تابلوهای PCB خودرو که معمولاً استفاده می شود

به عنوان حامل قطعات الکترونیکی و کلید اتصالات الکتریکی، عملکرد بردهای مدار چاپی به طور مستقیم بر ایمنی، قابلیت اطمینان و هوشمندی خودروها تأثیر می گذارد. به عنوان ماده اصلی PCB، برد PCB نقش کلیدی در برآوردن نیازهای محیط کاری پیچیده و خواستار اتومبیل ها دارد. انواع مختلف بردهای PCB خودرو که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند، با خواص منحصر به فرد خود، از عملکرد پایدار سیستم های الکترونیکی خودرو پشتیبانی می کنند.

1، تخته FR-4: یک ماده اولیه پرکاربرد

FR{1}}4 یک لمینت با روکش مس تقویت شده با پارچه الیاف شیشه و بر پایه رزین اپوکسی است که به طور گسترده در زمینه pcb خودرو استفاده می شود. این دارای خواص مکانیکی خوبی است و می تواند در برابر ارتعاشات و ضربه ها در حین کار خودرو مقاومت کند و از یکپارچگی ساختار برد مدار اطمینان حاصل کند. از نظر عملکرد الکتریکی، FR-4 دارای عملکرد عایق پایدار است که می تواند به طور موثر از اتصال کوتاه مدار جلوگیری کند و انتقال سیگنال پایدار را تضمین کند.

برد FR{4}}به طور گسترده در برخی از بخش‌های غیر بحرانی خودروها که الزامات نسبتاً سخت‌گیرانه‌تری برای دما و عملکرد الکتریکی دارند، مانند مدارهای کنترل روشنایی داخلی معمولی و برخی مدارهای حسگر ساده استفاده می‌شود. به منظور برآورده کردن الزامات قابلیت اطمینان بالاتر صنعت خودرو، پیشرفت‌های زیادی در مواد FR{11}}4 نیز انجام شده است. به عنوان مثال، با افزایش دمای انتقال شیشه ای، می توان ثبات ابعادی آن را در محیط های با دمای بالا افزایش داد. مقدار Tg FR-4 معمولی به طور کلی بین 130-140 درجه است، در حالی که Tg مواد درجه یک خودرو FR-4 را می توان تا 150 درجه یا حتی بالاتر از 170 درجه افزایش داد و به آن اجازه می دهد در مناطق با دمای بالا مانند محفظه موتور بهتر کار کند و به طور موثر از مشکلاتی مانند تغییر شکل صفحه و خرابی مدار ناشی از دمای بالا جلوگیری کند.

2، مواد Tg بالا: نیروی اصلی در رسیدگی به چالش‌های دمای بالا-

دمای محفظه موتور و سایر قسمت های خودرو می تواند تا 150 درجه یا حتی بیشتر برسد. در این محیط‌های{2}در دمای بالا، مواد با مقادیر Tg بالا به انتخاب ارجح برای بردهای مدار چاپی خودرو تبدیل می‌شوند. علاوه بر مواد TgFR-4 بالا که قبلاً ذکر شد، مواد پلی‌آمید نیز به دلیل مقاومت بالای آنها در دمای بالا، در صنعت خودروسازی بسیار مورد علاقه هستند. مقدار Tg مواد PI معمولاً بالای 250 درجه است و برخی حتی از 300 درجه نیز فراتر می رود که می تواند خواص فیزیکی و شیمیایی پایدار را در محیط های با دمای بسیار بالا حفظ کند.

PCB ساخته شده از مواد PI نه تنها دارای مقاومت در برابر دمای بالا، بلکه مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی عالی و ثابت دی الکتریک پایین است. ثابت دی الکتریک پایین منجر به از دست دادن سیگنال کمتر و سرعت بیشتر در حین انتقال می شود، که برای برنامه های{1}} انتقال داده با سرعت بالا در خودروها، مانند سیستم های ارتباطی خودرو و انتقال داده های حسگر رانندگی مستقل بسیار مهم است. در سیستم مدیریت باتری خودروهای انرژی نو، به دلیل گرمای زیاد تولید شده در طول فرآیند شارژ و دشارژ باتری، دمای بالای محیط و الزامات بسیار بالا برای دقت انتقال سیگنال و پایداری BMS، pcb مواد PI می‌تواند به خوبی این نیازها را برآورده کند و از نظارت و کنترل دقیق وضعیت باتری توسط سیستم مدیریت باتری اطمینان حاصل کند و عملکرد ایمن و کارآمد باتری را تضمین کند.

3، بستر فلزی: کلید اتلاف گرمای کارآمد

با افزایش مداوم قدرت دستگاه های الکترونیکی خودرو، مسائل مربوط به اتلاف گرما به طور فزاینده ای برجسته می شود. زیرلایه های فلزی، به ویژه بسترهای آلومینیومی، به دلیل عملکرد عالی در اتلاف گرما، به طور گسترده در زمینه هایی مانند روشنایی LED خودرو و ماژول های الکترونیکی قدرت استفاده می شود. زیرلایه آلومینیومی از یک لایه پایه فلزی، یک لایه عایق و یک لایه رسانا تشکیل شده است. لایه پایه فلزی (معمولاً آلومینیوم) می تواند به سرعت گرما را از بین ببرد، در حالی که لایه عایق عایق الکتریکی بین مدار و زیرلایه فلزی را تضمین می کند. لایه رسانا برای حمل مدار استفاده می شود.

