در مقابل پس‌زمینه حمایت جهانی برای سفر سبز، حفظ انرژی و کاهش انتشار، صنعت خودروهای انرژی جدید در حال رونق است و به یک نیروی کلیدی در تحول و ارتقای صنعت خودرو تبدیل شده است. در سیستم پیچیده الکترونیکی خودروهای انرژی نو، بردهای مدار مسئولیت انتقال و کنترل سیگنال را بر عهده دارند. در این میان، مواد، طراحی، و فرآیند ساخت برد مدار نقش تعیین کننده ای در عملکرد، ایمنی و قابلیت اطمینان وسایل نقلیه جدید انرژی ایفا می کند.
1، ویژگی های برد مدارهای خودرو انرژی جدید
(1) مقاومت در برابر حرارت بالا
در طول کار وسایل نقلیه با انرژی جدید، برد مدار به دلیل عبور جریان، مقدار زیادی گرما تولید می کند، به ویژه در شرایط بار بالا مانند شارژ سریع و رانندگی با سرعت بالا-. بنابراین، برد آن باید مقاومت حرارتی خوبی داشته باشد. با در نظر گرفتن تخته پلی آمید به عنوان مثال، می تواند دماهای تا 200 درجه یا حتی بالاتر را تحمل کند، خواص فیزیکی و الکتریکی پایدار را در محیط های با دمای بالا حفظ کند، به طور موثر از خرابی مدار ناشی از نرم شدن و تغییر شکل برد جلوگیری کند و از عملکرد قابل اعتماد سیستم های الکترونیکی خودروهای انرژی جدید در شرایط کاری مختلف اطمینان حاصل کند.
(2) عایق الکتریکی خوب
عملکرد عایق الکتریکی با عملکرد ایمن وسایل نقلیه انرژی جدید مرتبط است. برد مدار باید بتواند مدارهای با پتانسیل های مختلف را به طور موثر ایزوله کند تا از نشتی جلوگیری کند. بردهای مبتنی بر رزین اپوکسی با کارایی بالا که از طریق فرمول‌ها و تکنیک‌های خاص پردازش می‌شوند، رسانایی بسیار پایینی دارند، محافظت عایق قابل اعتمادی را ارائه می‌دهند، خطر اتصال کوتاه را کاهش می‌دهند و از ایمنی سرنشینان و وسایل الکترونیکی داخل خودرو محافظت می‌کنند.
(3) استحکام مکانیکی بالا
وسایل نقلیه با انرژی جدید در هنگام رانندگی با محیط های مکانیکی مختلفی مانند ارتعاشات و ضربه مواجه خواهند شد. برد مدار باید دارای استحکام مکانیکی کافی برای مقاومت در برابر این نیروهای خارجی و جلوگیری از آسیب هایی مانند ترک و شکستگی باشد. پانل های کامپوزیت تقویت شده با فایبر گلاس به دلیل ویژگی های استحکام بالای خود به یک انتخاب متداول برای بردهای مدار خودروهای انرژی جدید تبدیل شده اند که می تواند یکپارچگی ساختاری برد مدار را تحت فشارهای مکانیکی پیچیده تضمین کند و عملکرد پایدار سیستم های الکترونیکی را تضمین کند.
2، نقاط طراحی تابلوهای مدار برای وسایل نقلیه انرژی جدید
(1) طرح فشرده و طراحی یکپارچه بالا
فضای داخلی وسایل نقلیه با انرژی جدید محدود است، و سیستم الکترونیکی پیچیده است، از جمله ماژول‌های کلیدی متعدد مانند سیستم مدیریت باتری، سیستم کنترل موتور، و{0}}شارژر روی برد. طراحی برد مدار نیاز به یک طرح فشرده دارد و مدارهای کاربردی متعددی را در یک فضای محدود یکپارچه می کند. به عنوان مثال، افزایش تعداد لایه‌های سیم‌کشی از طریق طراحی چند لایه، به طور موثر از فضا استفاده می‌کند، سطح برد مدار را کاهش می‌دهد و تراکم مدار را برای دستیابی به کوچک‌سازی و سبک‌سازی سیستم‌های الکترونیکی افزایش می‌دهد. این امر برای بهبود برد و عملکرد کلی خودروهای انرژی جدید اهمیت زیادی دارد.
