V priebehu rokov prechádza globálny automobilový priemysel hlbokou transformáciou, pričom nové energetické vozidlá sa postupne stávajú hlavným prúdom trhu vďaka svojim výhodám v oblasti ochrany životného prostredia a účinnosti. V tomto transformačnom procese PCB používané v nových energetických vozidlách, ako kľúčový nosič automobilovej elektroniky, prešli významnými zmenami v technologickom vývoji a aplikačných trendoch.
1, Veľkosť trhu sa naďalej rozširuje
S neustálym nárastom miery penetrácie nových energetických vozidiel vykazuje globálny automobilový trh PCB silný rastový trend. Podľa Fortune Business Insights sa očakáva, že globálny automobilový trh PCB v roku 2022 dosiahne 8,84 miliardy USD a predpokladá sa, že do roku 2030 sa vyšplhá na 13,39 miliardy USD so zloženou ročnou mierou rastu 5,6 %. Rýchla popularizácia nových energetických vozidiel sa stala hlavnou hnacou silou rastu dopytu po PCB. Očakáva sa, že do roku 2025 vzrastie globálny trh PCB s novými energetickými vozidlami na 30,095 miliárd juanov, pričom zložené ročné tempo rastu ďaleko prevyšuje tempo rastu vozidiel s tradičnými palivami. Na rozdiel od toho veľkosť trhu PCB vozidiel s tradičnými palivami vykazuje klesajúci trend a očakáva sa, že do roku 2025 klesne na 32,925 miliárd juanov. To jasne naznačuje, že nové energetické vozidlá sa stali novým motorom, ktorý poháňa rozvoj priemyslu PCB.
2, Rozmanitejšie a hojnejšie aplikačné scenáre
PCB vozidiel s tradičným palivom sa používa hlavne v oblastiach, ako je riadenie výkonu, v automobilovej zábave a bezpečnostných systémoch, zatiaľ čo nové energetické vozidlá majú pridané systémy správy batérie, v nabíjačkách do áut, systémoch konverzie napätia, ako sú DC-jednosmerné meniče, invertory a ďalšie kľúčové systémy na základe dedenia týchto aplikácií. Ak vezmeme ako príklad spoločnosť Tesla, invertory a systémy BMS jej vozidiel modelovej série vo veľkej miere využívajú dosky s plošnými spojmi, čím sa výrazne zvyšuje hodnota plošných spojov jednotlivých vozidiel.
Čo sa týka inteligentného riadenia a inteligentného kokpitu, s neustálou popularizáciou pokročilých funkcií asistenčných jazdných systémov sa počet senzorov v aute neustále zvyšuje a požiadavky na materiál a proces pre dosky plošných spojov používané v zariadeniach, ako je radar s milimetrovými vlnami, sú čoraz prísnejšie. Trend smerom k viacnásobným obrazovkám a veľkým-inteligentným kokpitom zároveň ešte viac zvýšil dopyt po použití PCB. Okrem toho aplikácia režimu výmeny batérií v nových energetických vozidlách výrazne zvýšila dopyt po PCB v centralizovaných nabíjacích staniciach a riadiacich systémoch staníc na výmenu batérií a predložila vyššie požiadavky na ich spoľahlivosť a stabilitu.
3, Trendy technologického vývoja
(1) Viacvrstvová a vysoká-hustota
S cieľom uspokojiť rastúci dopyt po integrácii elektronických zariadení do nových energetických vozidiel sa dosky plošných spojov vyvíjajú smerom k viacvrstvovým a s vysokou{0}}hustotou. Viacvrstvové dosky môžu niesť viac elektronických komponentov, čím spĺňajú požiadavky na výpočtový výkon a stabilitu vozidiel. Napríklad v kľúčových systémoch, ako sú informačné a zábavné systémy automobilov, systémy riadenia napájania a bezpečnostné systémy, sa čoraz častejšie používajú viacvrstvové dosky s viac ako 10 vrstvami. Výroba viacvrstvových dosiek si vyžaduje vysoko presné laminovanie a techniky vŕtania, aby sa vyriešil problém rozloženia napätia medzi vrstvami spôsobeného rozdielmi v koeficientoch tepelnej rozťažnosti rôznych materiálov, ako aj riešenie problémov s tepelným manažmentom vyplývajúcim zo zvýšenej hustoty obvodov.
