Sebagai pembawa komponen elektronik dan kunci kepada sambungan elektrik, prestasi papan litar bercetak secara langsung mempengaruhi keselamatan, kebolehpercayaan dan kecerdasan kereta. Sebagai bahan asas pcb, papan pcb memainkan peranan penting dalam memenuhi keperluan persekitaran kerja yang kompleks dan menuntut kereta. Pelbagai jenis papan pcb automotif yang biasa digunakan, dengan sifat uniknya, menyokong operasi stabil sistem elektronik automotif.
1, papan FR-4: bahan asas yang digunakan secara meluas
FR-4 ialah lamina bersalut tembaga yang diperkukuh dengan kain gentian kaca dan berasaskan resin epoksi, yang digunakan secara meluas dalam bidang pcb automotif. Ia mempunyai sifat mekanikal yang baik dan boleh menahan getaran dan hentaman semasa pengendalian kenderaan, memastikan integriti struktur papan litar. Dari segi prestasi elektrik, FR-4 mempunyai prestasi penebat yang stabil, yang boleh menghalang litar pintas litar dengan berkesan dan memastikan penghantaran isyarat yang stabil.
Papan FR-4 digunakan secara meluas dalam beberapa bahagian tidak kritikal kereta yang mempunyai keperluan yang agak kurang ketat untuk suhu dan prestasi elektrik, seperti litar kawalan pencahayaan dalaman biasa dan beberapa litar penderia mudah. Untuk memenuhi keperluan kebolehpercayaan yang lebih tinggi bagi industri automotif, banyak penambahbaikan juga telah dibuat pada bahan FR-4. Contohnya, dengan meningkatkan suhu peralihan kaca, kestabilan dimensinya dalam persekitaran suhu tinggi boleh dipertingkatkan. Nilai Tg FR-4 biasa biasanya antara 130-140 darjah, manakala Tg bahan FR-4 gred automotif boleh ditingkatkan kepada 150 darjah atau bahkan melebihi 170 darjah, membolehkan ia berfungsi dengan lebih baik di kawasan suhu tinggi seperti petak enjin, dengan berkesan mengelakkan masalah seperti ubah bentuk plat dan kegagalan litar yang disebabkan oleh suhu tinggi.
2, Bahan Tg Tinggi: kuasa utama dalam menangani-cabaran suhu tinggi
Suhu dalam petak enjin dan bahagian lain kereta boleh mencapai sehingga 150 darjah atau lebih tinggi. Dalam persekitaran-suhu tinggi ini, bahan dengan nilai Tg tinggi menjadi pilihan utama untuk papan litar bercetak automotif. Selain bahan TgFR-4 yang tinggi yang dinyatakan sebelum ini, bahan polimida juga sangat digemari dalam industri automotif kerana rintangan suhu tinggi yang unggul. Nilai Tg bahan PI biasanya melebihi 250 darjah, malah ada yang melebihi 300 darjah, yang boleh mengekalkan sifat fizikal dan kimia yang stabil dalam persekitaran suhu tinggi yang melampau.
PCB yang diperbuat daripada bahan PI bukan sahaja mempunyai rintangan suhu tinggi, tetapi juga rintangan kakisan kimia yang sangat baik dan pemalar dielektrik yang rendah. Pemalar dielektrik yang rendah menghasilkan kehilangan isyarat yang lebih rendah dan kelajuan yang lebih pantas semasa penghantaran, yang penting untuk-aplikasi penghantaran data berkelajuan tinggi dalam kereta, seperti dalam sistem komunikasi kenderaan dan penghantaran data sensor pemanduan autonomi. Dalam sistem pengurusan bateri kenderaan tenaga baharu, disebabkan jumlah haba yang besar yang dijana semasa proses pengecasan dan pelepasan bateri, suhu ambien yang tinggi, dan keperluan yang sangat tinggi untuk ketepatan penghantaran isyarat dan kestabilan BMS, bahan PI pcb boleh memenuhi keperluan ini, memastikan pemantauan dan kawalan status bateri yang tepat oleh sistem pengurusan bateri, dan menjamin operasi bateri yang selamat dan cekap.
3, Substrat logam: kunci kepada pelesapan haba yang cekap
Dengan peningkatan berterusan dalam kuasa peranti elektronik automotif, isu pelesapan haba menjadi semakin ketara. Substrat logam, terutamanya substrat aluminium, digunakan secara meluas dalam bidang seperti lampu LED automotif dan modul elektronik kuasa kerana prestasi pelesapan haba yang sangat baik. Substrat aluminium terdiri daripada lapisan asas logam, lapisan penebat, dan lapisan konduktif. Lapisan asas logam (biasanya aluminium) boleh menghantar haba dengan cepat, manakala lapisan penebat memastikan penebat elektrik antara litar dan substrat logam. Lapisan pengalir digunakan untuk membawa litar.
