Fiind purtător de componente electronice și cheie pentru conexiunile electrice, performanța plăcilor cu circuite imprimate afectează în mod direct siguranța, fiabilitatea și inteligența automobilelor. Fiind material de bază al PCB, placa PCB joacă un rol cheie în îndeplinirea cerințelor complexe și exigente ale mediului de lucru ale automobilelor. Diferite tipuri de plăci PCB pentru automobile utilizate în mod obișnuit, cu proprietățile lor unice, susțin funcționarea stabilă a sistemelor electronice auto.
1, placă FR-4: un material de bază utilizat pe scară largă
FR-4 este un laminat placat cu cupru, armat cu pânză din fibră de sticlă și pe bază de rășină epoxidică, care este utilizat pe scară largă în domeniul PCB-ului auto. Are proprietăți mecanice bune și poate rezista la vibrații și impacturi în timpul funcționării vehiculului, asigurând integritatea structurii plăcii de circuite. În ceea ce privește performanța electrică, FR-4 are o performanță stabilă de izolație, care poate preveni în mod eficient scurtcircuitele în circuit și poate asigura o transmisie stabilă a semnalului.
Placa FR-4 este utilizată pe scară largă în unele părți necritice ale automobilelor care au cerințe relativ mai puțin stricte pentru temperatură și performanță electrică, cum ar fi circuitele obișnuite de control al iluminatului interior și unele circuite simple cu senzori. Pentru a îndeplini cerințele de fiabilitate mai ridicate ale industriei de automobile, au fost aduse multe îmbunătățiri și materialelor FR-4. De exemplu, prin creșterea temperaturii de tranziție sticloasă, stabilitatea sa dimensională în medii cu temperatură ridicată poate fi îmbunătățită. Valoarea Tg a FR-4 obișnuit este în general între 130-140 de grade, în timp ce Tg a materialului FR-4 de calitate auto poate fi crescută la 150 de grade sau chiar peste 170 de grade, permițându-i să funcționeze mai bine în zonele cu temperaturi ridicate, cum ar fi compartimentele motorului, evitând eficient probleme precum deformarea plăcilor și defecțiunea circuitului de temperatură ridicată.
2, Materiale cu Tg ridicate: forța principală în abordarea provocărilor cu temperatură înaltă-
Temperatura din compartimentul motor și din alte părți ale unei mașini poate ajunge până la 150 de grade sau chiar mai mult. În aceste medii cu temperatură-înaltă, materialele cu valori Tg ridicate devin alegerea preferată pentru plăcile de circuite imprimate pentru automobile. Pe lângă materialul TgFR-4 ridicat menționat mai devreme, materialele poliimide sunt, de asemenea, foarte favorizate în industria auto datorită rezistenței lor superioare la temperatură înaltă. Valoarea Tg a materialelor PI este de obicei peste 250 de grade, iar unele chiar depășesc 300 de grade, ceea ce poate menține proprietăți fizice și chimice stabile în medii cu temperaturi extreme înalte.
PCB din material PI nu numai că are rezistență la temperaturi ridicate, ci și rezistență excelentă la coroziune chimică și constantă dielectrică scăzută. Constanta dielectrică scăzută are ca rezultat pierderea mai mică a semnalului și o viteză mai mare în timpul transmisiei, ceea ce este crucial pentru aplicațiile de transmisie de date cu viteză mare-în automobile, cum ar fi sistemele de comunicații ale vehiculelor și transmisia de date cu senzori de conducere autonomă. În sistemul de management al bateriei al vehiculelor cu energie noi, datorită cantității mari de căldură generată în timpul procesului de încărcare și descărcare a bateriei, temperaturii ambientale ridicate și cerințelor extrem de ridicate pentru acuratețea transmisiei semnalului și stabilitatea BMS, PCB-ul cu material PI poate satisface bine aceste nevoi, asigurând monitorizarea și controlul precis al stării bateriei de către sistemul de management al bateriei și garantând funcționarea sigură și eficientă a bateriei.
3, substrat metalic: cheia pentru disiparea eficientă a căldurii
Odată cu creșterea continuă a puterii dispozitivelor electronice auto, problemele de disipare a căldurii devin din ce în ce mai importante. Substraturile metalice, în special substraturile din aluminiu, sunt utilizate pe scară largă în domenii precum iluminatul cu LED-uri auto și modulele electronice de putere datorită performanței lor excelente de disipare a căldurii. Substratul din aluminiu constă dintr-un strat de bază metalic, un strat izolator și un strat conductor. Stratul de bază metalic (de obicei aluminiu) poate conduce rapid căldura, în timp ce stratul de izolație asigură izolarea electrică între circuit și substratul metalic. Stratul conductiv este folosit pentru a transporta circuitul.
