Com a portador de components electrònics i clau de les connexions elèctriques, el rendiment de les plaques de circuit imprès afecta directament la seguretat, la fiabilitat i la intel·ligència dels automòbils. Com a material bàsic de PCB, la placa PCB té un paper clau per satisfer els complexos i exigents requisits d'entorn de treball dels automòbils. Els diferents tipus de plaques de circuits impresos d'automoció d'ús habitual, amb les seves propietats úniques, admeten el funcionament estable dels sistemes electrònics d'automoció.
1, tauler FR-4: un material bàsic molt utilitzat
FR-4 és un laminat revestit de coure reforçat amb tela de fibra de vidre i basat en resina epoxi, que s'utilitza àmpliament en el camp de la PCB d'automoció. Té bones propietats mecàniques i pot suportar vibracions i impactes durant el funcionament del vehicle, assegurant la integritat de l'estructura de la placa de circuit. Pel que fa al rendiment elèctric, FR-4 té un rendiment d'aïllament estable, que pot prevenir eficaçment els curtcircuits del circuit i garantir una transmissió estable del senyal.
La placa FR-4 s'utilitza àmpliament en algunes parts no crítiques dels automòbils que tenen requisits relativament menys estrictes de temperatura i rendiment elèctric, com ara circuits de control d'il·luminació interior normals i alguns circuits de sensors simples. Per tal de satisfer els requisits de fiabilitat més elevats de la indústria de l'automòbil, també s'han fet moltes millores als materials FR-4. Per exemple, augmentant la temperatura de transició vítrea, es pot millorar la seva estabilitat dimensional en ambients d'alta temperatura. El valor Tg del FR-4 ordinari és generalment entre 130 i 140 graus, mentre que el Tg del material FR-4 de grau d'automoció es pot augmentar a 150 graus o fins i tot per sobre dels 170 graus, cosa que li permet funcionar millor en zones d'alta temperatura com els compartiments del motor, evitant eficaçment problemes com la deformació de la placa i la fallada del circuit d'alta temperatura causada.
2, Materials d'alta Tg: la força principal per abordar els reptes d'alta-temperatura
La temperatura al compartiment del motor i altres parts d'un cotxe pot arribar fins a 150 graus o fins i tot més. En aquests entorns d'-alta temperatura, els materials amb alts valors de Tg es converteixen en l'opció preferida per a plaques de circuits impresos d'automòbil. A més del material d'alta TgFR-4 esmentat anteriorment, els materials de poliimida també són molt afavorits a la indústria de l'automòbil a causa de la seva resistència superior a altes temperatures. El valor Tg dels materials PI és generalment superior als 250 graus, i alguns fins i tot superen els 300 graus, cosa que pot mantenir propietats físiques i químiques estables en entorns de temperatura extrema.
El PCB fet de material PI no només té una resistència a alta temperatura, sinó també una excel·lent resistència a la corrosió química i una baixa constant dielèctrica. La baixa constant dielèctrica provoca una pèrdua de senyal més baixa i una velocitat més ràpida durant la transmissió, la qual cosa és crucial per a les aplicacions de transmissió de dades d'alta-velocitat als automòbils, com ara els sistemes de comunicació de vehicles i la transmissió de dades del sensor de conducció autònoma. En el sistema de gestió de la bateria dels vehicles d'energia nova, a causa de la gran quantitat de calor generada durant el procés de càrrega i descàrrega de la bateria, l'alta temperatura ambient i els requisits extremadament alts per a la precisió i l'estabilitat de la transmissió del senyal del BMS, el material PI PCB pot satisfer aquestes necessitats, assegurant un seguiment i control precisos de l'estat de la bateria pel sistema de gestió de la bateria i garantint un funcionament segur i eficient de la bateria.
3, Substrat metàl·lic: la clau per a una dissipació eficient de la calor
Amb l'augment continu de la potència dels dispositius electrònics d'automoció, els problemes de dissipació de calor són cada cop més importants. Els substrats metàl·lics, especialment els d'alumini, s'utilitzen àmpliament en camps com la il·luminació LED d'automòbils i els mòduls electrònics de potència a causa del seu excel·lent rendiment de dissipació de calor. El substrat d'alumini consta d'una capa base metàl·lica, una capa d'aïllament i una capa conductora. La capa base metàl·lica (generalment alumini) pot conduir ràpidament la calor, mentre que la capa d'aïllament garanteix l'aïllament elèctric entre el circuit i el substrat metàl·lic. La capa conductora s'utilitza per portar el circuit.
