Ως φορέας ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και κλειδί για τις ηλεκτρικές συνδέσεις, η απόδοση των τυπωμένων κυκλωμάτων επηρεάζει άμεσα την ασφάλεια, την αξιοπιστία και την ευφυΐα των αυτοκινήτων. Ως βασικό υλικό του pcb, η πλακέτα pcb διαδραματίζει βασικό ρόλο στην κάλυψη των περίπλοκων και απαιτητικών απαιτήσεων περιβάλλοντος εργασίας των αυτοκινήτων. Διαφορετικοί τύποι πλακών pcb αυτοκινήτων που χρησιμοποιούνται συνήθως, με τις μοναδικές τους ιδιότητες, υποστηρίζουν τη σταθερή λειτουργία των ηλεκτρονικών συστημάτων αυτοκινήτων.
1, σανίδα FR-4: ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο βασικό υλικό
Το FR-4 είναι ένα πολυστρωματικό υλικό με επένδυση χαλκού, ενισχυμένο με ύφασμα από ίνες γυαλιού και βασίζεται σε εποξική ρητίνη, το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα των pcb αυτοκινήτων. Έχει καλές μηχανικές ιδιότητες και μπορεί να αντέξει τους κραδασμούς και τις κρούσεις κατά τη λειτουργία του οχήματος, διασφαλίζοντας την ακεραιότητα της δομής της πλακέτας κυκλώματος. Όσον αφορά την ηλεκτρική απόδοση, το FR-4 έχει σταθερή απόδοση μόνωσης, η οποία μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά τα βραχυκυκλώματα και να εξασφαλίσει σταθερή μετάδοση σήματος.
Η πλακέτα FR-4 χρησιμοποιείται ευρέως σε ορισμένα μη κρίσιμα μέρη αυτοκινήτων που έχουν σχετικά λιγότερο αυστηρές απαιτήσεις για θερμοκρασία και ηλεκτρική απόδοση, όπως συνηθισμένα κυκλώματα ελέγχου εσωτερικού φωτισμού και μερικά απλά κυκλώματα αισθητήρων. Προκειμένου να ικανοποιηθούν οι υψηλότερες απαιτήσεις αξιοπιστίας της αυτοκινητοβιομηχανίας, έχουν γίνει επίσης πολλές βελτιώσεις στα υλικά FR{11}}4. Για παράδειγμα, αυξάνοντας τη θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού, μπορεί να βελτιωθεί η διαστασιακή του σταθερότητα σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας. Η τιμή Tg του συνηθισμένου FR-4 είναι γενικά μεταξύ 130-140 μοιρών, ενώ το Tg του υλικού κατηγορίας αυτοκινήτου FR-4 μπορεί να αυξηθεί σε 150 μοίρες ή ακόμα και πάνω από 170 μοίρες, επιτρέποντάς του να λειτουργεί καλύτερα σε περιοχές υψηλής θερμοκρασίας όπως οι χώροι του κινητήρα, αποφεύγοντας αποτελεσματικά προβλήματα όπως παραμόρφωση πλάκας και αστοχία κυκλώματος που προκαλούνται από υψηλές θερμοκρασίες.
2, Υλικά υψηλής περιεκτικότητας σε Tg: η κύρια δύναμη για την αντιμετώπιση των προκλήσεων υψηλής θερμοκρασίας-
Η θερμοκρασία στο χώρο του κινητήρα και σε άλλα μέρη ενός αυτοκινήτου μπορεί να φτάσει έως και 150 βαθμούς ή και υψηλότερη. Σε αυτά τα περιβάλλοντα υψηλής- θερμοκρασίας, τα υλικά με υψηλές τιμές Tg γίνονται η προτιμώμενη επιλογή για πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων αυτοκινήτων. Εκτός από το υλικό με υψηλό TgFR-4 που αναφέρθηκε προηγουμένως, τα πολυϊμιδικά υλικά ευνοούνται επίσης ιδιαίτερα στην αυτοκινητοβιομηχανία λόγω της ανώτερης αντοχής τους σε υψηλές θερμοκρασίες. Η τιμή Tg των υλικών PI είναι συνήθως πάνω από 250 μοίρες και μερικά ξεπερνούν ακόμη και τους 300 βαθμούς, γεγονός που μπορεί να διατηρήσει σταθερές φυσικές και χημικές ιδιότητες σε περιβάλλοντα ακραίων υψηλών θερμοκρασιών.
