Ταξινόμηση και εφαρμογή HDI PCB αυτοκινήτου

Η ταχεία ανάπτυξη της βιομηχανίας ηλεκτρονικών έχει προωθήσει την ταχεία ανάπτυξη πολλών βιομηχανιών. Τα τελευταία χρόνια, τα ηλεκτρονικά προϊόντα χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο στην αυτοκινητοβιομηχανία. Η παραδοσιακή αυτοκινητοβιομηχανία καταβάλλει περισσότερες προσπάθειες στη μηχανική, την ισχύ, τα υδραυλικά και τη μετάδοση. Ωστόσο, η σύγχρονη αυτοκινητοβιομηχανία βασίζεται περισσότερο σε ηλεκτρονικές εφαρμογές που διαδραματίζουν όλο και πιο σημαντικό και δυνητικό ρόλο στα αυτοκίνητα. Η αυτόματη ηλεκτροδότηση έχει να κάνει με την επεξεργασία, την ανίχνευση, τη μεταφορά και την εγγραφή πληροφοριών, κάτι που δεν θα μπορούσε ποτέ να πετύχει μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB). Λόγω των αναγκών εκσυγχρονισμού και ψηφιοποίησης των αυτοκινήτων, καθώς και των απαιτήσεων των ανθρώπων για ασφάλεια, άνεση, απλή λειτουργία και ψηφιοποίηση του αυτοκινήτου, τα PCB έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία, από συνηθισμένα PCB μονής στρώσης, PCB διπλής στρώσης έως πολύπλοκα πολλαπλών - PCB στρώσης. PCB στρώματος ή PCB διασύνδεσης υψηλής πυκνότητας (HDI), πιθανώς με τυφλά vias διασταύρωσης ή διπλά στρώματα κατασκευής.

Για να επιτευχθεί υψηλή αξιοπιστία και ασφάλεια των PCB HDI αυτοκινήτου, πρέπει να ακολουθούνται αυστηρές πολιτικές και μέτρα από τους κατασκευαστές HDI PCB, τα οποία θα αποτελέσουν το επίκεντρο αυτού του άρθρου.

Τύποι PCB αυτοκινήτου

Στις πλακέτες κυκλωμάτων αυτοκινήτων, διατίθενται παραδοσιακά PCB μονής στρώσης, PCB διπλής στρώσης και PCB πολλαπλών στρώσεων, ενώ η ευρεία εφαρμογή του HDI PCB τα τελευταία χρόνια έχει γίνει η πρώτη επιλογή για ηλεκτρονικά προϊόντα αυτοκινήτου. Υπάρχει πράγματι μια ουσιαστική διαφορά μεταξύ των συνηθισμένων PCB HDI και των HDI PCB αυτοκινήτων: η πρώτη δίνει έμφαση στην πρακτικότητα και την πολυλειτουργικότητα, εξυπηρετώντας ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, ενώ η δεύτερη προσπαθεί για αξιοπιστία, ασφάλεια και υψηλή ποιότητα.

Είναι απαραίτητο να αναφερθεί ότι επειδή τα αυτοκίνητα καλύπτουν μια ευρεία ταξινόμηση οχημάτων όπως αυτοκίνητα, φορτηγά ή φορτηγά που απαιτούν διαφορετικές απαιτήσεις για διαφορετικές προσδοκίες απόδοσης και λειτουργίες, οι κανόνες και τα μέτρα που θα συζητηθούν σε αυτό το άρθρο είναι μόνο μερικές από τις γενικές εφαρμογές πέρα ​​από αυτές τις ειδικές περιπτώσεις. κανόνας.

Ταξινόμηση και εφαρμογή HDI PCB αυτοκινήτου

Τα HDI PCB μπορούν να χωριστούν σε PCB HDI μονής στρώσης, PCB συσσωρευμένης διπλής στρώσης και PCB τριπλής στρώσης. Εδώ, το στρώμα αναφέρεται στο στρώμα prepreg.

