คุณรู้อะไรเกี่ยวกับ PCBs ในยานยนต์ในปี 2022 บอร์ด PCB เป็นส่วนสำคัญของการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์เป็นแนวโน้มที่สำคัญในอนาคต อัตราอิเล็กทรอนิกส์ที่เพิ่มขึ้นได้นำไปสู่ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับบอร์ด PCB สำหรับยานยนต์และความต้องการด้านคุณภาพที่สูงขึ้น บอร์ด PCB มีความเข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ รถยนต์น้ำมันในปัจจุบัน รถยนต์ดีเซล รถยนต์พลังงานใหม่ รถยนต์ไฟฟ้า รถยนต์เพื่อการเกษตร รถจักรยานยนต์ รถแข่ง ยานพาหนะพิเศษ ยานพาหนะทางทหาร จักรยานเสือภูเขา ยานยนต์ล่องเรือพิเศษ ยานยนต์ต่อสู้ไร้คนขับ ยานยนต์ไร้คนขับ รถของเล่น ฯลฯ จำเป็นต้องมีวงจร เมื่อมีการรวม PCBs และความต้องการด้านคุณภาพและประสิทธิภาพของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์นั้นสูงกว่าข้อกำหนดของวงจรรวม PCB ของผู้บริโภคที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยส่วนบุคคลและการใช้งานอย่างปลอดภัย ฉันจะ .
ประการแรก อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับยานยนต์มีระบบคุณภาพที่เข้มงวดในอุตสาหกรรม
ผู้ผลิต PCB ยานยนต์ต้องปฏิบัติตามข้อบังคับ ISO 9001 ผู้ผลิต PCB ปฏิบัติตามระบบการจัดการคุณภาพ ISO9001: 2008 อย่างสมบูรณ์ และมุ่งมั่นที่จะปฏิบัติตามมาตรฐานที่เข้มงวดที่สุดในการผลิตและการประกอบ
ผลิตภัณฑ์รถยนต์แต่ละชิ้นมีลักษณะเฉพาะของตนเอง ในปี 1994 Ford, General Motors และ Chrysler ได้ร่วมกันก่อตั้งระบบการจัดการคุณภาพ QS9000 ในอุตสาหกรรมยานยนต์ ในตอนต้นของศตวรรษที่ 21 ระบบการจัดการคุณภาพใหม่สำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ ISO / IAT F16949 ได้รับการประกาศให้สอดคล้องกับมาตรฐาน ISO9001
ISO / IATF16949 เป็นชุดข้อบังคับทางเทคนิคสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ทั่วโลก ตามมาตรฐาน ISO9001 ควบคู่ไปกับข้อกำหนดพิเศษของอุตสาหกรรมยานยนต์ เราให้ความสำคัญกับการป้องกันข้อบกพร่องและลดความผันผวนของคุณภาพและของเสียที่เกิดขึ้นได้ง่ายในห่วงโซ่อุปทานชิ้นส่วนยานยนต์ เมื่อนำ ISO / IATF16949 ไปใช้ ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับเครื่องมือหลัก 5 อย่างต่อไปนี้: PPAP (กระบวนการอนุมัติชิ้นส่วนการผลิต) กำหนดว่าผลิตภัณฑ์ต้องได้รับการอนุมัติจากลูกค้าก่อนการผลิตจำนวนมากหรือหลังการดัดแปลง APQP (การวางแผนคุณภาพผลิตภัณฑ์ขั้นสูง) ซึ่งดำเนินการวางแผนคุณภาพล่วงหน้าและการวิเคราะห์คุณภาพก่อนหน้าในการผลิต ตามด้วยการวิเคราะห์ FMEA (โหมดความล้มเหลวและการวิเคราะห์ผลกระทบ) เพื่อป้องกันความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์ที่อาจเกิดขึ้น กำหนดว่าเราเสนอมาตรการตอบโต้สำหรับ MSA (Measurement System Analysis) จำเป็นต้องวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของผลการวัด เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของการวัด SPC (Statistical Process Control) เรียนรู้ขั้นตอนการผลิตและใช้วิธีการทางสถิติเพื่อเปลี่ยนแปลงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ดังนั้น ขั้นตอนแรกสำหรับผู้ผลิต PCB ในการเข้าสู่ตลาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์คือการได้รับใบรับรอง IATF 16949
