Výkon dosiek s plošnými spojmi ako nosič elektronických komponentov a kľúč k elektrickým spojom priamo ovplyvňuje bezpečnosť, spoľahlivosť a inteligenciu automobilov. Ako základný materiál PCB hrá doska PCB kľúčovú úlohu pri plnení zložitých a náročných požiadaviek na pracovné prostredie automobilov. Rôzne typy bežne používaných automobilových PCB dosiek so svojimi jedinečnými vlastnosťami podporujú stabilnú prevádzku automobilových elektronických systémov.
1, doska FR-4: široko používaný základný materiál
FR-4 je meďou potiahnutý laminát vystužený tkaninou zo sklenených vlákien a na báze epoxidovej živice, ktorý je široko používaný v oblasti automobilových PCB. Má dobré mechanické vlastnosti a odolá vibráciám a nárazom počas prevádzky vozidla, čím zaisťuje integritu štruktúry dosky plošných spojov. Pokiaľ ide o elektrický výkon, FR-4 má stabilný izolačný výkon, ktorý môže účinne zabrániť skratom v obvode a zabezpečiť stabilný prenos signálu.
Doska FR-4 sa široko používa v niektorých nekritických častiach automobilov, ktoré majú relatívne menej prísne požiadavky na teplotu a elektrický výkon, ako sú bežné obvody na ovládanie vnútorného osvetlenia a niektoré jednoduché obvody snímačov. S cieľom splniť vyššie požiadavky na spoľahlivosť automobilového priemyslu boli vykonané aj mnohé vylepšenia materiálov FR-4. Napríklad zvýšením teploty skleného prechodu možno zvýšiť jeho rozmerovú stabilitu vo vysokoteplotnom prostredí. Hodnota Tg bežného FR-4 je vo všeobecnosti medzi 130-140 stupňami, zatiaľ čo Tg materiálu FR-4 automobilovej triedy sa môže zvýšiť na 150 stupňov alebo dokonca nad 170 stupňov, čo mu umožňuje lepšie pracovať v oblastiach s vysokou teplotou, ako sú priestory motora, čím sa účinne predchádza problémom, ako je deformácia dosky a zlyhanie okruhu spôsobené vysokými teplotami.
2, Materiály s vysokou Tg: hlavná sila pri riešení problémov s vysokými-teplotami
Teplota v motorovom priestore a iných častiach auta môže dosiahnuť až 150 stupňov alebo aj viac. V týchto-prostrediach s vysokou teplotou sa materiály s vysokými hodnotami Tg stávajú preferovanou voľbou pre dosky plošných spojov v automobiloch. Okrem vyššie spomenutého materiálu s vysokým TgFR-4 sú polyimidové materiály tiež veľmi obľúbené v automobilovom priemysle vďaka svojej vynikajúcej odolnosti voči vysokým teplotám. Hodnota Tg materiálov PI je zvyčajne vyššia ako 250 stupňov a niektoré dokonca presahujú 300 stupňov, čo môže zachovať stabilné fyzikálne a chemické vlastnosti v prostredí s extrémne vysokou teplotou.
Doska plošných spojov vyrobená z materiálu PI má nielen odolnosť voči vysokej teplote, ale aj vynikajúcu odolnosť proti chemickej korózii a nízku dielektrickú konštantu. Nízka dielektrická konštanta vedie k nižším stratám signálu a vyššej rýchlosti počas prenosu, čo je rozhodujúce pre aplikácie vysokorýchlostného{1}}prenosu údajov v automobiloch, ako sú napríklad komunikačné systémy vozidiel a prenos údajov snímačov autonómneho riadenia. V systéme správy batérií nových energetických vozidiel, kvôli veľkému množstvu tepla generovanému počas procesu nabíjania a vybíjania batérie, vysokej okolitej teplote a extrémne vysokým požiadavkám na presnosť prenosu signálu a stabilitu BMS, môže doska materiálu PI dobre splniť tieto potreby, pričom zabezpečuje presné monitorovanie a kontrolu stavu batérie systémom správy batérie a zaručuje bezpečnú a efektívnu prevádzku batérie.
3, Kovový substrát: kľúč k efektívnemu odvodu tepla
S neustálym nárastom výkonu elektronických zariadení v automobiloch sú problémy s rozptylom tepla čoraz dôležitejšie. Kovové substráty, najmä hliníkové substráty, sú široko používané v oblastiach, ako je automobilové LED osvetlenie a výkonové elektronické moduly vďaka ich vynikajúcemu výkonu pri odvádzaní tepla. Hliníkový substrát pozostáva z kovovej základnej vrstvy, izolačnej vrstvy a vodivej vrstvy. Kovová základná vrstva (zvyčajne hliník) môže rýchlo odvádzať teplo, zatiaľ čo izolačná vrstva zabezpečuje elektrickú izoláciu medzi obvodom a kovovým substrátom. Vodivá vrstva sa používa na prenášanie obvodu.
