¿Qué sabe acerca de las PCB para automóviles en 2022? Las placas de PCB son una parte integral del desarrollo de la electrónica automotriz, y la electrónica automotriz es una importante tendencia futura. El aumento de las tarifas electrónicas ha llevado a una mayor demanda de placas de circuito impreso para automóviles y mayores requisitos de calidad. Las placas PCB son cada vez más rigurosas. Los coches de gasolina, los coches diésel, los coches de nueva energía, los coches eléctricos, los coches agrícolas, las motocicletas, los coches de carreras, los vehículos especiales, los vehículos militares, las bicicletas de montaña, los vehículos de crucero especiales, los vehículos de combate no tripulados, los vehículos no tripulados, los vehículos de juguete, etc. Se requieren circuitos. cuando los PCB están integrados, y los requisitos de calidad y rendimiento de la electrónica automotriz son mucho más altos que los requisitos de los circuitos integrados de PCB de consumo relacionados con la seguridad personal y el uso seguro. Lo haré .
En primer lugar, la electrónica automotriz tiene su propio sistema de calidad riguroso en la industria.
Los fabricantes de PCB para automóviles deben cumplir con las normas ISO 9001. Los fabricantes de PCB cumplen totalmente con los sistemas de gestión de calidad ISO9001: 2008 y se comprometen a cumplir con los estándares más estrictos en fabricación y montaje.
Cada producto de automóvil tiene sus propias características. En 1994, Ford, General Motors y Chrysler establecieron conjuntamente el sistema de gestión de calidad QS9000 en la industria automotriz. A principios del siglo XXI, se anunció un nuevo sistema de gestión de calidad para la industria del automóvil, ISO/IAT F16949, en cumplimiento de la norma ISO9001.
ISO/IATF16949 es un conjunto de reglamentos técnicos para la industria automotriz global. Con base en ISO9001, junto con los requisitos especiales de la industria automotriz, nos enfocamos en la prevención de defectos y reducimos las fluctuaciones de calidad y los desperdicios que se generan fácilmente en la cadena de suministro de repuestos para automóviles. Al implementar ISO / IATF16949, se debe prestar especial atención a las siguientes cinco herramientas principales: PPAP (Proceso de aprobación de piezas de fabricación). Esto estipula que el producto debe ser aprobado por el cliente antes de la producción en masa o después de la modificación. APQP (Planificación avanzada de la calidad del producto), que ejecuta previamente la planificación de la calidad y el análisis de calidad previo en producción, seguido de un análisis FMEA (Análisis de efectos y modos de falla) para evitar posibles fallas del producto. Estipula que propongamos contramedidas para. MSA (Análisis del sistema de medición) necesita analizar los cambios en los resultados de la medición. Para garantizar la confiabilidad de las mediciones, SPC (Control Estadístico de Procesos) aprende los procedimientos de fabricación y utiliza métodos estadísticos para cambiar la calidad del producto. Por lo tanto, el primer paso para que los fabricantes de PCB ingresen al mercado de la electrónica automotriz es obtener un certificado IATF 16949.
Uno de los principales fabricantes de placas de circuito impreso del mundo, ha cumplido durante mucho tiempo con la gestión estándar del sistema de gestión de calidad ISO9001 / IATF16949, proporcionando PCB HDI de alta calidad, PCB de barra colectora integrada, PCB de cobre grueso, PCB de alta frecuencia. Hice . , PCB con núcleo de cobre y soporte técnico para contribuir al desarrollo de la industria automotriz .
⢠Requisitos básicos de rendimiento
a. Alta fiabilidad
La confiabilidad automotriz proviene de dos aspectos principales: la longevidad y la resistencia ambiental. El primero se refiere al hecho de que se garantiza el funcionamiento normal durante su vida útil, y el segundo se refiere al hecho de que las funciones de la PCB se mantienen igual a medida que cambia el entorno.
La expectativa de vida promedio de un automóvil en la década de 1990 era de 8 a 10 años, pero ahora es de 10 a 12 años. Es decir, tanto la electrónica automotriz como las PCB deben estar dentro de este rango.