หนึ่งในผู้ผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ชั้นนำของโลก ปฏิบัติตามมาตรฐานการจัดการระบบคุณภาพ ISO9001 / IATF16949 มายาวนาน โดยนำเสนอ PCB HDI คุณภาพสูง PCB บัสบาร์ในตัว PCB ทองแดงหนา PCB ความถี่สูง ฉันทำ . , PCB แกนทองแดงและการสนับสนุนด้านเทคนิคเพื่อสนับสนุนการพัฒนาอุตสาหกรรมยานยนต์
⢠ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพขั้นพื้นฐาน
ก. ความน่าเชื่อถือสูง
ความน่าเชื่อถือของยานยนต์มาจากสองประเด็นหลัก ได้แก่ อายุการใช้งานที่ยาวนานและการทนทานต่อสิ่งแวดล้อม แบบแรกหมายถึงข้อเท็จจริงที่ว่ารับประกันการทำงานตามปกติตลอดอายุการใช้งาน และแบบหลังหมายถึงข้อเท็จจริงที่ว่าฟังก์ชัน PCB ยังคงเหมือนเดิมเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลง
อายุขัยเฉลี่ยของรถยนต์ในปี 1990 คือ 8-10 ปี แต่ตอนนี้คือ 10-12 ปี นั่นคือทั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับยานยนต์และ PCB ควรอยู่ในช่วงนี้
ขั้นตอนการสมัครต้องทนทานต่อผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศตั้งแต่ฤดูหนาวที่หนาวจัดไปจนถึงฤดูร้อนที่ร้อน แสงแดดถึงฝน และการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นเนื่องจากการขับรถยนต์ส่วนตัว กล่าวอีกนัยหนึ่ง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับยานยนต์และ PCB จะต้องทนทานต่อปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมหลายประการ เช่น อุณหภูมิ ความชื้น ฝน ฝนกรด การสั่นสะเทือน การรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และกระแสไฟกระชาก นอกจากนี้ เนื่องจากการประกอบ PCB ในรถยนต์ จึงได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิและความชื้นเป็นหลัก
ข. น้ำหนักเบาและขนาดเล็ก
รถยนต์ที่มีน้ำหนักเบาและมีขนาดเล็กเหมาะสำหรับการประหยัดพลังงาน ความบางเบามาจากการลดน้ำหนักของส่วนผสมแต่ละอย่าง ตัวอย่างเช่น ชิ้นส่วนโลหะบางส่วนถูกแทนที่ด้วยชิ้นส่วนพลาสติกวิศวกรรม นอกจากนี้ จำเป็นต้องย่อขนาดทั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับยานยนต์และ PCB ตัวอย่างเช่น ปริมาณของ ECU (หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์) สำหรับรถยนต์มีประมาณ 1,200 cm3 ตั้งแต่ปี 2000 แต่น้อยกว่า 300 cm3 ซึ่งลดลงสี่เท่า นอกจากนี้ ปืนที่เป็นจุดเริ่มต้นได้เปลี่ยนจากปืนกลที่ต่อสายไฟเป็นปืนอิเล็กทรอนิกส์ที่ต่อด้วยลวดที่ยืดหยุ่นได้ซึ่งมี PCB อยู่ภายใน ทำให้ปริมาตรและน้ำหนักลดลง 10 เท่า
น้ำหนักและขนาดของ PCBs เกิดจากความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้น พื้นที่ที่ลดลง ความหนาที่ลดลง และการซ้อนกันหลายชั้น
ประเภทของ PCBs สำหรับรถยนต์
â บอร์ดความถี่สูง
