Jako nośnik komponentów elektronicznych i klucz do połączeń elektrycznych, wydajność płytek drukowanych bezpośrednio wpływa na bezpieczeństwo, niezawodność i inteligencję samochodów. Jako podstawowy materiał PCB, PCB odgrywa kluczową rolę w spełnianiu złożonych i wymagających wymagań samochodów w zakresie środowiska pracy. Różne rodzaje powszechnie stosowanych płytek PCB w samochodach, dzięki swoim unikalnym właściwościom, zapewniają stabilną pracę układów elektroniki samochodowej.
1, płyta FR-4: szeroko stosowany materiał podstawowy
FR-4 to laminat pokryty miedzią, wzmocniony tkaniną z włókna szklanego i oparty na żywicy epoksydowej, szeroko stosowany w branży płytek PCB do samochodów. Posiada dobre właściwości mechaniczne oraz wytrzymuje drgania i uderzenia podczas eksploatacji pojazdu, zapewniając integralność struktury płytki drukowanej. Pod względem parametrów elektrycznych FR-4 ma stabilną izolację, która może skutecznie zapobiegać zwarciom w obwodach i zapewniać stabilną transmisję sygnału.
Płytka FR-4 jest szeroko stosowana w niektórych niekrytycznych częściach samochodów, które mają stosunkowo mniej rygorystyczne wymagania dotyczące temperatury i parametrów elektrycznych, takich jak zwykłe obwody sterujące oświetleniem wnętrza i niektóre proste obwody czujników. Aby spełnić wyższe wymagania branży motoryzacyjnej w zakresie niezawodności, wprowadzono wiele ulepszeń w materiałach FR-4. Na przykład, zwiększając temperaturę zeszklenia, można zwiększyć jego stabilność wymiarową w środowiskach o wysokiej temperaturze. Wartość Tg zwykłego FR-4 wynosi zazwyczaj 130-140 stopni, podczas gdy Tg materiału FR-4 klasy samochodowej można zwiększyć do 150 stopni lub nawet powyżej 170 stopni, co pozwala mu lepiej pracować w obszarach o wysokiej temperaturze, takich jak komory silnika, skutecznie unikając problemów, takich jak deformacja płyty i awaria obwodu spowodowana wysokimi temperaturami.
2, Materiały o wysokiej Tg: główna siła w stawianiu czoła wyzwaniom związanym z wysoką-temperaturą
Temperatura w komorze silnika i innych częściach samochodu może dochodzić do 150 stopni lub nawet więcej. W środowiskach o wysokiej-temperaturze materiały o wysokich wartościach Tg stają się preferowanym wyborem dla płytek drukowanych w samochodach. Oprócz wspomnianego wcześniej materiału o wysokiej TgFR-4, materiały poliimidowe są również bardzo preferowane w przemyśle motoryzacyjnym ze względu na ich doskonałą odporność na wysoką temperaturę. Wartość Tg materiałów PI zwykle przekracza 250 stopni, a niektóre nawet przekraczają 300 stopni, co pozwala zachować stabilne właściwości fizyczne i chemiczne w środowiskach o ekstremalnie wysokich temperaturach.
Płytka drukowana wykonana z materiału PI ma nie tylko odporność na wysoką temperaturę, ale także doskonałą odporność na korozję chemiczną i niską stałą dielektryczną. Niska stała dielektryczna zapewnia mniejszą utratę sygnału i większą prędkość transmisji, co ma kluczowe znaczenie w-zastosowaniach związanych z szybką transmisją danych w samochodach, takich jak systemy komunikacji pojazdów i transmisja danych z czujników jazdy autonomicznej. W systemie zarządzania akumulatorami pojazdów nowej energii, ze względu na dużą ilość ciepła wytwarzanego podczas procesu ładowania i rozładowywania akumulatora, wysoką temperaturę otoczenia oraz niezwykle wysokie wymagania dotyczące dokładności transmisji sygnału i stabilności BMS, płytka drukowana z materiału PI może dobrze sprostać tym potrzebom, zapewniając dokładne monitorowanie i kontrolę stanu akumulatora przez system zarządzania akumulatorem oraz gwarantując bezpieczną i wydajną pracę akumulatora.
3, Podłoże metalowe: klucz do efektywnego odprowadzania ciepła
Wraz ze stałym wzrostem mocy samochodowych urządzeń elektronicznych, problemy związane z rozpraszaniem ciepła stają się coraz bardziej widoczne. Podłoża metalowe, zwłaszcza podłoża aluminiowe, są szeroko stosowane w takich dziedzinach, jak samochodowe oświetlenie LED i moduły energoelektroniczne ze względu na ich doskonałe właściwości rozpraszania ciepła. Podłoże aluminiowe składa się z metalowej warstwy bazowej, warstwy izolacyjnej i warstwy przewodzącej. Metalowa warstwa bazowa (zwykle aluminiowa) może szybko odprowadzać ciepło, natomiast warstwa izolacyjna zapewnia izolację elektryczną pomiędzy obwodem a metalowym podłożem. Warstwa przewodząca służy do przenoszenia obwodu.