En els fars LED dels cotxes, el xip LED genera una gran quantitat de calor durant el procés d'emissió de llum. Si no es dissipa a temps, farà que la temperatura del xip LED augmenti, disminueixi l'eficiència lluminosa i es redueixi la vida útil. El PCB LED fet de substrat d'alumini pot conduir ràpidament la calor generada pel xip LED a la capa metàl·lica del substrat d'alumini i després dissipar la calor a l'entorn circumdant a través de l'estructura de dissipació de calor del far del cotxe, garantint eficaçment el funcionament estable i la llarga vida del far LED. Per als mòduls electrònics de potència dels automòbils, com ara controladors de motor, inversors, etc., aquests components generen pèrdues de potència importants durant el funcionament i també requereixen mesures eficients de dissipació de calor. La PCB de substrat d'alumini pot complir els seus requisits de dissipació de calor i també té una certa resistència mecànica per adaptar-se al complex entorn de vibració dels automòbils.
4, Materials d'alta freqüència: compleixen els requisits de comunicació d'alta -velocitat
Amb el desenvolupament d'automòbils intel·ligents i en xarxa, els requisits per a la transmissió de senyals d'alta-freqüència als sistemes de comunicació dels vehicles són cada cop més alts. En aplicacions com la comunicació 5G i el radar de vehicles, les plaques de PCB han de tenir característiques de baixa constant dielèctrica i baixa tangent de pèrdua dielèctrica per reduir l'atenuació i la distorsió durant la transmissió del senyal. Els materials d'alta freqüència com el politetrafluoroetilè i els seus materials compostos s'han convertit, per tant, en opcions ideals per a aquestes aplicacions.
El material de PTFE té valors Dk i Df extremadament baixos, cosa que garanteix una transmissió estable i d'alta{0}}velocitat de senyals d'alta-freqüència als circuits de PCB. En els sistemes de radar d'ona mil·limètrica amb una freqüència de 77 GHz o superior als vehicles, el radar d'ona mil·limètrica detecta informació com ara la distància, la velocitat i l'angle dels objectes objectiu mitjançant l'emissió i la recepció d'ones electromagnètiques d'alta-freqüència. En aquest punt, les plaques de circuits impresos fetes de materials d'alta-freqüència basats en PTFE poden transmetre amb precisió senyals de radar d'alta-freqüència, garantint una alta resolució i precisió de detecció del sistema de radar i proporcionant dades fiables de percepció ambiental per a la conducció autònoma. Al mòdul de comunicació de xarxa de vehicles, també es requereixen plaques de circuits impresos de material d'alta freqüència-per suportar una comunicació sense fils estable i d'alta-velocitat, aconseguint un intercanvi de dades eficient entre vehicles, vehicles i infraestructura, i vehicles i persones.
5, material de placa d'articulació flexible rígida: equilibri entre flexibilitat i estabilitat
A l'interior d'un cotxe, alguns components requereixen que les plaques de circuits impresos tinguin un cert grau de flexibilitat per adaptar-se a dissenys espacials complexos i entorns de treball dinàmics. Ha sorgit la placa d'unió flexible rígida, que combina plaques de circuit rígides i plaques de circuit flexibles mitjançant processos específics, combinant l'estabilitat de les plaques rígides amb la flexibilitat de les plaques flexibles.
La part flexible sol utilitzar pel·lícula de polièster o poliimida com a substrat, que tenen una bona flexibilitat i es poden doblegar diverses vegades sense afectar el rendiment elèctric. En el circuit de connexió del tauler del cotxe, la placa d'articulació flexible rígida pot aconseguir una connexió flexible entre el tauler i altres parts de la carrosseria del vehicle, assegurant una transmissió estable del senyal i adaptant-se a les petites vibracions i deformacions del tauler durant la conducció del vehicle. Al mòdul de control de la porta, la placa d'articulació flexible rígida es pot doblegar amb l'obertura i el tancament de la porta, alhora que garanteix la fiabilitat de la connexió del circuit i evita fallades de control de la porta causades per línies trencades. L'aplicació de materials de placa d'articulació flexible rígida proporciona un fort suport per optimitzar l'espai interior dels automòbils i organitzar de manera eficient els dispositius electrònics.