O que você sabe sobre PCBs automotivos em 2022?

2023-04-11


O que você sabe sobre PCBs automotivos em 2022? As placas PCB são parte integrante do desenvolvimento da eletrônica automotiva, e a eletrônica automotiva é uma importante tendência futura. O aumento das taxas eletrônicas levou ao aumento da demanda por placas de PCB automotivas e a requisitos de qualidade mais altos. As placas PCB estão se tornando cada vez mais rigorosas. Os carros a gasolina, carros a diesel, carros de nova energia, carros elétricos, carros agrícolas, motocicletas, carros de corrida, veículos especiais, veículos militares, bicicletas de montanha, veículos de cruzeiro especiais, veículos de combate não tripulados, veículos não tripulados, veículos de brinquedo, etc. quando os PCBs são integrados, e os requisitos de qualidade e desempenho da eletrônica automotiva são muito maiores do que os requisitos dos circuitos integrados de PCB do consumidor relacionados à segurança pessoal e ao uso seguro. Eu vou .

Em primeiro lugar, a eletrônica automotiva possui seu próprio sistema de qualidade rigoroso na indústria.

Os fabricantes de PCB automotivos devem cumprir os regulamentos ISO 9001. Os fabricantes de PCB estão totalmente em conformidade com os sistemas de gerenciamento de qualidade ISO9001: 2008 e estão comprometidos em cumprir os mais rígidos padrões de fabricação e montagem.

Cada produto automotivo tem suas próprias características. Em 1994, Ford, General Motors e Chrysler estabeleceram em conjunto o sistema de gerenciamento de qualidade QS9000 na indústria automotiva. No início do século XXI, foi anunciado um novo sistema de gestão da qualidade para a indústria automobilística, o ISO/IAT F16949, em conformidade com a norma ISO9001.

ISO / IATF16949 é um conjunto de regulamentos técnicos para a indústria automotiva global. Com base na ISO9001, aliada aos requisitos especiais da indústria automotiva, focamos na prevenção de defeitos e na redução das oscilações de qualidade e desperdícios que são facilmente gerados na cadeia de fornecimento de peças automotivas. Ao implementar a ISO / IATF16949, atenção especial deve ser dada às seguintes cinco ferramentas principais: PPAP (Manufacturing Part Approval Process). Isso estipula que o produto deve ser aprovado pelo cliente antes da produção em massa ou após a modificação. APQP (Planejamento Avançado da Qualidade do Produto), que pré-executa o planejamento da qualidade e a análise prévia da qualidade na produção, seguida pela análise do FMEA (Modo de Falha e Análise de Efeitos) para evitar possíveis falhas do produto. Ele estipula que propomos contramedidas para. A MSA (Measurement System Analysis) precisa analisar as mudanças nos resultados da medição. Para garantir a confiabilidade das medições, o SPC (Statistical Process Control) aprende os procedimentos de fabricação e usa métodos estatísticos para alterar a qualidade do produto. Portanto, o primeiro passo para os fabricantes de PCB entrarem no mercado de eletrônicos automotivos é obter um certificado IATF 16949.

Um dos principais fabricantes de placas de circuito impresso do mundo, há muito tempo está em conformidade com o gerenciamento padrão do sistema de gerenciamento de qualidade ISO9001 / IATF16949, fornecendo PCB HDI de alta qualidade, PCB de barramento integrado, PCB de cobre espesso, PCB de alta frequência. Eu fiz . , cobre núcleo PCB e suporte técnico para contribuir para o desenvolvimento da indústria automobilística .

⢠Requisitos básicos de desempenho

a. Alta fiabilidade

A confiabilidade automotiva vem de dois aspectos principais: longevidade e resistência ambiental. O primeiro refere-se ao fato de que o funcionamento normal é garantido ao longo de sua vida útil, e o segundo refere-se ao fato de que as funções do PCB permanecem as mesmas conforme o ambiente muda.