در چراغ‌های LED خودرو، تراشه LED مقدار زیادی گرما را در طول فرآیند انتشار نور تولید می‌کند. اگر به موقع از بین نرود، باعث افزایش دمای تراشه LED، کاهش بازده نور و کاهش طول عمر می شود. PCB LED ساخته شده از بستر آلومینیومی می تواند به سرعت گرمای تولید شده توسط تراشه LED را به لایه فلزی زیرلایه آلومینیومی هدایت کند و سپس گرما را از طریق ساختار اتلاف حرارت چراغ جلوی خودرو به محیط اطراف پراکنده کند و به طور موثر عملکرد پایدار و عمر طولانی چراغ جلو LED را تضمین کند. برای ماژول‌های الکترونیکی قدرت در خودروها، مانند کنترل‌کننده‌های موتور، اینورترها و غیره، این قطعات تلفات قابل‌توجهی در طول کار ایجاد می‌کنند و همچنین به اقدامات اتلاف گرمای کارآمد نیاز دارند. pcb بستر آلومینیومی می تواند نیازهای اتلاف حرارت خود را برآورده کند و همچنین دارای استحکام مکانیکی خاصی برای انطباق با محیط ارتعاش پیچیده خودروها است.

4، مواد با فرکانس بالا: الزامات-ارتباطات با سرعت بالا را برآورده می کند

با توسعه خودروهای هوشمند و شبکه ای، الزامات برای انتقال سیگنال با فرکانس بالا در سیستم های ارتباطی خودرو به طور فزاینده ای افزایش می یابد. در کاربردهایی مانند ارتباطات 5G و رادار وسایل نقلیه، بردهای PCB باید دارای مشخصه های مماس ثابت دی الکتریک پایین و تلفات دی الکتریک پایین باشند تا تضعیف و اعوجاج در طول انتقال سیگنال کاهش یابد. بنابراین مواد با فرکانس بالا مانند پلی تترا فلوئورواتیلن و مواد کامپوزیت آن به گزینه های ایده آل برای این کاربردها تبدیل شده اند.

مواد PTFE دارای مقادیر بسیار پایین Dk و Df هستند که از انتقال-سرعت و پایدار سیگنال‌های فرکانس بالا- در مدارهای PCB اطمینان می‌دهند. در سیستم های راداری موج میلی متری با فرکانس 77 گیگاهرتز یا بالاتر در وسایل نقلیه، رادار موج میلی متری اطلاعاتی مانند فاصله، سرعت و زاویه اشیاء هدف را با انتشار و دریافت امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا شناسایی می کند. در این مرحله، بردهای مدار چاپی ساخته شده از مواد با فرکانس بالا مبتنی بر PTFE می‌توانند سیگنال‌های رادار با فرکانس بالا را با دقت ارسال کنند، از وضوح بالا و دقت تشخیص سیستم رادار اطمینان حاصل کنند، و داده‌های ادراک محیطی قابل اعتمادی را برای رانندگی خودکار فراهم کنند. در ماژول ارتباطی شبکه خودرو، بردهای مدار چاپی با فرکانس بالا-برای پشتیبانی از ارتباطات بی‌سیم با سرعت بالا و پایدار، دستیابی به تبادل کارآمد داده بین وسایل نقلیه، وسایل نقلیه و زیرساخت‌ها، و وسایل نقلیه و افراد مورد نیاز است.

5، مواد ورق مفصل انعطاف پذیر سفت و سخت: تعادل انعطاف پذیری و ثبات

در داخل خودرو، برخی از قطعات به بردهای مدار چاپی نیاز دارند تا دارای درجه خاصی از انعطاف پذیری برای انطباق با طرح‌بندی‌های فضایی پیچیده و محیط‌های کاری پویا باشند. برد اتصال انعطاف پذیر سخت پدید آمده است که بردهای مدار صلب و بردهای مدار انعطاف پذیر را از طریق فرآیندهای خاص ترکیب می کند و پایداری بردهای صلب را با انعطاف پذیری بردهای انعطاف پذیر ترکیب می کند.

قسمت انعطاف پذیر معمولاً از فیلم پلی استر یا پلی آمید به عنوان بستر استفاده می کند که انعطاف پذیری خوبی دارند و می توانند چندین بار خم شوند بدون اینکه بر عملکرد الکتریکی تأثیر بگذارند. در مدار اتصال داشبورد خودرو، صفحه مفصل انعطاف پذیر سفت و سخت می تواند به اتصال انعطاف پذیری بین داشبورد و سایر قسمت های بدنه خودرو دست یابد و از انتقال سیگنال پایدار اطمینان حاصل کند و با ارتعاشات و تغییر شکل های کوچک داشبورد در حین رانندگی وسیله نقلیه سازگار شود. در ماژول کنترل درب، صفحه اتصال انعطاف پذیر سفت و سخت می تواند با باز و بسته شدن درب خم شود، در حالی که از قابلیت اطمینان اتصال مدار اطمینان می یابد و از خرابی های کنترل درب ناشی از خطوط شکسته جلوگیری می کند. استفاده از مواد ورق مفصل انعطاف پذیر سفت و سخت پشتیبانی قوی برای بهینه سازی فضای داخلی خودروها و چیدمان کارآمد دستگاه های الکترونیکی را فراهم می کند.