Як носій електронних компонентів і ключ до електричних з’єднань, продуктивність друкованих плат безпосередньо впливає на безпеку, надійність і інтелект автомобілів. Як основний матеріал друкованої плати, друкована плата відіграє ключову роль у виконанні складних і вимогливих вимог до робочого середовища автомобілів. Різні типи широко використовуваних автомобільних друкованих плат, завдяки своїм унікальним властивостям, підтримують стабільну роботу автомобільних електронних систем.
1, дошка FR-4: широко використовуваний основний матеріал
FR-4 — це покритий міддю ламінат, армований склотканиною на основі епоксидної смоли, який широко використовується в галузі автомобільних друкованих плат. Він має добрі механічні властивості та витримує вібрації та удари під час експлуатації автомобіля, забезпечуючи цілісність конструкції друкованої плати. Що стосується електричних характеристик, FR-4 має стабільні характеристики ізоляції, які можуть ефективно запобігати коротким замиканням і забезпечувати стабільну передачу сигналу.
Плата FR-4 широко використовується в деяких некритичних частинах автомобілів, які мають відносно менш суворі вимоги до температури та електричних характеристик, таких як звичайні схеми керування внутрішнім освітленням і деякі прості схеми датчиків. Щоб відповідати вищим вимогам автомобільної промисловості до надійності, у матеріали FR-4 також було внесено багато вдосконалень. Наприклад, шляхом підвищення температури склування можна підвищити стабільність розмірів у високотемпературних середовищах. Значення Tg звичайного FR-4 зазвичай становить 130-140 градусів, тоді як Tg автомобільного матеріалу FR-4 можна збільшити до 150 градусів або навіть вище 170 градусів, що дозволяє йому краще працювати в зонах з високою температурою, наприклад у моторних відсіках, ефективно уникаючи таких проблем, як деформація пластини та збій ланцюга, спричинені високими температурами.
2. Матеріали з високою Tg: головна сила для вирішення проблем із високими-температурами
Температура в моторному відсіку та інших частинах автомобіля може досягати 150 градусів і навіть вище. У цих високо{2}}температурних середовищах матеріали з високими значеннями Tg стають кращим вибором для автомобільних друкованих плат. На додаток до матеріалу з високим TgFR-4, згаданого раніше, поліімідні матеріали також дуже популярні в автомобільній промисловості через їх чудову стійкість до високих температур. Значення Tg матеріалів PI зазвичай перевищує 250 градусів, а деякі навіть перевищують 300 градусів, що може підтримувати стабільні фізичні та хімічні властивості в екстремально високих температурах.
Плата, виготовлена з матеріалу PI, має не тільки високу термостійкість, але також чудову стійкість до хімічної корозії та низьку діелектричну проникність. Низька діелектрична проникність призводить до менших втрат сигналу та вищої швидкості під час передачі, що має вирішальне значення для високо-додатків передачі даних в автомобілях, наприклад у системах зв’язку автомобіля та передачі даних датчиків автономного водіння. У системі керування батареями нових транспортних засобів з енергією, завдяки великій кількості тепла, що виділяється під час процесу заряджання та розряджання батареї, високій температурі навколишнього середовища та надзвичайно високим вимогам до точності передачі сигналу та стабільності BMS, друкована плата з матеріалу PI може цілком задовольнити ці потреби, забезпечуючи точний моніторинг і контроль стану батареї системою керування батареєю, а також гарантуючи безпечну та ефективну роботу батареї.
3, металева підкладка: ключ до ефективного розсіювання тепла
З постійним збільшенням потужності автомобільних електронних пристроїв проблеми з розсіюванням тепла стають все більш помітними. Металеві підкладки, особливо алюмінієві, широко використовуються в таких галузях, як автомобільне світлодіодне освітлення та силові електронні модулі, завдяки їхнім чудовим характеристикам розсіювання тепла. Алюмінієва підкладка складається з металевої основи, ізоляційного шару та провідного шару. Шар металевої основи (зазвичай алюміній) може швидко відводити тепло, тоді як ізоляційний шар забезпечує електричну ізоляцію між схемою та металевою підкладкою. Провідний шар використовується для проведення схеми.
