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人形机器人轻量化诉求下,PCB高密度集成的热-电挑战

2025
12/16
本篇文章来自
捷多邦

我是捷多邦的老张,深耕PCB十二年。当前,人形机器人行业对轻量化、高算力的需求持续攀升,NPU+GPU+FPGA的组合为高算力提供了支撑,也推动PCB技术向SiP系统级封装与HDI高密度互连方向发展,而高密度异构集成PCB在人形机器人主控板中的热-电协同设计,却面临着诸多挑战。

 

有限的主控板空间,使得多芯片模组的布局难度大幅增加。为了在狭小空间内实现高算力输出,芯片必须紧密排布,这就导致热量无法快速扩散,局部热点问题凸显。高温环境会影响芯片的稳定性和使用寿命,给人形机器人的可靠运行带来隐患。同时,高密度的信号线路在传输过程中,信号串扰问题难以避免,不同芯片之间的信号干扰会导致数据处理出现偏差。供电压降问题也不容忽视,空间受限使得供电线路的设计受到制约,可能出现电压不稳定的情况,影响芯片的正常工作。


应对这些挑战,需要从热设计和电设计的协同角度出发,进行全面的规划和优化。在PCB设计过程中,要充分考虑散热需求,优化芯片布局和散热路径,同时采用合理的布线策略,减少信号串扰,还要优化供电网络设计,保障供电稳定。后续我会分享更多PCB设计的相关经验和见解,感兴趣的朋友可以关注我,一起交流行业最新动态。

 


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