A expectativa de vida média de um carro na década de 1990 era de 8 a 10 anos, mas agora é de 10 a 12 anos. Ou seja, tanto a eletrônica automotiva quanto as PCBs devem estar dentro desta faixa.

O processo de inscrição deve suportar os efeitos das mudanças climáticas de invernos gelados a verões quentes, de sol a chuva e mudanças ambientais causadas pelo aumento das temperaturas devido à condução de um carro particular. Em outras palavras, a eletrônica automotiva e os PCBs devem resistir a vários problemas ambientais, como temperatura, umidade, chuva, chuva ácida, vibração, interferência eletromagnética e picos de corrente. Além disso, como os PCBs são montados no carro, eles são afetados principalmente pela temperatura e pela umidade.

b. Tamanho leve e pequeno

Carros leves e pequenos são adequados para economia de energia. A leveza vem da redução de peso de cada ingrediente. Por exemplo, algumas peças de metal foram substituídas por peças de plástico de engenharia. Além disso, tanto a eletrônica automotiva quanto os PCBs precisam ser miniaturizados. Por exemplo, o volume de ECUs (unidades de controle eletrônico) para automóveis é de cerca de 1200 cm3 desde 2000, mas menos de 300 cm3, diminui quatro vezes. Além disso, a arma de fogo inicial mudou de uma arma de fogo mecânica conectada por fio para uma arma de fogo eletrônica conectada por um fio flexível com um PCB interno, reduzindo o volume e o peso em um fator de 10.

O peso e o tamanho dos PCBs se devem ao aumento da densidade, área reduzida, espessura reduzida e multicamadas.

Tipos de PCB para automóveis

⢠Placa de alta frequência

O sistema de prevenção de colisão do veículo / segurança de frenagem preditiva atua como um dispositivo de radar militar. Como os PCBs automotivos são responsáveis ​​pela transmissão de sinais de alta frequência de micro-ondas, substratos de baixa perda dielétrica devem ser usados ​​com o material de substrato comum PTFE. Ao contrário dos materiais FR4, PTFE ou materiais similares de matriz de alta frequência requerem taxas especiais de perfuração e avanço durante o processo de perfuração.

⢠PCB de cobre grosso

Devido à alta densidade, alta potência, potência híbrida, o equipamento eletrônico do veículo traz mais energia térmica, e o veículo elétrico tende a exigir um sistema de transmissão de energia mais avançado e mais funções eletrônicas, dissipação de calor e grandes requisitos de corrente.

PCB de duas camadas de cobre espesso é relativamente fácil, mas criar um PCB de várias camadas de cobre espesso é muito mais difícil. Importante é a gravura da imagem de cobre espesso e o preenchimento de lacunas espessas.

Uma vez que os caminhos internos de PCBs multicamadas de cobre espesso são todos de cobre espesso, os fotorresistentes de transferência de padrão também são relativamente espessos e requerem resistência à corrosão muito alta. O tempo de gravação do padrão de cobre espesso é longo e o equipamento de gravação e as condições técnicas estão nas melhores condições para garantir o roteamento perfeito do cobre espesso. Ao fabricar fiação externa de cobre espesso, a combinação de laminação de folha de cobre relativamente espessa e padronização de camadas espessas de cobre pode ser realizada primeiro, seguida pela gravação de vazios no filme. A resistência do drywall para revestimento de padrão também é relativamente espessa.

A diferença de superfície entre o condutor interno da placa multicamada de cobre espessa e o material do substrato isolante é grande, e a resina não pode ser completamente preenchida pela laminação normal da placa multicamada, resultando em cavidades. Para resolver este problema, é necessário usar um prepreg fino com um alto teor de resina, tanto quanto possível. A espessura de cobre da fiação interna de alguns PCBs multicamadas não é uniforme, e diferentes pré-impregnados podem ser usados ​​em áreas onde a diferença de espessura de cobre é grande ou pequena.