El proceso de solicitud debe resistir los efectos del cambio climático, desde inviernos gélidos hasta veranos calurosos, desde la luz del sol hasta la lluvia, y los cambios ambientales causados por el aumento de las temperaturas debido a la conducción de un automóvil privado. En otras palabras, la electrónica automotriz y los PCB deben resistir múltiples problemas ambientales, como temperatura, humedad, lluvia, lluvia ácida, vibraciones, interferencias electromagnéticas y sobretensiones. Además, debido a que los PCB se ensamblan en el automóvil, se ven afectados principalmente por la temperatura y la humedad.
b. Liviano y tamaño pequeño
Los coches ligeros y pequeños son adecuados para ahorrar energía. La ligereza proviene de la reducción de peso de cada ingrediente. Por ejemplo, algunas piezas de metal han sido reemplazadas por piezas de plástico de ingeniería. Además, tanto la electrónica automotriz como las PCB deben miniaturizarse. Por ejemplo, el volumen de ECU (unidades de control electrónico) para automóviles ha sido de aproximadamente 1200 cm3 desde 2000, pero menos de 300 cm3, se reduce cuatro veces. Además, el punto de partida del arma de fuego ha cambiado de un arma de fuego mecánica conectada por cable a un arma de fuego electrónica conectada por un cable flexible con una PCB en el interior, lo que reduce el volumen y el peso en un factor de 10.
El peso y el tamaño de las PCB se deben a una mayor densidad, un área reducida, un espesor reducido y la multicapa.
Tipos de PCB para automóviles
⢠Tablero de alta frecuencia
El sistema de prevención de colisiones del vehículo/seguridad de frenado predictivo actúa como un dispositivo de radar militar. Dado que los PCB de automoción son responsables de transmitir señales de alta frecuencia de microondas, se deben utilizar sustratos de baja pérdida dieléctrica con el material de sustrato común PTFE. A diferencia de los materiales FR4, el PTFE o materiales de matriz de alta frecuencia similares requieren velocidades de avance y perforación especiales durante el proceso de perforación.
PCB de cobre grueso
Debido a la alta densidad, alta potencia, potencia híbrida, el equipo electrónico del vehículo aporta más energía térmica, y el vehículo eléctrico tiende a requerir un sistema de transmisión de potencia más avanzado y más funciones electrónicas, disipación de calor y grandes requisitos de corriente.
La PCB de dos capas de cobre grueso es relativamente fácil, pero crear una PCB de varias capas de cobre grueso es mucho más difícil. Importante es el grabado de imágenes de cobre grueso y el relleno de vacantes gruesas.
Dado que las vías internas de las placas de circuito impreso multicapa de cobre grueso son todas de cobre grueso, los fotoprotectores de transferencia de patrones también son relativamente gruesos y requieren una resistencia al grabado muy alta. El tiempo de grabado del patrón de cobre grueso es largo y el equipo de grabado y las condiciones técnicas están en las mejores condiciones para garantizar un enrutamiento perfecto del cobre grueso. Al fabricar cableado externo de cobre grueso, primero se puede realizar la combinación de laminación de láminas de cobre relativamente gruesas y patrones de capas gruesas de cobre, seguidas por el grabado de los vacíos de la película. El protector de paneles de yeso para el enchapado de patrones también es relativamente grueso.
La diferencia de superficie entre el conductor interno de la placa multicapa de cobre grueso y el material del sustrato aislante es grande, y la resina no puede llenarse completamente con la laminación normal de la placa multicapa, lo que genera cavidades. Para solucionar este problema, es necesario utilizar un preimpregnado fino con un alto contenido de resina tanto como sea posible. El grosor del cobre del cableado interno de algunas PCB multicapa no es uniforme y se pueden usar diferentes preimpregnados en áreas donde la diferencia de grosor del cobre es grande o pequeña.
