在無(wú)人機(jī)技術(shù)日新月異的當(dāng)下,無(wú)人機(jī)被廣泛應(yīng)用于航拍、測(cè)繪、物流配送、電力巡檢等眾多領(lǐng)域,不同的應(yīng)用場(chǎng)景催生出多樣化的無(wú)人機(jī)機(jī)型。從小巧靈活的消費(fèi)級(jí)四旋翼無(wú)人機(jī),到執(zhí)行專業(yè)任務(wù)、體型較大的工業(yè)級(jí)固定翼無(wú)人機(jī),無(wú)人機(jī) HDI(高密度互連電路板)作為無(wú)人機(jī)電子系統(tǒng)的核心部件,如何優(yōu)化設(shè)計(jì)以適配這些多樣機(jī)型,成為關(guān)鍵問(wèn)題。?
?
尺寸與形狀設(shè)計(jì)適配?
不同機(jī)型的無(wú)人機(jī),內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)差異巨大。消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)為追求便攜性,機(jī)身小巧緊湊,留給 HDI 的空間極為有限。這就要求 HDI 在設(shè)計(jì)時(shí)采用高度集成化的電路布局,將各類電子元件,如飛行控制芯片、通信模塊、傳感器接口等,緊密排列,盡可能縮小電路板的尺寸。例如,通過(guò)采用先進(jìn)的芯片倒裝技術(shù),減少元件引腳占用空間,實(shí)現(xiàn)更小的封裝尺寸。同時(shí),針對(duì)一些特殊外形的無(wú)人機(jī),如折疊式無(wú)人機(jī),HDI 需具備可彎折、可折疊的特性。
無(wú)人機(jī) HDI通過(guò)選用柔性基板材料,如聚酰亞胺,讓 HDI 能依據(jù)無(wú)人機(jī)內(nèi)部空間形狀進(jìn)行彎曲或折疊,完美適配不規(guī)則的內(nèi)部空間,確保在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效的電路連接與功能集成 。?
電氣性能適配?
不同用途的無(wú)人機(jī),對(duì)電氣性能的需求也不盡相同。以航拍無(wú)人機(jī)為例,其高清攝像頭在拍攝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù),需要 HDI 具備高速的數(shù)據(jù)傳輸能力。此時(shí),HDI 可通過(guò)優(yōu)化線路設(shè)計(jì),采用低損耗、高速率的傳輸線,如差分信號(hào)線,減少信號(hào)傳輸過(guò)程中的衰減和干擾,保障圖像數(shù)據(jù)能夠快速、穩(wěn)定地傳輸至存儲(chǔ)設(shè)備或地面控制站。而對(duì)于用于測(cè)繪的無(wú)人機(jī),其高精度的定位傳感器和復(fù)雜的導(dǎo)航系統(tǒng),要求 HDI 能提供穩(wěn)定的電源供應(yīng)和精準(zhǔn)的信號(hào)處理。這就需要在 HDI 設(shè)計(jì)中,合理規(guī)劃電源層和接地層,采用多層電路板結(jié)構(gòu),降低電源噪聲對(duì)敏感電路的影響,提升信號(hào)完整性,確保測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性 。?
無(wú)人機(jī)高密度互連板可靠性設(shè)計(jì)適配?
無(wú)人機(jī)的工作環(huán)境往往較為復(fù)雜,無(wú)論是高溫的沙漠地區(qū),還是潮濕的沿海環(huán)境,亦或是高海拔的山區(qū),都對(duì) HDI 的可靠性提出了嚴(yán)苛挑戰(zhàn)。在設(shè)計(jì)時(shí),需選用耐溫、防潮、抗震動(dòng)的材料。比如,使用具有良好耐溫性能的無(wú)鉛焊接材料,防止在高溫環(huán)境下焊點(diǎn)開裂;在防潮方面,對(duì) HDI 表面進(jìn)行特殊的三防處理,涂覆防水、防塵、防腐蝕的保護(hù)涂層,避免因潮濕空氣侵蝕導(dǎo)致電路短路。對(duì)于需要在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間飛行的工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī),HDI 還需具備冗余設(shè)計(jì),當(dāng)部分電路出現(xiàn)故障時(shí),備用電路能夠及時(shí)接管工作,保障無(wú)人機(jī)的安全飛行 。?
無(wú)人機(jī) HDI 線路板通過(guò)在尺寸形狀、電氣性能和可靠性等方面進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化設(shè)計(jì),能夠更好地適配多樣化的無(wú)人機(jī)機(jī)型,為無(wú)人機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐,推動(dòng)無(wú)人機(jī)技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展 。?