Kao nosilac elektronskih komponenti i ključ za električne veze, performanse štampanih ploča direktno utiču na bezbednost, pouzdanost i inteligenciju automobila. Kao osnovni materijal PCB-a, PCB ploča igra ključnu ulogu u ispunjavanju složenih i zahtjevnih zahtjeva radnog okruženja automobila. Različiti tipovi najčešće korištenih automobilskih štampanih ploča, sa svojim jedinstvenim svojstvima, podržavaju stabilan rad automobilskih elektronskih sistema.
1, FR-4 ploča: široko korišten osnovni materijal
FR-4 je laminat obložen bakrom ojačan tkaninom od staklenih vlakana na bazi epoksidne smole, koja se široko koristi u oblasti automobilskih ploča. Ima dobra mehanička svojstva i može izdržati vibracije i udare tokom rada vozila, osiguravajući integritet strukture ploče. U pogledu električnih performansi, FR-4 ima stabilne performanse izolacije, koje mogu efikasno spriječiti kratke spojeve i osigurati stabilan prijenos signala.
FR-4 ploča se široko koristi u nekim nekritičnim dijelovima automobila koji imaju relativno manje stroge zahtjeve za temperaturu i električne performanse, kao što su obična upravljačka kola unutrašnjeg osvjetljenja i neka jednostavna kola senzora. Kako bi se zadovoljili viši zahtjevi za pouzdanošću automobilske industrije, mnoga poboljšanja su također napravljena na FR-4 materijalima. Na primjer, povećanjem temperature staklastog prijelaza, može se poboljšati stabilnost dimenzija u okruženjima s visokim temperaturama. Tg vrijednost običnog FR-4 je općenito između 130-140 stupnjeva, dok se Tg FR-4 materijala za automobile može povećati na 150 stupnjeva ili čak iznad 170 stupnjeva, omogućavajući mu da bolje radi u područjima s visokim temperaturama kao što su odjeljci motora, efikasno izbjegavajući probleme kao što su deformacija ploče i kvar kola uzrokovanih visokom temperaturom.
2, Visoki Tg materijali: glavna snaga u rješavanju izazova visokih{1}}temperatura
Temperatura u motornom prostoru i drugim delovima automobila može dostići i do 150 stepeni pa čak i više. U ovim visoko-okruženjima sa visokim temperaturama, materijali sa visokim vrijednostima Tg postaju poželjan izbor za automobilske štampane ploče. Pored materijala sa visokim TgFR-4 spomenutim ranije, poliimidni materijali su također veoma omiljeni u automobilskoj industriji zbog njihove superiorne otpornosti na visoke temperature. Tg vrijednost PI materijala je obično iznad 250 stepeni, a neki čak i preko 300 stepeni, što može održati stabilna fizička i hemijska svojstva u ekstremno visokim temperaturama.
Ploča izrađena od PI materijala ne samo da ima visoku temperaturnu otpornost, već i odličnu otpornost na hemijsku koroziju i nisku dielektričnu konstantu. Niska dielektrična konstanta rezultira manjim gubitkom signala i bržom brzinom tokom prijenosa, što je ključno za aplikacije velike brzine-prijenosa podataka u automobilima, kao što su sistemi komunikacije vozila i prijenos podataka senzora autonomne vožnje. U sistemu upravljanja baterijama novih energetskih vozila, zbog velike količine toplote koja se stvara tokom procesa punjenja i pražnjenja baterije, visoke temperature okoline i izuzetno visokih zahteva za tačnost prenosa signala i stabilnost BMS, PI materijal pcb može dobro da zadovolji ove potrebe, obezbeđujući precizno praćenje i kontrolu statusa baterije od strane sistema za upravljanje baterijom, i garantujući siguran i efikasan rad baterije.
3, Metalna podloga: ključ za efikasno odvođenje topline
Uz kontinuirano povećanje snage automobilskih elektroničkih uređaja, problemi odvođenja topline postaju sve izraženiji. Metalne podloge, posebno aluminijske podloge, imaju široku primjenu u poljima kao što su automobilska LED rasvjeta i energetski elektronski moduli zbog svojih odličnih performansi odvođenja topline. Aluminijumska podloga se sastoji od metalnog osnovnog sloja, izolacionog sloja i provodnog sloja. Metalni osnovni sloj (obično aluminijum) može brzo odvesti toplotu, dok izolacioni sloj obezbeđuje električnu izolaciju između kola i metalne podloge. Vodljivi sloj se koristi za nošenje kola.