V LED svetlometoch automobilov generuje LED čip počas procesu vyžarovania svetla veľké množstvo tepla. Ak sa včas nerozptýli, spôsobí zvýšenie teploty LED čipu, zníženie svetelnej účinnosti a skrátenie životnosti. LED doska vyrobená z hliníkového substrátu môže rýchlo viesť teplo generované LED čipom do kovovej vrstvy hliníkového substrátu a potom odvádzať teplo do okolitého prostredia cez štruktúru rozptylu tepla svetlometu automobilu, čím efektívne zabezpečuje stabilnú prevádzku a dlhú životnosť LED svetlometu. Pre výkonové elektronické moduly v automobiloch, ako sú ovládače motorov, meniče atď., tieto súčiastky vytvárajú počas prevádzky značné straty energie a tiež vyžadujú účinné opatrenia na odvádzanie tepla. Hliníkový substrát PCB môže spĺňať svoje požiadavky na rozptyl tepla a má tiež určitú mechanickú pevnosť na prispôsobenie sa komplexnému vibračnému prostrediu automobilov.
4, Vysokofrekvenčné materiály: spĺňajú požiadavky-vysokorýchlostnej komunikácie
S rozvojom inteligentných a sieťovo prepojených automobilov sú požiadavky na vysoko-prenos signálu v komunikačných systémoch vozidiel čoraz vyššie. V aplikáciách, ako je komunikácia 5G a automobilový radar, musia mať dosky plošných spojov nízku dielektrickú konštantu a tangentové charakteristiky s nízkou dielektrickou stratou, aby sa znížil útlm a skreslenie počas prenosu signálu. Vysokofrekvenčné materiály, ako je polytetrafluóretylén a jeho kompozitné materiály, sa preto stali ideálnou voľbou pre tieto aplikácie.
Materiál PTFE má extrémne nízke hodnoty Dk a Df, čo zaisťuje vysokú{0}}rýchlosť a stabilný prenos vysoko-frekvenčných signálov v obvodoch plošných spojov. V radarových systémoch s milimetrovými vlnami s frekvenciou 77 GHz alebo vyššou vo vozidlách zisťuje radar s milimetrovými vlnami informácie, ako je vzdialenosť, rýchlosť a uhol cieľových objektov, vysielaním a prijímaním vysokofrekvenčných elektromagnetických vĺn-. V tomto bode dosky s plošnými spojmi vyrobené z vysokofrekvenčných materiálov na báze PTFE môžu presne prenášať vysokofrekvenčné-radarové signály, čím zaisťujú vysoké rozlíšenie a presnosť detekcie radarového systému a poskytujú spoľahlivé údaje o vnímaní prostredia pre autonómne riadenie. V komunikačnom module siete vozidla sú tiež potrebné dosky plošných spojov s vysokofrekvenčným materiálom na podporu{10}}vysokorýchlostnej a stabilnej bezdrôtovej komunikácie, čím sa dosiahne efektívna výmena údajov medzi vozidlami, vozidlami a infraštruktúrou a vozidlami a ľuďmi.
5, Pevný ohybný materiál spojovacej dosky: vyváženie flexibility a stability
Niektoré komponenty vo vnútri auta vyžadujú, aby dosky plošných spojov mali určitý stupeň flexibility, aby sa prispôsobili zložitým priestorovým usporiadaniam a dynamickým pracovným prostrediam. Vznikla tuhá ohybná spojovacia doska, ktorá spája pevné obvodové dosky a flexibilné obvodové dosky prostredníctvom špecifických procesov, pričom kombinuje stabilitu pevných dosiek s flexibilitou flexibilných dosiek.
Flexibilná časť zvyčajne používa ako substrát polyesterovú fóliu alebo polyimid, ktoré majú dobrú flexibilitu a možno ich viackrát ohýbať bez ovplyvnenia elektrického výkonu. V spojovacom obvode palubnej dosky automobilu môže pevná ohybná spojovacia doska dosiahnuť flexibilné spojenie medzi palubnou doskou a ostatnými časťami karosérie vozidla, čím sa zabezpečí stabilný prenos signálu a prispôsobí sa malým vibráciám a deformáciám palubnej dosky počas jazdy vozidla. V module ovládania dverí sa tuhá ohybná spojovacia doska môže ohýbať pri otváraní a zatváraní dverí, pričom zaisťuje spoľahlivosť zapojenia okruhu a zabraňuje poruchám ovládania dverí spôsobeným prerušovanými čiarami. Použitie pevných ohybných spojovacích materiálov poskytuje silnú podporu pre optimalizáciu vnútorného priestoru automobilov a efektívne usporiadanie elektronických zariadení.