У автомобільних світлодіодних фарах світлодіодний чіп виділяє велику кількість тепла під час процесу випромінювання світла. Якщо його вчасно не розсіяти, це призведе до підвищення температури світлодіодного чіпа, зниження світлової ефективності та скорочення терміну служби. Світлодіодна друкована плата, виготовлена з алюмінієвої підкладки, може швидко відводити тепло, яке генерується світлодіодним чіпом, до металевого шару алюмінієвої підкладки, а потім розсіювати тепло в навколишньому середовищі через структуру розсіювання тепла автомобільної фари, ефективно забезпечуючи стабільну роботу та тривалий термін служби світлодіодної фари. Для силових електронних модулів в автомобілях, таких як контролери двигунів, інвертори тощо, ці компоненти створюють значні втрати потужності під час роботи, а також вимагають ефективних заходів для розсіювання тепла. Алюмінієва підкладка друкованої плати може відповідати вимогам щодо розсіювання тепла, а також має певну механічну міцність, щоб адаптуватися до складного вібраційного середовища автомобілів.
4, Високочастотні матеріали: відповідають вимогам високо-швидкісного зв’язку
З розвитком інтелектуальних і мережевих автомобілів вимоги до-високочастотної передачі сигналу в системах зв’язку транспортних засобів стають дедалі вищими. У таких додатках, як зв’язок 5G і автомобільний радар, друковані плати повинні мати низьку діелектричну проникність і низький тангенс діелектричних втрат, щоб зменшити загасання та спотворення під час передачі сигналу. Тому високочастотні матеріали, такі як політетрафторетилен та його композитні матеріали, стали ідеальним вибором для цих застосувань.
Матеріал PTFE має надзвичайно низькі значення Dk і Df, що забезпечує високу-швидкість і стабільну передачу високочастотних-сигналів у схемах друкованої плати. У радарних системах міліметрових хвиль із частотою 77 ГГц або вище в транспортних засобах радар міліметрових хвиль виявляє таку інформацію, як відстань, швидкість і кут цільових об’єктів, випромінюючи та приймаючи електромагнітні хвилі високої-частоти. На даний момент друковані плати, виготовлені з високочастотних-матеріалів на основі PTFE, можуть точно передавати-високочастотні радарні сигнали, забезпечуючи високу роздільну здатність і точність виявлення радарної системи, а також забезпечуючи надійні дані сприйняття навколишнього середовища для автономного водіння. У модулі зв’язку мережевого зв’язку автомобіля також необхідні високо-друковані плати з високочастотним матеріалом для підтримки високо{10}}швидкісного та стабільного бездротового зв’язку, досягнення ефективного обміну даними між транспортними засобами, транспортними засобами та інфраструктурою, а також транспортними засобами та людьми.
5, Жорсткий матеріал гнучкої пластини: балансує гнучкість і стабільність
Усередині автомобіля деякі компоненти вимагають, щоб друковані плати мали певний ступінь гнучкості, щоб адаптуватися до складних просторових планів і динамічного робочого середовища. З’явилася жорстка плата з гнучким з’єднанням, яка поєднує жорсткі друковані плати та гнучкі друковані плати за допомогою спеціальних процесів, поєднуючи стабільність жорстких плат із гнучкістю гнучких плат.
Гнучка частина зазвичай використовує поліефірну плівку або поліімід як підкладку, які мають хорошу гнучкість і можуть бути згнуті кілька разів без впливу на електричні характеристики. У схемі з’єднання приладової панелі автомобіля жорстка гнучка з’єднувальна пластина може досягати гнучкого з’єднання між панеллю приладів та іншими частинами кузова автомобіля, забезпечуючи стабільну передачу сигналу та адаптуючись до невеликих вібрацій і деформацій панелі приладів під час руху автомобіля. У модулі керування дверима жорстка гнучка з’єднувальна пластина може згинатися під час відкривання та закривання дверей, забезпечуючи при цьому надійність з’єднання ланцюга та уникаючи збоїв керування дверима, спричинених розривами ліній. Застосування жорстких гнучких матеріалів пластин забезпечує надійну підтримку для оптимізації внутрішнього простору автомобілів і ефективного розташування електронних пристроїв.