(2) Široké uplatneniepevné ohybné dosky plošných spojov
Kombinácia flexibilných a pevných dosiek plošných spojov efektívne znižuje počet konektorov a spájkovaných spojov, zlepšuje kvalitu a spoľahlivosť produktu a dokáže sa lepšie prispôsobiť zložitému priestorovému usporiadaniu vo vnútri automobilov. V scenároch, ako sú centrálne riadiace systémy a informačné a zábavné systémy automobilov, ktoré vyžadujú vysokú flexibilitu a odolnosť dosiek plošných spojov, sa široko používa kombinácia mäkkých a tvrdých dosiek. Dokáže dosiahnuť viac funkcií na obmedzenom priestore a zvýšiť úroveň inteligencie celého vozidla. Napríklad pri pripájaní senzorov a zobrazovacích modulov v niektorých nových energetických vozidlách hrá kľúčovú úlohu kombinácia mäkkých a tvrdých dosiek, čo optimalizuje kabeláž vo vnútri vozidla a znižuje riziko zlyhania.
(3) Požiadavky na vyššiu bezpečnosť a elektrickú izoláciu
Pri návrhu plošných spojov nových energetických vozidiel je kľúčová bezpečnosť a elektrická izolácia. Kvôli vysokému napätiu a vysokému prúdu, ktoré sú súčasťou nových energetických vozidiel, musí dizajn PCB prísne kontrolovať elektrickú vzdialenosť a povrchovú vzdialenosť, aby sa zaistil elektrický výkon a bezpečnosť produktu vo vysokonapäťovom prostredí. Napríklad podľa normy IEC60950 možno bezpečnostné požiadavky splniť opatreniami, ako je drážkovanie, použitie izolačných materiálov a obojstranná-montáž. V prípade návrhov plošných spojov s hodinovými frekvenciami presahujúcimi 5 MHz alebo časmi nábehu signálu menej ako 5 ns sa návrhy viacvrstvových dosiek bežne používajú na riadenie oblasti signálovej slučky, zlepšenie kvality signálu, zníženie elektromagnetického rušenia a zabezpečenie stability a spoľahlivosti signálu v zložitých elektronických systémoch. Pri návrhu PCB BMS musia byť splnené prísne bezpečnostné požiadavky, ako je prebitie batérie, nadmerné vybitie a ochrana proti skratu, aby bola zaistená bezpečnosť batérie.
(4) Prispôsobte sa dopytu po vysokonapäťovom rýchlonabíjaní
Keďže sa rýchle nabíjanie s vysokým napätím 800 V- postupne stáva bežným riešením, zvyšuje sa nabíjacie napätie elektrických vozidiel, zväčšujú sa rozmery komponentov a káble plošných spojov musia odolať vyšším prúdom. Aby sa predišlo problémom, ako je preťaženie, prehriatie alebo riadené znižovanie nabíjacieho prúdu, často sa na dosiahnutie vysokého viacvrstvového vrstvenia hrubých medených dosiek s plošnými spojmi používa hrubá meď alebo medené riešenia a zavádzajú sa procesy s vloženou meďou a zabudovanou meďou, aby sa zlepšili schopnosti odvádzania tepla. To predstavuje vyššie výzvy pre vlastnosti materiálov a výrobné procesy dosiek s plošnými spojmi, čo si vyžaduje vývoj nových materiálov a procesov s vyššou prúdovou zaťažiteľnosťou a lepším výkonom odvádzania tepla.
(5) Pomoc pri odľahčení batériových systémov
Použitie FPC namiesto káblového zväzku v batériových moduloch riadených napájacou batériou BMS môže efektívne dosiahnuť ľahké ciele a ušetriť miesto. FPC sa vyznačuje tým, že je tenký, ľahký a ohybný, vďaka čomu je vhodnejší pre aplikácie v batériových moduloch, ktoré vyžadujú veľký priestor a hmotnosť.