⢠HDI PCB

Uma das principais características da eletrônica automotiva é o entretenimento e a comunicação que os smartphones e tablets exigem HDI PCB. Portanto, as tecnologias contidas no HDI PCB, como microperfurações, galvanoplastia e posicionamento de laminação, aplicam-se à fabricação de PCB automotivo.

Até agora, as rápidas mudanças na tecnologia automotiva e a atualização contínua dos recursos eletrônicos automotivos levaram a um aumento dramático nas aplicações de PCB. É imperativo que os engenheiros e fabricantes de PCB se concentrem em novas tecnologias e conteúdo para atender aos requisitos automotivos mais elevados.

⢠PCB de barramento embutido

Os barramentos são placas de circuito impresso de alta corrente e são também a integração de barramentos e sistemas eletrônicos. É uma tecnologia que combina alta corrente e controle microeletrônico em um único sistema para powertrain e aplicações elétricas. Essa combinação adiciona barramentos e outros fios de cobre à placa de circuito impresso (PCB) para alta capacidade de corrente e dissipação de calor de componentes com perda de energia.

A placa de circuito impresso PCB de barramento embutido é um núcleo de cobre embutido em um slot que foi pré-fresado durante o processo de impressão. Prepregs laminados são usados ​​para conectar núcleos de cobre a placas de circuito impresso. O núcleo de cobre embutido está em contato direto com a placa interna de epóxi FR4 e o PCB é usado para transferir calor rapidamente para o bloco de cobre. O calor é então removido do ar através do núcleo de cobre. O efeito de dissipação de calor é melhor do que o PCB de núcleo de cobre embutido, o processo é simples, o custo é baixo e as perspectivas de aplicação são amplas.

A principal função do barramento é transportar uma grande corrente. O PCB de barramento requer unidades de distribuição de alta corrente (também conhecidas como barramentos elétricos de cobre de barramento) que são amplamente utilizadas na nova indústria de energia, como controladores de motores de veículos elétricos, caixas de distribuição de alta tensão, conversores de frequência e inversores fotovoltaicos. é. Alta tensão, usado para inversores Produtos de PCB de barramento conversor de alta corrente para inversores, conversores de vento, transporte ferroviário, equipamentos de tração de automóveis, equipamentos de comunicação e dados e outros equipamentos. Este produto fornece distribuição simples e tradicional de alta tensão e alta corrente e pode ser implantado em circuitos de controle de baixa tensão complexos tradicionais. Uma aplicação típica na indústria automotiva ou eletrônica aeronáutica processa uma corrente de cerca de 1000 amperes.

⢠Núcleo de cobre PCB

A condutividade térmica do cobre no processo de fabricação de PCB com núcleo de metal é de até 384 W / (m · K). O calor é a almofada térmica direcional (PAD) e a eletricidade são os eletrodos positivo e negativo. Os dois são separados por um material isolante para formar uma almofada térmica especial. A função da almofada térmica é conduzir o calor. A principal função do eletrodo é conduzir eletricidade. Este método de embalagem é chamado de separação termoelétrica. , Tem muitas vantagens, principalmente o design do dissipador de calor LED é muito conveniente. A grande área de cobre nu é projetada como uma grande saliência que conduz o calor em contato direto com a base de cobre e o dissipador de calor, melhorando consideravelmente o efeito de dissipação de calor. Os produtos de separação termoelétrica PCB com núcleo de cobre podem resolver totalmente os problemas de geração de calor e eficiência de luz no uso de lâmpadas automotivas, com as vantagens de rápida dissipação de calor, alto brilho e economia de energia.

A estrutura PCB de substrato de cobre termoeletricamente separada é adequada para circuitos de alta frequência, áreas com grandes mudanças entre altas e baixas temperaturas, dissipação de calor de equipamentos de comunicação de precisão e todos os faróis de LED mais quentes, incluindo faróis dianteiros e traseiros, são de cobre. Feito de núcleo pcb.

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