ระบบป้องกันการชนของยานพาหนะ / ระบบความปลอดภัยในการเบรกล่วงหน้าทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์เรดาร์ทางทหาร เนื่องจาก PCBs ในรถยนต์มีหน้าที่ส่งสัญญาณความถี่สูงของคลื่นไมโครเวฟ จึงต้องใช้ซับสเตรตการสูญเสียไดอิเล็กตริกต่ำร่วมกับวัสดุซับสเตรตทั่วไป PTFE ซึ่งแตกต่างจากวัสดุ FR4 PTFE หรือวัสดุเมทริกซ์ความถี่สูงที่คล้ายกันต้องการการเจาะและอัตราการป้อนพิเศษในระหว่างกระบวนการเจาะ
⢠PCB ทองแดงหนา
เนื่องจากความหนาแน่นสูง พลังงานสูง พลังงานแบบไฮบริด อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของรถยนต์นำพลังงานความร้อนมากขึ้น และรถยนต์ไฟฟ้ามีแนวโน้มที่จะต้องการระบบส่งกำลังขั้นสูงและฟังก์ชั่นอิเล็กทรอนิกส์มากขึ้น การกระจายความร้อนและความต้องการที่สูงขึ้นสำหรับกระแส
PCB สองชั้นทองแดงหนานั้นค่อนข้างง่าย แต่การสร้าง PCB หลายชั้นทองแดงหนานั้นยากกว่ามาก ที่สำคัญเป็นภาพกัดทองแดงหนาและอุดช่องว่างหนาๆ
เนื่องจากทางเดินภายในของ PCB หลายชั้นทองแดงหนาเป็นทองแดงหนาทั้งหมด โฟโตเรสซิสต์การถ่ายโอนรูปแบบจึงค่อนข้างหนาและต้องการความต้านทานการกัดที่สูงมาก เวลาในการแกะสลักลวดลายทองแดงหนานั้นยาวนาน และอุปกรณ์การแกะสลักและเงื่อนไขทางเทคนิคอยู่ในสภาพที่ดีที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่าการเดินทองแดงหนาสมบูรณ์แบบ เมื่อทำการผลิตสายไฟทองแดงหนาภายนอก การผสมผสานระหว่างการเคลือบฟอยล์ทองแดงที่ค่อนข้างหนาและการทำลวดลายของชั้นทองแดงหนาสามารถทำได้ก่อน ตามด้วยการกัดฟิล์มเป็นโมฆะ ตัวต้านทาน drywall สำหรับการชุบลวดลายก็ค่อนข้างหนาเช่นกัน
ความแตกต่างของพื้นผิวระหว่างตัวนำด้านในของบอร์ดหลายชั้นทองแดงหนาและวัสดุซับสเตรตที่เป็นฉนวนนั้นมีขนาดใหญ่ และเรซินไม่สามารถเติมเต็มได้อย่างสมบูรณ์ด้วยการเคลือบบอร์ดหลายชั้นตามปกติ ส่งผลให้เกิดโพรง เพื่อแก้ปัญหานี้ จำเป็นต้องใช้พรีเพกแบบบางที่มีปริมาณเรซินสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ความหนาของทองแดงของสายไฟภายในของ PCB แบบหลายชั้นบางตัวนั้นไม่เท่ากัน และสามารถใช้พรีเพกที่แตกต่างกันในพื้นที่ที่ความหนาของทองแดงแตกต่างกันมากหรือน้อย
•HDI PCB
หนึ่งในคุณสมบัติหลักของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์คือความบันเทิงและการสื่อสารที่สมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตต้องการ HDI PCB ดังนั้น เทคโนโลยีที่มีอยู่ใน HDI PCB เช่น micro via drills, electroplating และ lamination Positioning จึงนำไปใช้กับการผลิต PCB ยานยนต์
จนถึงตอนนี้ การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยียานยนต์และการอัพเกรดความสามารถด้านอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์อย่างต่อเนื่องทำให้การใช้งาน PCB เพิ่มขึ้นอย่างมาก มีความจำเป็นสำหรับวิศวกรและผู้ผลิต PCB ในการมุ่งเน้นไปที่เทคโนโลยีและเนื้อหาใหม่ ๆ เพื่อตอบสนองความต้องการของยานยนต์ที่สูงขึ้น
⢠PCB บัสบาร์แบบฝัง
