Was wissen Sie über Automotive-Leiterplatten im Jahr 2022?Leiterplatten sind ein fester Bestandteil der Entwicklung der Automobilelektronik, und die Automobilelektronik ist ein wichtiger Zukunftstrend. Steigende elektronische Preise haben zu einer erhöhten Nachfrage nach Leiterplatten für die Automobilindustrie und höheren Qualitätsanforderungen geführt. Leiterplatten werden immer strenger. Die heutigen Benzinautos, Dieselautos, New-Energy-Autos, Elektroautos, Landwirtschaftsautos, Motorräder, Rennautos, Spezialfahrzeuge, Militärfahrzeuge, Mountainbikes, Spezialkreuzfahrtfahrzeuge, unbemannte Kampffahrzeuge, unbemannte Fahrzeuge, Spielzeugfahrzeuge usw. Schaltungen sind erforderlich wenn Leiterplatten integriert werden, und die Qualitäts- und Leistungsanforderungen der Automobilelektronik sind viel höher als die Anforderungen an integrierte Verbraucher-PCB-Schaltungen in Bezug auf persönliche Sicherheit und sichere Verwendung. Ich werde .
Zunächst einmal hat die Automobilelektronik in der Branche ihr eigenes strenges Qualitätssystem.
Automobil-Leiterplattenhersteller müssen die ISO 9001-Vorschriften einhalten. Leiterplattenhersteller halten sich vollständig an die Qualitätsmanagementsysteme von ISO9001: 2008 und verpflichten sich, die strengsten Standards in Fertigung und Montage einzuhalten.
Jedes Automobilprodukt hat seine eigenen Eigenschaften. 1994 etablierten Ford, General Motors und Chrysler gemeinsam das Qualitätsmanagementsystem QS9000 in der Automobilindustrie. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts wurde ein neues Qualitätsmanagementsystem für die Automobilindustrie, ISO / IAT F16949, in Übereinstimmung mit der Norm ISO9001 angekündigt.
ISO / IATF16949 ist eine Reihe von technischen Vorschriften für die globale Automobilindustrie. Basierend auf ISO9001, gepaart mit den speziellen Anforderungen der Automobilindustrie, konzentrieren wir uns auf die Fehlervermeidung und reduzieren Qualitätsschwankungen und Ausschuss, die leicht in der Lieferkette von Automobilteilen entstehen. Bei der Implementierung von ISO/IATF16949 sollte besonderes Augenmerk auf die folgenden fünf Hauptwerkzeuge gelegt werden: PPAP (Manufacturing Part Approval Process). Diese schreibt vor, dass das Produkt vor der Serienproduktion oder nach Modifikation vom Kunden freigegeben werden muss. APQP (Advanced Product Quality Planning), das die Qualitätsplanung und vorherige Qualitätsanalyse in der Produktion vorab durchführt, gefolgt von der FMEA-Analyse (Failure Mode and Effects Analysis), um potenzielle Produktausfälle zu verhindern. Es sieht vor, dass wir Gegenmaßnahmen vorschlagen. MSA (Measurement System Analysis) muss Änderungen in den Messergebnissen analysieren. Um die Zuverlässigkeit der Messungen zu gewährleisten, lernt SPC (Statistical Process Control) Herstellungsverfahren und verwendet statistische Methoden, um die Produktqualität zu verändern. Daher besteht der erste Schritt für Leiterplattenhersteller zum Eintritt in den Automobilelektronikmarkt darin, ein IATF 16949-Zertifikat zu erhalten.
Einer der weltweit führenden Hersteller von Leiterplatten erfüllt seit langem das Standardmanagement des Qualitätsmanagementsystems ISO9001 / IATF16949 und bietet hochwertige HDI-Leiterplatten, eingebettete Sammelschienen-Leiterplatten, Dickkupfer-Leiterplatten und Hochfrequenz-Leiterplatten. Ich tat . , Kupferkern PCB und technische Unterstützung , um zur Entwicklung der Automobilindustrie beizutragen .
⢠Grundlegende Leistungsanforderungen
A. Hohe Zuverlässigkeit
Die Automobilzuverlässigkeit ergibt sich aus zwei Hauptaspekten: Langlebigkeit und Umweltbeständigkeit. Ersteres bezieht sich auf die Tatsache, dass ein normaler Betrieb über die Nutzungsdauer gewährleistet ist, und letzteres auf die Tatsache, dass die PCB-Funktionen gleich bleiben, wenn sich die Umgebung ändert.
Die durchschnittliche Lebenserwartung eines Autos betrug in den 1990er Jahren 8-10 Jahre, heute sind es 10-12 Jahre. Das heißt, sowohl die Automobilelektronik als auch die Leiterplatten sollten in diesem Bereich liegen.