Dalam lampu LED kereta, cip LED menghasilkan sejumlah besar haba semasa proses pelepasan cahaya. Jika ia tidak hilang dalam masa, ia akan menyebabkan suhu cip LED meningkat, kecekapan bercahaya berkurangan, dan jangka hayat menjadi pendek. PCB LED yang diperbuat daripada substrat aluminium dengan cepat boleh mengalirkan haba yang dihasilkan oleh cip LED ke lapisan logam substrat aluminium, dan kemudian menghilangkan haba ke persekitaran sekitar melalui struktur pelesapan haba lampu kereta, dengan berkesan memastikan operasi yang stabil dan jangka hayat lampu LED. Untuk modul elektronik kuasa dalam kereta, seperti pengawal motor, penyongsang, dsb., komponen ini menjana kehilangan kuasa yang ketara semasa operasi dan juga memerlukan langkah pelesapan haba yang cekap. Aluminium substrat pcb boleh memenuhi keperluan pelesapan haba dan juga mempunyai kekuatan mekanikal tertentu untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran getaran kompleks kereta.
4, Bahan frekuensi tinggi: memenuhi keperluan-komunikasi berkelajuan tinggi
Dengan pembangunan kereta pintar dan rangkaian, keperluan untuk-pengiriman isyarat frekuensi tinggi dalam sistem komunikasi kenderaan menjadi semakin tinggi. Dalam aplikasi seperti komunikasi 5G dan radar kenderaan, papan pcb perlu mempunyai pemalar dielektrik rendah dan ciri tangen kehilangan dielektrik rendah untuk mengurangkan pengecilan dan herotan semasa penghantaran isyarat. Bahan frekuensi tinggi seperti polytetrafluoroethylene dan bahan kompositnya telah menjadi pilihan yang ideal untuk aplikasi ini.
Bahan PTFE mempunyai nilai Dk dan Df yang sangat rendah, memastikan-kelajuan tinggi dan penghantaran isyarat frekuensi tinggi-tinggi dalam litar pcb yang stabil. Dalam sistem radar gelombang milimeter dengan frekuensi 77GHz atau lebih tinggi dalam kenderaan, radar gelombang milimeter mengesan maklumat seperti jarak, halaju dan sudut objek sasaran dengan memancarkan dan menerima-gelombang elektromagnet frekuensi tinggi. Pada ketika ini, papan litar bercetak yang diperbuat daripada bahan frekuensi tinggi-berasaskan PTFE boleh menghantar isyarat radar frekuensi tinggi-tinggi dengan tepat, memastikan ketepatan resolusi tinggi dan pengesanan sistem radar serta menyediakan data persepsi alam sekitar yang boleh dipercayai untuk pemanduan autonomi. Dalam modul komunikasi rangkaian kenderaan, papan litar bercetak bahan frekuensi tinggi - tinggi juga diperlukan untuk menyokong komunikasi wayarles berkelajuan tinggi dan stabil, mencapai pertukaran data yang cekap antara kenderaan, kenderaan dan infrastruktur serta kenderaan dan manusia.
5, Bahan plat sendi fleksibel tegar: fleksibiliti dan kestabilan mengimbangi
Di dalam kereta, sesetengah komponen memerlukan papan litar bercetak mempunyai tahap fleksibiliti tertentu untuk menyesuaikan diri dengan susun atur spatial yang kompleks dan persekitaran kerja yang dinamik. Papan sambungan lentur tegar telah muncul, yang menggabungkan papan litar tegar dan papan litar fleksibel melalui proses tertentu, menggabungkan kestabilan papan tegar dengan fleksibiliti papan fleksibel.
Bahagian fleksibel biasanya menggunakan filem poliester atau polimida sebagai substrat, yang mempunyai fleksibiliti yang baik dan boleh dibengkokkan beberapa kali tanpa menjejaskan prestasi elektrik. Dalam litar sambungan papan pemuka kereta, plat sendi fleksibel tegar boleh mencapai sambungan fleksibel antara papan pemuka dan bahagian lain badan kenderaan, memastikan penghantaran isyarat stabil dan menyesuaikan diri dengan getaran kecil dan ubah bentuk papan pemuka semasa memandu kenderaan. Dalam modul kawalan pintu, plat sendi fleksibel tegar boleh bengkok dengan pembukaan dan penutupan pintu, sambil memastikan kebolehpercayaan sambungan litar dan mengelakkan kegagalan kawalan pintu yang disebabkan oleh garis putus. Penggunaan bahan plat sambungan fleksibel tegar memberikan sokongan kuat untuk mengoptimumkan ruang dalaman kereta dan mengatur peranti elektronik dengan cekap.