست: قابل استفاده در دماهای معمولی (0 تا 70 درجه سانتی‌گراد) با طول عمر طراحی 3 تا 5 سال.
استانداردهای آزمون: عمدتاً تأیید عملکردی و تست استرس، با تمرکز بر عملکرد و سازگاری.

2. انتخاب مواد
تراشه‌های صنعتی
زیرلایه: ترجیحاً از FR-4 با مقدار Tg بالا، زیرلایه سرامیکی یا پلی‌ايميد مقاوم در برابر حرارت برای افزایش استحکام مکانیکی و مقاومت در برابر حرارت استفاده می‌شود.
هدایت حرارتی: از زیرلایه آلومینیومی یا زیرلایه سرامیکی برای بهبود راندمان اتلاف حرارت در سناریوهای پرقدرت استفاده می‌شود.
تراشه‌های مصرفی
زیرلایه: عمدتاً FR-4 استاندارد، برخی از محصولات رده بالا از FR-4 با هدایت حرارتی بالا یا فیلم گرافن برای بهینه‌سازی اتلاف حرارت استفاده می‌کنند.
مبتنی بر هزینه: انتخاب مواد باید بین عملکرد و هزینه تعادل برقرار کند تا از طراحی بیش از حد جلوگیری شود.

3. استراتژی سیم‌کشی
تراشه‌های صنعتی
تقسیم منطقه‌ای: مناطق سیگنال دیجیتال، آنالوگ و حساس را به شدت از هم جدا کنید تا تداخل کاهش یابد.
سیگنال‌های کلیدی: منبع تغذیه، ساعت پرسرعت و غیره برای سیم‌کشی اولویت‌بندی می‌شوند و از خطوط پهن و خطوط قدرت/زمین شعاعی استفاده می‌شود.
طراحی ضد تداخل: از درمان زمین، دستگاه‌های خفه کننده با فرکانس بالا و لایه‌های محافظ چند لایه برای بهبود یکپارچگی سیگنال استفاده می‌شود.
تراشه‌های مصرفی
یکپارچه‌سازی با چگالی بالا: از گوشه‌های 45 درجه و سیم‌کشی عمودی بین لایه‌ها برای بهینه‌سازی استفاده از فضا استفاده می‌شود.
تطبیق طول برابر: سیگنال‌های پرسرعت مانند DDR از طریق مسیریابی مارپیچی از نظر طول برابر هستند تا همگام‌سازی زمان‌بندی تضمین شود.
طراحی ساده: اقدامات ضد تداخل نسبتاً اساسی هستند و به عملکرد خود دستگاه متکی هستند.

4. طراحی حرارتی
تراشه‌های صنعتی
ساختار اتلاف حرارت: PCB هسته فلزی، سوراخ‌های اتلاف حرارت و فناوری پل حرارتی برای اطمینان از عملکرد پایدار طولانی‌مدت.
مدیریت حرارتی: ساختار انباشته را بهینه کنید، ضخامت مس و ناحیه اتلاف حرارت را افزایش دهید و از گرم شدن بیش از حد موضعی جلوگیری کنید.
تراشه‌های مصرفی
طراحی سبک و نازک: به اتلاف حرارت طبیعی یا فن‌های کوچک متکی است و از مواد پرکننده حرارتی و فیلم‌های گرافن استفاده می‌کند.
محدودیت‌های فضا: طراحی اتلاف حرارت به اندازه دستگاه محدود می‌شود و باید بین عملکرد و حجم تعادل برقرار کند.

5. قابلیت نگهداری و مقیاس‌پذیری
تراشه‌های صنعتی
طراحی ماژولار: از اسلات‌های توسعه استاندارد و رابط‌های ماژولار برای نگهداری و ارتقاء آسان پشتیبانی می‌کند.
عرضه بلندمدت: طراحی باید چرخه عمر بیش از 10 سال را در نظر بگیرد تا از قابلیت تعویض قطعات اطمینان حاصل شود.
تراشه‌های مصرفی
اولویت یکپارچه‌سازی: مقیاس‌پذیری محدود، فقط از رابط‌های استاندارد مانند USB و HDMI پشتیبانی می‌کند.
تکرار سریع: چرخه طراحی کوتاه، با تمرکز بر نوآوری عملکردی و کنترل هزینه.

6. هزینه و تولید
تراشه‌های صنعتی
هزینه بالاتر: به دلیل مواد خاص، آزمایش‌های دقیق و پشتیبانی از چرخه عمر طولانی، هزینه به طور قابل توجهی بالاتر از درجه مصرف‌کننده است.
فرآیند تولید: درجه اتوماسیون ممکن است کم باشد و فرآیندهای سفارشی برای برآورده کردن الزامات قابلیت اطمینان مورد نیاز است.
تراشه‌های مصرفی
حساسیت به هزینه: کاهش هزینه‌ها از طریق تولید انبوه و طراحی استاندارد و پیگیری مقرون به صرفه بودن.
تولید کارآمد: خط تولید دارای درجه بالایی از اتوماسیون است و به سرعت به تقاضای بازار پاسخ می‌دهد.