Швидкий розвиток транспортних засобів на новій енергії підняв складність і вимоги до продуктивності електронних систем на абсолютно новий рівень.Багатошарові друковані плати, з їх чудовими електричними характеристиками, високою інтеграцією та надійністю, стали основними компонентами багатьох ключових пристроїв, глибоко вбудованих у різні системи, такі як потужність, інтелект і безпека транспортних засобів на новій енергії.
1, Система живлення
(1) Система керування акумулятором
BMS можна розглядати як «мозок» акумуляторних блоків, який комплексно контролює зарядку та розрядку, температуру, баланс та інші аспекти батареї. Його основним апаратним забезпеченням є багато-шарова друкована плата. Акумуляторна батарея нових транспортних засобів складається з великої кількості окремих елементів, з’єднаних послідовно або паралельно. BMS має контролювати напругу, струм, температуру та інші параметри кожної комірки в реальному часі та точно. Взявши за приклад BMS Tesla Model 3, він використовує 8-шарову конструкцію плати з допуском імпедансу, який суворо контролюється в межах ± 5% для забезпечення цілісності сигналу. Оскільки BMS має обробляти такі чутливі сигнали, як вибірка напруги, визначення струму та зв’язок CAN, багато{10}}шарові друковані плати мають спеціальні сигнальні шари, які можуть відокремлювати сигнальні лінії від ліній електроживлення та заземлення, щоб уникнути перешкод, забезпечувати стабільні значення дискретизації АЦП, ефективно пригнічувати високо{12}}частотний шум, плавний зв’язок шини CAN і запобігати помилковим тривогам BMS. У той же час, з точки зору розсіювання тепла, середній шар багато{13}}шарової друкованої плати може використовувати потужну мідну фольгу великої площі для рівномірного розсіювання тепла, а нижня площина заземлення діє як «пластина розсіювання тепла», співпрацюючи з отворами для експорту тепла мікросхеми, уникаючи зниження частоти мікросхеми через перегрів і забезпечуючи стабільну роботу BMS у середовищах високої температури акумуляторних блоків.
(2) Контролер двигуна
MCU відповідає за керування роботою приводного двигуна, отримання інструкцій від контролера транспортного засобу та точне регулювання швидкості та крутного моменту двигуна. У цьому процесі він повинен витримувати миттєвий стрибок струму високої напруги, що вимагає надзвичайно високих електричних характеристик і здатності розсіювати тепло від плати друкованої плати. Традиційні підкладки FR-4 є недостатніми, тоді як багато-шарові друковані плати використовують нові матеріали, такі як ламінати на основі керамічної міді-для підвищення теплопровідності до 8 Вт/м · K, що може підтримувати-тривалу стабільну роботу вище 120 градусів і ефективно вирішувати проблему зниження продуктивності, спричинену локальним перегрівом. Крім того, багатошарові друковані плати також можуть досягати ефективного перетворення електроенергії та точного керування двигуном завдяки їхній багатошаровій структурі та розумному розташуванню силових електронних компонентів, таких як драйвери двигунів та інвертори, забезпечуючи плавність та ефективність вихідної потужності автомобіля.
2, Інтелектуальна система
(1) Інформаційно-розважальна система автомобіля
Система забезпечує різноманітні функції, такі як відтворення аудіо та відео, навігація та відображення інформації про транспортний засіб для водіїв і пасажирів, причому ключову роль у цьому відіграють багатошарові друковані плати. З одного боку, йому потрібно з’єднати екран дисплея з мікросхемою керування та різними датчиками, щоб досягти реального-часу, чіткого представлення даних інформаційної панелі та плавної реакції людини-на операції взаємодії з комп’ютером; З іншого боку, з розвитком технології інтелектуальної кабіни, система повинна інтегрувати більше функцій, таких як розпізнавання жестів, керування голосом тощо, що вимагає від багато-плат багатошарових друкованих плат, щоб мати вищу інтеграцію та можливості передачі сигналу. Плати з багатошаровими друкованими платами можуть відповідати складним вимогам компонування схем в обмеженому просторі завдяки високій-щільності електропроводки та мініатюрній конструкції, забезпечуючи швидку та точну передачу сигналу між функціональними модулями та створюючи комфортне та зручне водіння для користувачів. Наприклад, за центральним екраном керування деяких-автомобілів високого класу з новою енергією екран дисплея тісно пов’язаний із кількома чіпами обробки через багато{10}}шарові друковані плати, що забезпечує виведення зображення високої-роздільності та швидку реакцію системи.