Το pcb από υλικό PI όχι μόνο έχει αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες, αλλά και εξαιρετική αντοχή στη χημική διάβρωση και χαμηλή διηλεκτρική σταθερά. Η χαμηλή διηλεκτρική σταθερά έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερη απώλεια σήματος και μεγαλύτερη ταχύτητα κατά τη μετάδοση, κάτι που είναι ζωτικής σημασίας για εφαρμογές μετάδοσης δεδομένων υψηλής-ταχύτητας στα αυτοκίνητα, όπως σε συστήματα επικοινωνίας οχημάτων και μετάδοση δεδομένων αισθητήρα αυτόνομης οδήγησης. Στο σύστημα διαχείρισης μπαταριών νέων ενεργειακών οχημάτων, λόγω της μεγάλης ποσότητας θερμότητας που παράγεται κατά τη διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας, της υψηλής θερμοκρασίας περιβάλλοντος και των εξαιρετικά υψηλών απαιτήσεων για ακρίβεια μετάδοσης σήματος και σταθερότητα του BMS, το υλικό PI pcb μπορεί να καλύψει αυτές τις ανάγκες, διασφαλίζοντας ακριβή παρακολούθηση και έλεγχο της κατάστασης της μπαταρίας από το σύστημα διαχείρισης μπαταρίας και εγγυημένη ασφαλή και αποτελεσματική λειτουργία της μπαταρίας.
3, Μεταλλικό υπόστρωμα: το κλειδί για την αποτελεσματική απαγωγή θερμότητας
Με τη συνεχή αύξηση της ισχύος των ηλεκτρονικών συσκευών του αυτοκινήτου, τα ζητήματα απαγωγής θερμότητας γίνονται όλο και πιο εμφανή. Τα μεταλλικά υποστρώματα, ειδικά τα υποστρώματα από αλουμίνιο, χρησιμοποιούνται ευρέως σε τομείς όπως ο φωτισμός LED αυτοκινήτου και οι ηλεκτρονικές μονάδες ισχύος λόγω της εξαιρετικής τους απόδοσης απαγωγής θερμότητας. Το υπόστρωμα αλουμινίου αποτελείται από ένα μεταλλικό στρώμα βάσης, ένα στρώμα μόνωσης και ένα αγώγιμο στρώμα. Το μεταλλικό στρώμα βάσης (συνήθως αλουμίνιο) μπορεί να μεταφέρει γρήγορα τη θερμότητα, ενώ το στρώμα μόνωσης εξασφαλίζει ηλεκτρική μόνωση μεταξύ του κυκλώματος και του μεταλλικού υποστρώματος. Το αγώγιμο στρώμα χρησιμοποιείται για τη μεταφορά του κυκλώματος.
Στους προβολείς LED αυτοκινήτου, το τσιπ LED παράγει μεγάλη ποσότητα θερμότητας κατά τη διαδικασία εκπομπής φωτός. Εάν δεν διαλυθεί εγκαίρως, θα προκαλέσει αύξηση της θερμοκρασίας του τσιπ LED, μείωση της φωτεινής απόδοσης και μείωση της διάρκειας ζωής. Το pcb LED από υπόστρωμα αλουμινίου μπορεί να μεταφέρει γρήγορα τη θερμότητα που παράγεται από το τσιπ LED στο μεταλλικό στρώμα του υποστρώματος αλουμινίου και στη συνέχεια να διαχέει τη θερμότητα στο περιβάλλον περιβάλλον μέσω της δομής απαγωγής θερμότητας του προβολέα αυτοκινήτου, διασφαλίζοντας αποτελεσματικά τη σταθερή λειτουργία και τη μεγάλη διάρκεια ζωής του προβολέα LED. Για ηλεκτρονικές μονάδες ισχύος σε αυτοκίνητα, όπως ελεγκτές κινητήρα, μετατροπείς κ.λπ., αυτά τα εξαρτήματα δημιουργούν σημαντικές απώλειες ισχύος κατά τη λειτουργία και απαιτούν επίσης αποτελεσματικά μέτρα απαγωγής θερμότητας. Το υπόστρωμα αλουμινίου pcb μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις απαγωγής θερμότητας και έχει επίσης μια ορισμένη μηχανική αντοχή για να προσαρμοστεί στο περίπλοκο περιβάλλον δόνησης των αυτοκινήτων.