U automobilskim LED farovima, LED čip generiše veliku količinu toplote tokom procesa emisije svetlosti. Ako se ne rasprši na vrijeme, to će uzrokovati porast temperature LED čipa, smanjenje svjetlosne efikasnosti i skraćivanje životnog vijeka. LED pcb napravljen od aluminijumske podloge može brzo prevesti toplotu koju generiše LED čip do metalnog sloja aluminijumske podloge, a zatim raspršiti toplotu u okolno okruženje kroz strukturu rasipanje toplote farova automobila, efikasno obezbeđujući stabilan rad i dug životni vek LED farova. Za module energetske elektronike u automobilima, kao što su kontroleri motora, invertori, itd., ove komponente stvaraju značajne gubitke energije tokom rada i takođe zahtevaju efikasne mere odvođenja toplote. PCb sa aluminijumskom podlogom može zadovoljiti svoje zahtjeve za rasipanje topline i također ima određenu mehaničku čvrstoću da se prilagodi složenom okruženju vibracija automobila.
4, visokofrekventni materijali: ispunjavaju zahtjeve-brzine komunikacije
Sa razvojem inteligentnih i umreženih automobila, zahtjevi za visoko{0}}prenos signala u komunikacijskim sistemima vozila postaju sve veći. U aplikacijama kao što su 5G komunikacija i radar vozila, štampane ploče moraju imati nisku dielektričnu konstantu i niske karakteristike tangente dielektričnog gubitka kako bi se smanjilo slabljenje i izobličenje tijekom prijenosa signala. Materijali visoke frekvencije kao što je politetrafluoroetilen i njegovi kompozitni materijali su stoga postali idealan izbor za ove primjene.
PTFE materijal ima izuzetno niske vrijednosti Dk i Df, osiguravajući veliku-brzinu i stabilan prijenos visoko-signala visoke frekvencije u pcb kolima. U milimetarskim radarskim sistemima sa frekvencijom od 77 GHz ili više u vozilima, radar milimetarskog talasa detektuje informacije kao što su udaljenost, brzina i ugao ciljanih objekata emitujući i primajući visokofrekventne elektromagnetne talase. U ovom trenutku, štampane ploče napravljene od visokofrekventnih materijala na bazi PTFE-a mogu precizno prenijeti visoko-radarske signale visoke frekvencije, osiguravajući visoku rezoluciju i tačnost detekcije radarskog sistema, i obezbjeđujući pouzdane podatke o percepciji okoline za autonomnu vožnju. U komunikacionom modulu za umrežavanje vozila, štampane ploče od visokofrekventnog materijala -također su potrebne za podršku velike-brzine i stabilne bežične komunikacije, postižući efikasnu razmjenu podataka između vozila, vozila i infrastrukture, te vozila i ljudi.
5, materijal čvrste fleksibilne spojne ploče: balansirajuća fleksibilnost i stabilnost
Unutar automobila, neke komponente zahtijevaju da štampane ploče imaju određeni stepen fleksibilnosti kako bi se prilagodile složenim prostornim rasporedima i dinamičnim radnim okruženjima. Pojavila se kruta ploča sa fleksibilnim spojem, koja kombinuje krute ploče i fleksibilne ploče sa električnim kolom kroz specifične procese, kombinujući stabilnost krutih ploča sa fleksibilnošću fleksibilnih ploča.
Fleksibilni dio obično koristi poliesterski film ili poliimid kao podlogu, koji imaju dobru fleksibilnost i mogu se savijati više puta bez utjecaja na električne performanse. U spojnom krugu instrument table automobila, kruta fleksibilna spojna ploča može postići fleksibilnu vezu između instrument table i drugih dijelova karoserije vozila, osiguravajući stabilan prijenos signala i prilagođavajući se malim vibracijama i deformacijama kontrolne ploče tokom vožnje vozila. U upravljačkom modulu vrata, kruta fleksibilna spojna ploča može se savijati pri otvaranju i zatvaranju vrata, istovremeno osiguravajući pouzdanost spoja strujnog kruga i izbjegavajući kvarove u upravljanju vratima uzrokovane prekinutim linijama. Primjena krutih materijala pločastih spojeva pruža snažnu podršku za optimizaciju unutrašnjeg prostora automobila i efikasno uređenje elektronskih uređaja.