(2) طراحی سازگاری الکترومغناطیسی
تعداد زیادی از منابع تداخل الکترومغناطیسی در وسایل نقلیه انرژی جدید وجود دارد، مانند نویز الکترومغناطیسی تولید شده توسط موتور و عملکرد مبدل قدرت. طراحی بردهای مدار باید به طور کامل سازگاری الکترومغناطیسی را در نظر بگیرد و از طریق برنامه ریزی منطقی مسیرهای مدار، تنظیم لایه های محافظ و سایر اقدامات، تأثیر تداخل الکترومغناطیسی بر سیستم های الکترونیکی را کاهش دهد. به عنوان مثال، مدارهای حساس را از مدارهای منبع تداخل جدا کنید و از پوشش‌های محافظ فلزی برای محافظت از مدارهای حساس استفاده کنید، و اطمینان حاصل کنید که دستگاه‌های الکترونیکی با یکدیگر تداخل ندارند و پایدار عمل می‌کنند.
3، فرآیند ساخت تابلوهای مدار برای وسایل نقلیه انرژی جدید
(1) حفاری با دقت بالا و فناوری سوراخ میکرو
سوراخ های عبوری روی تخته مدار وسایل نقلیه انرژی جدید برای اتصال لایه های مختلف مدارها استفاده می شود که به دقت دیافراگم بسیار بالایی نیاز دارد. فناوری حفاری لیزری پیشرفته می‌تواند به پردازش روزنه‌های کوچک (مانند کمتر از 0.1 میلی‌متر) دست یابد، و دقت حفاری می‌تواند به 0.01 ± میلی‌متر برسد که الزامات سیم‌کشی با چگالی بالا را برآورده می‌کند. در همین حال، فناوری سوراخ میکرو می‌تواند به طور موثر فضای اشغال شده توسط vias را کاهش دهد، تراکم سیم‌کشی بردهای مدار را بهبود بخشد و پشتیبانی فنی را برای دستیابی به طرح‌های پیچیده مدار فراهم کند.
(2) فرآیند حکاکی خط ریز
برای برآورده کردن الزامات انتقال سیگنال با سرعت بالا در سیستم‌های الکترونیکی وسایل نقلیه انرژی جدید، بردهای مدار به فرآیندهای حکاکی دقیق نیاز دارند تا از دقت مدار اطمینان حاصل شود. با استفاده از فناوری فتولیتوگرافی برای انتقال الگوی مدار طراحی شده بر روی یک روکش مسی-و سپس با استفاده از محلول{3}} اچینگ با دقت بالا برای برداشتن دقیق فویل مس اضافی، مداری با عرض خط و فاصله بسیار ظریف تشکیل می‌شود. در حال حاضر، در ساخت تابلوهای مدارهای{5} جدید انرژی جدید، عرض/فاصله خطوط می تواند به 3/3 میلی متر یا حتی کمتر برسد، که به طور موثر مقاومت و اندوکتانس انتقال سیگنال را کاهش می دهد و انتقال سیگنال سریع و پایدار را تضمین می کند.
(3) فشار دادن و کنترل کیفیت تخته چند لایه
ساختار برد چند لایه کلید دستیابی به یکپارچگی بالای بردهای مدار خودرو انرژی جدید است. در طول فرآیند لمینیت تخته‌های چندلایه، لازم است پارامترهایی مانند دما، فشار و زمان به شدت کنترل شود تا اطمینان حاصل شود که هر لایه تخته به‌طور محکم به ورق نیمه پخت می‌چسبد و از عیوبی مانند لایه‌برداری و حباب جلوگیری می‌کند. در عین حال، روش‌های پیشرفته بازرسی کیفیت مانند بازرسی خودکار نوری، بازرسی اشعه ایکس و غیره برای انجام بازرسی جامع برد مدار، تشخیص به موقع و تصحیح مشکلات در فرآیند تولید، و اطمینان از اینکه هر برد مدار استانداردهای با کیفیت- را رعایت می‌کند، اتخاذ می‌شود.