4, Υλικά υψηλής συχνότητας: πληρούν τις απαιτήσεις επικοινωνίας υψηλής-ταχύτητας
Με την ανάπτυξη έξυπνων και δικτυωμένων αυτοκινήτων, οι απαιτήσεις για μετάδοση σήματος υψηλής{0}συχνότητας στα συστήματα επικοινωνίας οχημάτων γίνονται όλο και πιο υψηλές. Σε εφαρμογές όπως η επικοινωνία 5G και το ραντάρ οχημάτων, οι πλακέτες PCB πρέπει να έχουν χαμηλή διηλεκτρική σταθερά και χαμηλές εφαπτομενικές απώλειες διηλεκτρικής για να μειωθεί η εξασθένηση και η παραμόρφωση κατά τη μετάδοση σήματος. Υλικά υψηλής συχνότητας όπως το πολυτετραφθοροαιθυλένιο και τα σύνθετα υλικά του έχουν γίνει επομένως ιδανικές επιλογές για αυτές τις εφαρμογές.
Το υλικό PTFE έχει εξαιρετικά χαμηλές τιμές Dk και Df, διασφαλίζοντας υψηλή-ταχύτητα και σταθερή μετάδοση σημάτων υψηλής-συχνότητας σε κυκλώματα pcb. Σε συστήματα ραντάρ κυμάτων χιλιοστών με συχνότητα 77 GHz ή μεγαλύτερη σε οχήματα, το ραντάρ κυμάτων χιλιοστών εντοπίζει πληροφορίες όπως η απόσταση, η ταχύτητα και η γωνία των αντικειμένων-στόχων εκπέμποντας και λαμβάνοντας ηλεκτρομαγνητικά κύματα υψηλής-συχνότητας. Σε αυτό το σημείο, οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων από υλικά υψηλής-συχνότητας με βάση PTFE μπορούν να μεταδώσουν με ακρίβεια σήματα ραντάρ υψηλής-συχνότητας, διασφαλίζοντας υψηλή ανάλυση και ακρίβεια ανίχνευσης του συστήματος ραντάρ και παρέχοντας αξιόπιστα δεδομένα περιβαλλοντικής αντίληψης για αυτόνομη οδήγηση. Στη μονάδα επικοινωνίας δικτύωσης οχημάτων, απαιτούνται επίσης πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων-υλικού υψηλής συχνότητας για την υποστήριξη υψηλής{10}και σταθερής ασύρματης επικοινωνίας, επιτυγχάνοντας αποτελεσματική ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ οχημάτων, οχημάτων και υποδομών, καθώς και οχημάτων και ανθρώπων.
5, άκαμπτο υλικό εύκαμπτης πλάκας αρμού: εξισορρόπηση ευελιξίας και σταθερότητας
Μέσα σε ένα αυτοκίνητο, ορισμένα εξαρτήματα απαιτούν από τις πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων να έχουν έναν ορισμένο βαθμό ευελιξίας ώστε να προσαρμόζονται σε πολύπλοκες χωρικές διατάξεις και δυναμικά περιβάλλοντα εργασίας. Έχει προκύψει η πλακέτα άκαμπτης εύκαμπτης σύνδεσης, η οποία συνδυάζει άκαμπτες πλακέτες κυκλωμάτων και εύκαμπτες πλακέτες κυκλωμάτων μέσω συγκεκριμένων διαδικασιών, συνδυάζοντας τη σταθερότητα των άκαμπτων πλακών με την ευελιξία των εύκαμπτων πλακών.
Το εύκαμπτο μέρος χρησιμοποιεί συνήθως πολυεστερικό φιλμ ή πολυιμίδιο ως υπόστρωμα, τα οποία έχουν καλή ευκαμψία και μπορούν να λυγιστούν πολλές φορές χωρίς να επηρεαστεί η ηλεκτρική απόδοση. Στο κύκλωμα σύνδεσης του ταμπλό αυτοκινήτου, η άκαμπτη εύκαμπτη πλάκα σύνδεσης μπορεί να επιτύχει ευέλικτη σύνδεση μεταξύ του ταμπλό και άλλων τμημάτων του αμαξώματος του οχήματος, εξασφαλίζοντας σταθερή μετάδοση σήματος και προσαρμογή στους μικρούς κραδασμούς και παραμορφώσεις του ταμπλό κατά την οδήγηση του οχήματος. Στη μονάδα ελέγχου πόρτας, η άκαμπτη εύκαμπτη πλάκα σύνδεσης μπορεί να λυγίσει με το άνοιγμα και το κλείσιμο της πόρτας, διασφαλίζοντας παράλληλα την αξιοπιστία της σύνδεσης του κυκλώματος και αποφεύγοντας τις αστοχίες ελέγχου της πόρτας που προκαλούνται από σπασμένες γραμμές. Η εφαρμογή άκαμπτων υλικών ελαστικής πλάκας σύνδεσης παρέχει ισχυρή υποστήριξη για τη βελτιστοποίηση του εσωτερικού χώρου των αυτοκινήτων και την αποτελεσματική διάταξη των ηλεκτρονικών συσκευών.