บัสบาร์เป็นแผงวงจรพิมพ์ที่มีกระแสไฟฟ้าสูงและยังเป็นการรวมบัสบาร์และระบบอิเล็กทรอนิกส์เข้าด้วยกัน เป็นเทคโนโลยีที่รวมการควบคุมกระแสไฟฟ้าสูงและไมโครอิเล็กทรอนิกส์ไว้ในระบบเดียวสำหรับระบบส่งกำลังและการใช้งานไฟฟ้า ชุดค่าผสมนี้จะเพิ่มบัสบาร์และลวดทองแดงจำนวนมากอื่นๆ ให้กับแผงวงจรพิมพ์ (PCB) เพื่อความจุกระแสไฟฟ้าสูงและการกระจายความร้อนจากส่วนประกอบที่สูญเสียพลังงาน
แผงวงจรพิมพ์ PCB บัสบาร์ในตัวเป็นแกนทองแดงที่ฝังอยู่ในสล็อตที่ได้รับการขัดสีล่วงหน้าในระหว่างกระบวนการกด พรีเพกเคลือบลามิเนตใช้เพื่อเชื่อมต่อแกนทองแดงกับแผงวงจรพิมพ์ แกนทองแดงที่ฝังอยู่สัมผัสโดยตรงกับบอร์ดอีพ็อกซี่ FR4 ภายในและ PCB ใช้เพื่อถ่ายเทความร้อนไปยังบล็อกทองแดงอย่างรวดเร็ว จากนั้นนำความร้อนออกจากอากาศผ่านแกนทองแดง ผลการกระจายความร้อนดีกว่า PCB แกนทองแดงแบบฝัง กระบวนการง่าย ต้นทุนต่ำ และโอกาสในการใช้งานกว้าง
หน้าที่หลักของบัสบาร์คือการนำกระแสไฟฟ้าจำนวนมาก บัสบาร์ PCB ต้องการหน่วยกระจายกระแสไฟฟ้าสูง (หรือที่เรียกว่าบัสบาร์ไฟฟ้าทองแดงบัสบาร์) ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมพลังงานใหม่ เช่น ตัวควบคุมมอเตอร์รถยนต์ไฟฟ้า กล่องจ่ายไฟฟ้าแรงสูง ตัวแปลงความถี่ และอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ เป็น. ไฟฟ้าแรงสูง ใช้สำหรับอินเวอร์เตอร์ ผลิตภัณฑ์ PCB บัสคอนเวอร์เตอร์กระแสสูงสำหรับอินเวอร์เตอร์ ตัวแปลงลม การขนส่งทางรถไฟ อุปกรณ์ลากรถ อุปกรณ์สื่อสารและข้อมูล และอุปกรณ์อื่นๆ ผลิตภัณฑ์นี้ให้การจ่ายไฟฟ้าแรงสูงและกระแสสูงแบบดั้งเดิมที่เรียบง่าย และสามารถนำไปใช้ในวงจรควบคุมแรงดันต่ำที่ซับซ้อนแบบดั้งเดิมได้ การใช้งานทั่วไปในอุตสาหกรรมยานยนต์หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับการบินจะประมวลผลกระแสไฟฟ้าประมาณ 1,000 แอมแปร์
แกนทองแดง PCB
ค่าการนำความร้อนของทองแดงในกระบวนการผลิต PCB แกนโลหะสูงถึง 384 W / (m · K) ความร้อนคือแผ่นความร้อนทิศทาง (PAD) และไฟฟ้าคือขั้วไฟฟ้าบวกและลบ ทั้งสองถูกคั่นด้วยวัสดุฉนวนเพื่อสร้างแผ่นความร้อนพิเศษ หน้าที่ของแผ่นกันความร้อนคือการนำความร้อน หน้าที่หลักของอิเล็กโทรดคือการนำไฟฟ้า วิธีการบรรจุภัณฑ์นี้เรียกว่าการแยกด้วยเทอร์โมอิเล็กทริก , มันมีข้อดีหลายประการ, ส่วนใหญ่การออกแบบอ่างความร้อน LED สะดวกมาก. พื้นที่ขนาดใหญ่ของทองแดงเปลือยได้รับการออกแบบให้เป็นบอสขนาดใหญ่ที่นำความร้อนโดยสัมผัสโดยตรงกับฐานทองแดงและฮีตซิงก์ ซึ่งช่วยปรับปรุงเอฟเฟกต์การกระจายความร้อนอย่างมาก ผลิตภัณฑ์แยกเทอร์โมอิเล็กตริก PCB แกนทองแดงสามารถแก้ปัญหาการสร้างความร้อนและประสิทธิภาพแสงในการใช้หลอดไฟรถยนต์ได้อย่างเต็มที่ โดยมีข้อดีของการกระจายความร้อนอย่างรวดเร็ว ความสว่างสูง และการประหยัดพลังงาน
โครงสร้าง PCB พื้นผิวทองแดงที่แยกด้วยเทอร์โมอิเล็กทริกเหมาะสำหรับวงจรความถี่สูง พื้นที่ที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากระหว่างอุณหภูมิสูงและต่ำ การกระจายความร้อนของอุปกรณ์สื่อสารที่มีความแม่นยำ และไฟหน้ารถ LED ที่ร้อนแรงที่สุดทั้งหมดรวมถึงไฟหน้าและไฟท้ายรถเป็นทองแดง ทำจากแกน PCB