PCB HDI
Una de las características clave de la electrónica automotriz es el entretenimiento y la comunicación que los teléfonos inteligentes y las tabletas requieren PCB HDI. Por lo tanto, las tecnologías contenidas en HDI PCB, como micro taladros, galvanoplastia y posicionamiento de laminación, se aplican a la fabricación de PCB para automóviles.
Hasta ahora, los rápidos cambios en la tecnología automotriz y la actualización continua de las capacidades electrónicas automotrices han llevado a un aumento dramático en las aplicaciones de PCB. Es imperativo que los ingenieros y los fabricantes de PCB se centren en nuevas tecnologías y contenido para cumplir con los requisitos automotrices más exigentes.
⢠PCB de barra colectora integrada
Las barras colectoras son placas de circuito impreso de alta corriente y también son la integración de barras colectoras y sistemas electrónicos. Es una tecnología que combina alta corriente y control microelectrónico en un solo sistema para aplicaciones eléctricas y de tren motriz. Esta combinación agrega barras colectoras y otros cables de cobre a granel a la placa de circuito impreso (PCB) para una alta capacidad de corriente y disipación de calor de los componentes de pérdida de energía.
La placa de circuito impreso de PCB de barra colectora integrada es un núcleo de cobre integrado en una ranura que ha sido fresada previamente durante el proceso de prensado. Los preimpregnados laminados se utilizan para conectar núcleos de cobre a placas de circuito impreso. El núcleo de cobre incrustado está en contacto directo con la placa de epoxi FR4 interna y la PCB se usa para transferir calor rápidamente al bloque de cobre. Luego, el calor se elimina del aire a través del núcleo de cobre. El efecto de disipación de calor es mejor que el PCB con núcleo de cobre integrado, el proceso es simple, el costo es bajo y las perspectivas de aplicación son amplias.
La función principal de la barra colectora es transportar una gran corriente. Los PCB de barra colectora requieren unidades de distribución de alta corriente (también conocidas como barras colectoras eléctricas de cobre de barra colectora) que se utilizan ampliamente en la nueva industria de la energía, como controladores de motores de vehículos eléctricos, cajas de distribución de alto voltaje, convertidores de frecuencia e inversores fotovoltaicos. es. Alto voltaje, utilizado para inversores Productos de PCB de bus convertidor de alta corriente para inversores, convertidores eólicos, transporte ferroviario, equipos de tracción de automóviles, equipos de comunicación y datos y otros equipos. Este producto proporciona distribución simple y tradicional de alto voltaje y alta corriente y se puede implementar en circuitos de control de bajo voltaje complejos tradicionales. Una aplicación típica en la industria del automóvil o la electrónica aeronáutica procesa una corriente de unos 1000 amperios.
PCB con núcleo de cobre
La conductividad térmica del cobre en el proceso de fabricación de PCB con núcleo metálico es de hasta 384 W/(m · K). El calor es la almohadilla térmica direccional (PAD) y la electricidad son los electrodos positivo y negativo. Los dos están separados por un material aislante para formar una almohadilla térmica especial. El papel de la almohadilla térmica es conducir el calor. La función principal del electrodo es conducir la electricidad. Este método de envasado se denomina separación termoeléctrica. , Tiene muchas ventajas, principalmente el diseño del disipador de calor LED es muy conveniente. La gran área de cobre desnudo está diseñada como una gran protuberancia que conduce el calor en contacto directo con la base de cobre y el disipador de calor, lo que mejora en gran medida el efecto de disipación del calor. Los productos de separación termoeléctrica de PCB con núcleo de cobre pueden resolver completamente los problemas de generación de calor y eficiencia de la luz en el uso de lámparas automotrices, con las ventajas de una rápida disipación de calor, alto brillo y ahorro de energía.
La estructura de PCB de sustrato de cobre separado termoeléctricamente es adecuada para circuitos de alta frecuencia, áreas con grandes cambios entre temperaturas altas y bajas, disipación de calor de equipos de comunicación de precisión y todos los faros LED de automóviles más calientes, incluidas las luces delanteras y traseras de automóviles, son de cobre. Hecho de pcb central.