Der Anwendungsprozess muss den Auswirkungen des Klimawandels von kalten Wintern zu heißen Sommern, Sonnenlicht zu Regen und Umweltveränderungen durch steigende Temperaturen durch das Fahren eines privaten Autos standhalten. Mit anderen Worten, Automobilelektronik und Leiterplatten müssen zahlreichen Umgebungseinflüssen wie Temperatur, Feuchtigkeit, Regen, saurem Regen, Vibrationen, elektromagnetischen Interferenzen und Stromstößen standhalten. Da Leiterplatten im Auto bestückt werden, werden sie außerdem hauptsächlich von Temperatur und Feuchtigkeit beeinflusst.
B. Leicht und klein
Leichte und kleine Autos eignen sich zum Energiesparen. Leichtigkeit entsteht durch die Gewichtsreduzierung jeder Zutat. Beispielsweise wurden einige Metallteile durch technische Kunststoffteile ersetzt. Darüber hinaus müssen sowohl die Automobilelektronik als auch die Leiterplatten miniaturisiert werden. Beispielsweise beträgt das Volumen von ECUs (Electronic Control Units) für Automobile seit 2000 etwa 1200 cm3, aber weniger als 300 cm3, es nimmt um das Vierfache ab. Darüber hinaus hat sich der Ausgangspunkt der Schusswaffe von einer drahtgebundenen mechanischen Schusswaffe zu einer elektronischen Schusswaffe geändert, die durch einen flexiblen Draht mit einer darin befindlichen Leiterplatte verbunden ist, wodurch Volumen und Gewicht um den Faktor 10 reduziert wurden.
Das Gewicht und die Größe von PCBs sind auf die erhöhte Dichte, die reduzierte Fläche, die reduzierte Dicke und die Mehrschichtigkeit zurückzuführen.
Arten von Leiterplatten für Automobile
⢠Hochfrequenzplatine
Das Fahrzeugkollisionsvermeidungs-/vorausschauende Bremssicherheitssystem fungiert als militärisches Radargerät. Da Automobil-Leiterplatten für die Übertragung von Mikrowellen-Hochfrequenzsignalen verantwortlich sind, müssen Substrate mit niedrigem dielektrischem Verlust mit dem üblichen Substratmaterial PTFE verwendet werden. Im Gegensatz zu FR4-Materialien erfordern PTFE oder ähnliche Hochfrequenz-Matrixmaterialien spezielle Bohr- und Vorschubgeschwindigkeiten während des Bohrvorgangs.
⢠Leiterplatte aus dickem Kupfer
Aufgrund der hohen Dichte, der hohen Leistung und der Hybridleistung bringt die elektronische Ausrüstung des Fahrzeugs mehr Wärmeenergie, und das Elektrofahrzeug benötigt tendenziell ein fortschrittlicheres Kraftübertragungssystem und mehr elektronische Funktionen, Wärmeableitung und große Befürworter höherer Stromanforderungen.
Zweischichtige Dickkupfer-Leiterplatten sind relativ einfach, aber die Herstellung einer mehrschichtigen Dickkupfer-Leiterplatte ist viel schwieriger. Wichtig ist das Bildätzen von dickem Kupfer und das Füllen von dicken Leerstellen.
Da die internen Pfade von Dickkupfer-Mehrschicht-PCBs alle aus dickem Kupfer bestehen, sind Musterübertragungs-Fotolacke ebenfalls relativ dick und erfordern eine sehr hohe Ätzbeständigkeit. Die Ätzzeit für dicke Kupfermuster ist lang und die Ätzausrüstung und die technischen Bedingungen sind in bestem Zustand, um ein perfektes Routing von dickem Kupfer zu gewährleisten. Bei der Herstellung einer externen dicken Kupferverdrahtung kann zuerst die Kombination aus dem Laminieren einer relativ dicken Kupferfolie und dem Mustern dicker Kupferschichten durchgeführt werden, gefolgt von einem Ätzen von Filmhohlräumen. Der Trockenwand-Resist zum Musterplattieren ist auch relativ dick.
Der Oberflächenunterschied zwischen dem Innenleiter der dicken Kupfer-Mehrschichtplatte und dem isolierenden Substratmaterial ist groß, und das Harz kann durch normale Mehrschichtplattenlaminierung nicht vollständig gefüllt werden, was zu Hohlräumen führt. Um dieses Problem zu lösen, ist es notwendig, ein dünnes Prepreg mit einem möglichst hohen Harzgehalt zu verwenden. Die Kupferdicke der internen Verdrahtung einiger mehrschichtiger Leiterplatten ist nicht einheitlich, und in Bereichen, in denen der Unterschied in der Kupferdicke groß oder klein ist, können verschiedene Prepregs verwendet werden .