Τα ηλεκτρονικά αυτοκίνητα χωρίζονται γενικά σε δύο κατηγορίες:

ένα. Τα ηλεκτρονικά χειριστήρια αυτοκινήτων δεν μπορούν να λειτουργήσουν αποτελεσματικά έως ότου συνεργαστούν με τα μηχανικά συστήματα του οχήματος (όπως ο κινητήρας, το πλαίσιο και τα ψηφιακά χειριστήρια του οχήματος), ειδικά τα ηλεκτρονικά συστήματα ψεκασμού καυσίμου, τα συστήματα αντιμπλοκαρίσματος πέδησης (ABS), το αντιολισθητικό έλεγχο (ASC). ), Έλεγχος πρόσφυσης, Ηλεκτρονικά ελεγχόμενη ανάρτηση (ECS), Ηλεκτρονικό αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων (EAT) και Ηλεκτρονικό υδραυλικό σύστημα διεύθυνσης (EPS).

σι. Οι συσκευές αυτοκινήτου εντός οχήματος που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ανεξάρτητα στο αυτοκινητιστικό περιβάλλον και δεν έχουν καμία σχέση με την απόδοση του αυτοκινήτου περιλαμβάνουν συστήματα πληροφοριών αυτοκινήτου ή υπολογιστές εντός οχήματος, συστήματα GPS, συστήματα βίντεο αυτοκινήτου, συστήματα επικοινωνίας εντός οχήματος και συσκευές Διαδικτύου. Οι λειτουργίες υλοποιούνται από συσκευές που υποστηρίζονται από HDI PCB, υπεύθυνες για τη μετάδοση σήματος και τον πολλαπλό έλεγχο.

Απαιτήσεις για κατασκευαστές PCB HDI αυτοκινήτου

Λόγω της υψηλής αξιοπιστίας και ασφάλειας των PCB HDI αυτοκινήτου, οι κατασκευαστές HDI PCB αυτοκινήτων πρέπει να πληρούν υψηλού επιπέδου απαιτήσεις:

ένα. Οι κατασκευαστές HDI PCB αυτοκινήτων πρέπει να τηρούν ολοκληρωμένα συστήματα διαχείρισης και συστήματα διαχείρισης ποιότητας που διαδραματίζουν βασικό ρόλο στην κρίση ή την υποστήριξη του επιπέδου διαχείρισης των κατασκευαστών PCB. Ορισμένα συστήματα δεν μπορούν να ανήκουν σε κατασκευαστή PCB έως ότου αναγνωριστούν από μια πιστοποίηση τρίτου μέρους. Για παράδειγμα, οι κατασκευαστές PCB αυτοκινήτων πρέπει να είναι πιστοποιημένοι ISO9001 και ISO/TS16949.

σι. Οι κατασκευαστές HDI PCB πρέπει να είναι εξοπλισμένοι με σταθερή τεχνολογία και υψηλές δυνατότητες κατασκευής HDI. Συγκεκριμένα, οι κατασκευαστές που ειδικεύονται στην κατασκευή πλακέτας κυκλωμάτων αυτοκινήτων πρέπει να κατασκευάζουν πλακέτες με γραμμή/χώρο τουλάχιστον 75μm/75μm και διπλής στοίβαξης. Είναι γενικά αποδεκτό ότι οι κατασκευαστές PCB HDI πρέπει να έχουν δείκτη ικανότητας διεργασίας (CPK) τουλάχιστον 1,33 και ικανότητα κατασκευής συσκευών (CMK) τουλάχιστον 1,67. Τροποποιήσεις σε μελλοντική κατασκευή δεν επιτρέπονται εκτός εάν εγκριθούν και επιβεβαιωθούν από τον πελάτη.

ντο. Οι κατασκευαστές HDI PCB αυτοκινήτων πρέπει να ακολουθούν τους πιο αυστηρούς κανόνες για την επιλογή των πρώτων υλών PCB, καθώς διαδραματίζουν βασικό ρόλο στον καθορισμό της αξιοπιστίας και της απόδοσης του τελικού PCB.