W reflektorach samochodowych LED chip LED generuje dużą ilość ciepła podczas procesu emisji światła. Jeśli nie zostanie rozproszony w czasie, spowoduje to wzrost temperatury chipa LED, zmniejszenie wydajności świetlnej i skrócenie żywotności. Płytka LED wykonana z podłoża aluminiowego może szybko przewodzić ciepło wytwarzane przez chip LED do metalowej warstwy podłoża aluminiowego, a następnie rozpraszać ciepło do otaczającego środowiska poprzez strukturę rozpraszania ciepła reflektora samochodowego, skutecznie zapewniając stabilną pracę i długą żywotność reflektora LED. W przypadku modułów energoelektronicznych w samochodach, takich jak sterowniki silników, falowniki itp., komponenty te generują znaczne straty mocy podczas pracy i wymagają również skutecznych środków rozpraszania ciepła. Aluminiowa płytka drukowana może spełnić wymagania dotyczące odprowadzania ciepła, a także ma pewną wytrzymałość mechaniczną, aby dostosować się do złożonego środowiska wibracyjnego samochodów.
4, Materiały o wysokiej częstotliwości: spełniają wymagania-szybkiej komunikacji
Wraz z rozwojem inteligentnych samochodów połączonych w sieć wymagania dotyczące-transmisji sygnałów o wysokiej częstotliwości w systemach komunikacji pojazdu stają się coraz wyższe. W zastosowaniach takich jak komunikacja 5G i radary samochodowe płytki PCB muszą mieć niską stałą dielektryczną i niską charakterystykę stycznej strat dielektrycznych, aby zmniejszyć tłumienie i zniekształcenia podczas transmisji sygnału. Dlatego też materiały o wysokiej częstotliwości, takie jak politetrafluoroetylen i jego materiały kompozytowe, stały się idealnym wyborem do tych zastosowań.
Materiał PTFE ma wyjątkowo niskie wartości Dk i Df, co zapewnia dużą-prędkość i stabilną transmisję sygnałów o wysokiej-częstotliwości w obwodach PCB. W systemach radarowych wykorzystujących fale milimetrowe o częstotliwości 77 GHz lub wyższej w pojazdach radar wykorzystujący fale milimetrowe wykrywa takie informacje, jak odległość, prędkość i kąt obiektów docelowych, emitując i odbierając-fale elektromagnetyczne o wysokiej częstotliwości. W tym momencie płytki drukowane wykonane z materiałów o wysokiej częstotliwości-na bazie PTFE mogą dokładnie przesyłać-sygnały radarowe o wysokiej częstotliwości, zapewniając wysoką rozdzielczość i dokładność wykrywania systemu radarowego oraz dostarczając wiarygodnych danych dotyczących percepcji otoczenia na potrzeby jazdy autonomicznej. W module komunikacyjnym sieci samochodowej wymagane są także płytki drukowane z materiałów-o wysokiej częstotliwości, które obsługują-szybką i stabilną komunikację bezprzewodową, zapewniając wydajną wymianę danych między pojazdami, pojazdami i infrastrukturą oraz pojazdami i ludźmi.
5, Sztywny, elastyczny materiał płyty łączącej: równoważenie elastyczności i stabilności
Wewnątrz samochodu niektóre komponenty wymagają, aby płytki drukowane miały pewien stopień elastyczności, aby dostosować się do złożonych układów przestrzennych i dynamicznych środowisk pracy. Pojawiła się sztywna, elastyczna płytka łącząca, która łączy sztywne płytki drukowane i elastyczne płytki drukowane w określonych procesach, łącząc stabilność sztywnych płytek z elastycznością elastycznych płytek.
Część elastyczna zwykle wykorzystuje jako podłoże folię poliestrową lub poliimid, które mają dobrą elastyczność i można je wielokrotnie zginać bez wpływu na parametry elektryczne. W obwodzie połączeniowym deski rozdzielczej samochodu sztywna, elastyczna płyta łącząca może uzyskać elastyczne połączenie między deską rozdzielczą a innymi częściami nadwozia pojazdu, zapewniając stabilną transmisję sygnału i dostosowując się do niewielkich wibracji i odkształceń deski rozdzielczej podczas jazdy pojazdu. W module sterującym drzwiami sztywna, elastyczna płyta łącząca może wyginać się podczas otwierania i zamykania drzwi, zapewniając jednocześnie niezawodność połączenia obwodu i unikając awarii sterowania drzwiami spowodowanych przerwanymi liniami. Zastosowanie sztywnych, elastycznych materiałów na płyty łączące zapewnia silne wsparcie w optymalizacji przestrzeni wewnętrznej samochodów i efektywnym rozmieszczeniu urządzeń elektronicznych.