â ¢ HDI-Leiterplatte
Eines der Hauptmerkmale der Automobilelektronik ist die Unterhaltung und Kommunikation, die Smartphones und Tablets mit HDI-Leiterplatten erfordern. Daher gelten die in HDI PCB enthaltenen Technologien wie Micro-Via-Bohrer, Galvanik und Laminierungspositionierung für die Herstellung von Leiterplatten in der Automobilindustrie.
Bisher haben die schnellen Veränderungen in der Automobiltechnologie und die kontinuierliche Verbesserung der Möglichkeiten der Automobilelektronik zu einem dramatischen Anstieg der Leiterplattenanwendungen geführt. Für Ingenieure und Leiterplattenhersteller ist es unerlässlich, sich auf neue Technologien und Inhalte zu konzentrieren, um die höheren Anforderungen der Automobilindustrie zu erfüllen.
⢠PCB mit integrierter Sammelschiene
Stromschienen sind Hochstrom-Leiterplatten und dienen auch der Integration von Stromschienen und elektronischen Systemen. Es handelt sich um eine Technologie, die Hochstrom- und mikroelektronische Steuerung in einem einzigen System für Antriebsstrang- und elektrische Anwendungen kombiniert. Diese Kombination fügt der Leiterplatte (PCB) Stromschienen und andere massive Kupferdrähte hinzu, um eine hohe Stromkapazität und Wärmeableitung von verlustbehafteten Komponenten zu erreichen.
Leiterplatte mit eingebetteter Sammelschiene ist ein Kupferkern, der in einen Schlitz eingebettet ist, der während des Pressvorgangs vorgefräst wurde. Laminierte Prepregs werden verwendet, um Kupferadern mit Leiterplatten zu verbinden. Der eingebettete Kupferkern steht in direktem Kontakt mit der internen FR4-Epoxidplatte und die Leiterplatte wird verwendet, um Wärme schnell auf den Kupferblock zu übertragen. Die Wärme wird dann durch den Kupferkern aus der Luft abgeführt. Der Wärmeableitungseffekt ist besser als bei der Leiterplatte mit eingebettetem Kupferkern, der Prozess ist einfach, die Kosten sind niedrig und die Anwendungsaussichten sind breit.
Die Hauptfunktion der Sammelschiene besteht darin, einen großen Strom zu führen. Sammelschienen-Leiterplatten erfordern Hochstromverteilereinheiten (auch bekannt als Sammelschienen-Kupfer-Stromschienen), die in der neuen Energiebranche weit verbreitet sind, wie z. B. Motorsteuerungen für Elektrofahrzeuge, Hochspannungsverteilerkästen, Frequenzumrichter und Photovoltaik-Wechselrichter. Ist. Hochspannung, verwendet für Wechselrichter Hochstrom-Konverterbus-PCB-Produkte für Wechselrichter, Windkonverter, Schienenverkehr, Autotraktionsausrüstung, Kommunikations- und Datenausrüstung und andere Ausrüstung. Dieses Produkt bietet eine einfache, herkömmliche Hochspannungs- und Hochstromverteilung und kann in herkömmlichen komplexen Niederspannungs-Steuerschaltungen eingesetzt werden. Eine typische Anwendung in der Automobilindustrie oder Luftfahrtelektronik verarbeitet einen Strom von etwa 1000 Ampere.
⢠Leiterplatte mit Kupferkern
Die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer im Herstellungsprozess von Metallkern-Leiterplatten beträgt bis zu 384 W / (m · K). Wärme ist das gerichtete Wärmeleitpad (PAD) und Elektrizität ist die positive und negative Elektrode. Die beiden sind durch ein isolierendes Material getrennt, um ein spezielles Wärmeleitpad zu bilden. Die Rolle des Wärmeleitpads besteht darin, Wärme zu leiten. Die Hauptfunktion der Elektrode besteht darin, Elektrizität zu leiten. Diese Verpackungsmethode wird als thermoelektrische Trennung bezeichnet. , Es hat viele Vorteile, vor allem LED-Kühlkörper-Design ist sehr bequem. Die große Fläche aus blankem Kupfer ist als großer Vorsprung konzipiert, der die Wärme in direktem Kontakt mit der Kupferbasis und dem Kühlkörper leitet, wodurch der Wärmeableitungseffekt erheblich verbessert wird. Thermoelektrische Kupferkern-PCB-Trennprodukte können die Probleme der Wärmeerzeugung und der Lichteffizienz bei der Verwendung von Autolampen vollständig lösen, mit den Vorteilen einer schnellen Wärmeableitung, einer hohen Helligkeit und einer Energieeinsparung.
Die thermoelektrisch getrennte Kupfersubstrat-Leiterplattenstruktur eignet sich für Hochfrequenzschaltungen, Bereiche mit großen Änderungen zwischen hohen und niedrigen Temperaturen, Wärmeableitung von Präzisionskommunikationsgeräten und alle heißesten LED-Autoscheinwerfer, einschließlich Front- und Rücklichter, sind aus Kupfer. Aus Kernplatine.