În farurile cu LED-uri auto, cipul LED generează o cantitate mare de căldură în timpul procesului de emisie de lumină. Dacă nu este disipat în timp, va duce la creșterea temperaturii cipului LED, la scăderea eficienței luminoase și la scurtarea duratei de viață. PCB-ul LED realizat din substrat de aluminiu poate conduce rapid căldura generată de cipul LED către stratul metalic al substratului de aluminiu și apoi disipa căldura în mediul înconjurător prin structura de disipare a căldurii a farului mașinii, asigurând în mod eficient funcționarea stabilă și durata lungă de viață a farului LED. Pentru modulele electronice de putere din automobile, cum ar fi controlerele de motoare, invertoarele etc., aceste componente generează pierderi semnificative de putere în timpul funcționării și necesită, de asemenea, măsuri eficiente de disipare a căldurii. PCB-ul cu substrat din aluminiu poate îndeplini cerințele sale de disipare a căldurii și are, de asemenea, o anumită rezistență mecanică pentru a se adapta la mediul complex de vibrații al automobilelor.
4, Materiale de înaltă frecvență: îndeplinesc cerințele de comunicare cu viteză mare-
Odată cu dezvoltarea automobilelor inteligente și conectate în rețea, cerințele pentru transmiterea semnalului de-înaltă frecvență în sistemele de comunicații ale vehiculelor devin din ce în ce mai ridicate. În aplicații precum comunicațiile 5G și radarul vehiculelor, plăcile PCB trebuie să aibă o constantă dielectrică scăzută și caracteristici de tangentă cu pierderi dielectrice scăzute pentru a reduce atenuarea și distorsiunea în timpul transmisiei semnalului. Materialele de înaltă frecvență, cum ar fi politetrafluoretilena și materialele sale compozite, au devenit alegeri ideale pentru aceste aplicații.
Materialul PTFE are valori Dk și Df extrem de scăzute, asigurând o-viteză mare și o transmisie stabilă a semnalelor de-înaltă frecvență în circuitele PCB. În sistemele radar cu unde milimetrice cu o frecvență de 77 GHz sau mai mare în vehicule, radarul cu unde milimetrice detectează informații precum distanța, viteza și unghiul obiectelor țintă prin emiterea și primirea undelor electromagnetice de înaltă-frecvență. În acest moment, plăcile de circuite imprimate realizate din materiale de înaltă-frecvență pe bază de PTFE pot transmite cu acuratețe semnale radar-de înaltă frecvență, asigurând rezoluție înaltă și acuratețe de detecție a sistemului radar și oferind date fiabile de percepție a mediului pentru conducerea autonomă. În modulul de comunicare în rețea pentru vehicule, sunt necesare, de asemenea, plăci de circuite imprimate cu materiale de înaltă frecvență-pentru a suporta o comunicare wireless stabilă și de{10}}înaltă viteză, realizând un schimb eficient de date între vehicule, vehicule și infrastructură, precum și vehicule și oameni.
5, material rigid al plăcii de îmbinare flexibilă: echilibrează flexibilitatea și stabilitatea
În interiorul unei mașini, unele componente necesită plăci de circuite imprimate să aibă un anumit grad de flexibilitate pentru a se adapta la amenajări spațiale complexe și medii de lucru dinamice. A apărut placa rigidă de îmbinare flexibilă, care combină plăci de circuite rigide și plăci de circuite flexibile prin procese specifice, combinând stabilitatea plăcilor rigide cu flexibilitatea plăcilor flexibile.
Partea flexibilă utilizează de obicei folie de poliester sau poliimidă ca substrat, care au o flexibilitate bună și pot fi îndoite de mai multe ori fără a afecta performanța electrică. În circuitul de conectare al tabloului de bord al mașinii, placa de îmbinare flexibilă rigidă poate realiza o conexiune flexibilă între tabloul de bord și alte părți ale caroseriei vehiculului, asigurând o transmisie stabilă a semnalului și adaptându-se la vibrațiile și deformațiile mici ale tabloului de bord în timpul conducerii vehiculului. În modulul de control al ușii, placa de îmbinare flexibilă rigidă se poate îndoi la deschiderea și închiderea ușii, asigurând în același timp fiabilitatea conexiunii circuitului și evitând defecțiunile de control al ușii cauzate de liniile întrerupte. Aplicarea de materiale rigide pentru plăci de îmbinare flexibilă oferă un suport puternic pentru optimizarea spațiului interior al automobilelor și aranjarea eficientă a dispozitivelor electronice.