(2) Система автоматичного приводу
Підключення датчиків. Нові транспортні засоби оснащені різними датчиками, такими як радар міліметрового діапазону, лазерний радар, камери, ультразвукові датчики, датчики прискорення тощо, щоб відчувати навколишнє середовище та власний стан автомобіля. Багатошарова друкована плата відповідає за з’єднання цих датчиків з електронним блоком керування автомобіля, забезпечуючи стабільну передачу сигналів датчиків. Візьмемо як приклад радар міліметрового хвильового діапазону 77 ГГц, який має надзвичайно суворі вимоги до діелектричної проникності та коефіцієнта втрат плати друкованої плати. Плати з багатошаровими друкованими платами співпрацювали з виробниками передових технологій для розробки підкладок із PTFE+керамічного наповнювача, які стабілізували діелектричну проникність на рівні 3,0 ± 0,05 і зменшили коефіцієнт втрат до 0,0015, відповідаючи вимогам до високо{10}}частотної передачі сигналу та забезпечуючи точне виявлення радаром відстані, швидкості та кута цільових об’єктів. Для сенсора камери багато{12}}шарова друкована плата забезпечує високу-швидкісну та низький{14}}шум передачу сигналу зображення через розумне розташування ліній, а також надає чітку й точну візуальну інформацію для системи автоматичного приводу.
Контролер домену: з розвитком технології автономного водіння до рівнів L3 і вище, контролерам домену потрібно інтегрувати кілька інтерфейсів датчиків для обробки величезних обсягів даних, створюючи більші проблеми для розміру, щільності проводки та продуктивності друкованих плат. Плата багато-шарової друкованої плати використовує гібридну технологію шарів HDI+Ay для досягнення з’єднання мікроотворів 0,1 мм, що збільшує щільність проводки на 30% в обмеженій зоні та підтримує вимоги до пропускної здатності даних для з’єднання кількох-сенсорів. Наприклад, розмір друкованої плати рівня L3 і вище контролерів домену з автономним керуванням зазвичай перевищує 600 мм × 400 мм. Завдяки оптимізованому дизайну багато{12}}шарові друковані плати не лише відповідають вимогам великого розміру, але й забезпечують спільну роботу різних функціональних модулів для досягнення точного оцінювання та контролю стану водіння автомобіля.
3, Система безпеки
У критично важливих для безпеки системах, як-от системи подушок безпеки, антиблокувальні системи гальм і електронні системи контролю стабільності в транспортних засобах на новій енергії, багатошарові плати з друкованими схемами несуть відповідальність за швидку й точну передачу сигналу. Візьмемо як приклад систему подушок безпеки: багато-шарові друковані плати з’єднують датчики зіткнення та контролери подушок безпеки. У разі зіткнення транспортного засобу сигнал про зіткнення може бути переданий на контролер за дуже короткий час, активуючи подушку безпеки для швидкого розкриття та забезпечуючи важливий захист для водіїв і пасажирів. У системах ABS і ESC багато-шарові друковані плати забезпечують своєчасну передачу сигналів від датчиків швидкості коліс, датчиків тиску та інших датчиків до блоку керування. На основі цього блок керування точно регулює гальмівний тиск, щоб запобігти блокуванню коліс, зберегти стійкість автомобіля та забезпечити безпеку руху в аварійних ситуаціях. Багатошарові друковані плати, завдяки своїй чудовій механічній міцності та електричним характеристикам, можуть підтримувати стабільні робочі умови в суворих умовах, таких як вібрація та удари під час експлуатації автомобіля, забезпечуючи надійну роботу систем безпеки.