Απαιτήσεις υλικού για HDI PCB αυτοκινήτου

• Πλάκα πυρήνα και προεμποτισμός. Είναι οι πιο βασικοί και κρίσιμοι παράγοντες για την κατασκευή PCB HDI αυτοκινήτου. Η πλακέτα πυρήνα και το prepreg είναι τα κύρια ζητήματα όταν πρόκειται για πρώτες ύλες για PCB HDI. Τυπικά, τόσο η πλακέτα πυρήνα HDI όσο και τα διηλεκτρικά στρώματα είναι σχετικά λεπτά. Επομένως, ένα στρώμα prepreg είναι αρκετό για πλακέτες HDI καταναλωτών. Ωστόσο, τα HDI PCB αυτοκινήτων πρέπει να βασίζονται στην πλαστικοποίηση τουλάχιστον δύο στρώσεων προεμποτισμού, καθώς ένα μόνο στρώμα προεμποτισμού μπορεί να οδηγήσει σε χαμηλότερη αντίσταση μόνωσης σε περίπτωση κοιλοτήτων ή ανεπαρκούς κόλλας. Μετά από αυτό, το τελικό αποτέλεσμα θα μπορούσε να είναι η αποτυχία ολόκληρης της πλακέτας ή του προϊόντος.

• Μάσκα συγκόλλησης. Η μάσκα συγκόλλησης παίζει επίσης έναν εξίσου σημαντικό ρόλο ως πλακέτα πυρήνα και προεμποτισμένη ως προστατευτική στρώση απευθείας πάνω από πλακέτες κυκλωμάτων επιφάνειας. Εκτός από την προστασία των εξωτερικών κυκλωμάτων, η μάσκα συγκόλλησης παίζει επίσης ζωτικό ρόλο στην εμφάνιση, την ποιότητα και την αξιοπιστία του προϊόντος. Ως αποτέλεσμα, οι μάσκες συγκόλλησης σε πλακέτες κυκλωμάτων για αυτοκίνητα πρέπει να πληρούν τις πιο αυστηρές απαιτήσεις. Οι μάσκες συγκόλλησης πρέπει να περάσουν πολλές δοκιμές αξιοπιστίας, συμπεριλαμβανομένων των δοκιμών θερμικής αποθήκευσης και των δοκιμών αντοχής στο ξεφλούδισμα.

Δοκιμή αξιοπιστίας υλικών HDI PCB αυτοκινήτου

Οι πιστοποιημένοι κατασκευαστές PCB HDI δεν θεωρούν ποτέ δεδομένη την επιλογή υλικού. Αντίθετα, έπρεπε να κάνουν κάποιες δοκιμές σχετικά με την αξιοπιστία του πίνακα. Οι κύριες δοκιμές για την αξιοπιστία των υλικών HDI PCB αυτοκινήτων περιλαμβάνουν τη δοκιμή CAF (αγώγιμο καλώδιο ανόδου), τη δοκιμή θερμικού σοκ σε υψηλή και χαμηλή θερμοκρασία, τη δοκιμή κύκλου θερμοκρασίας καιρού και τη δοκιμή θερμικής αποθήκευσης.

• Τεστ CAF. Χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της αντίστασης μόνωσης μεταξύ δύο αγωγών. Αυτή η δοκιμή καλύπτει πολλές τιμές δοκιμής, όπως ελάχιστη αντίσταση μόνωσης μεταξύ των στρωμάτων, ελάχιστη αντίσταση μόνωσης μεταξύ αγωγών, ελάχιστη αντίσταση μόνωσης μεταξύ θαμμένων αγωγών, ελάχιστη αντίσταση μόνωσης μεταξύ τυφλών αγωγών και ελάχιστη αντίσταση μόνωσης μεταξύ παράλληλων κυκλωμάτων.

• Δοκιμές θερμικού σοκ υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας. Αυτή η δοκιμή έχει σχεδιαστεί για να ελέγξει τον ρυθμό αλλαγής αντίστασης που πρέπει να είναι μικρότερος από ένα ορισμένο ποσοστό. Συγκεκριμένα, οι παράμετροι που αναφέρονται σε αυτή τη δοκιμή περιλαμβάνουν τον ρυθμό αλλαγής αντίστασης μεταξύ των vias, τον ρυθμό αλλαγής αντίστασης μεταξύ των θαμμένων vias και τον ρυθμό αλλαγής αντίστασης μεταξύ των τυφλών vias.

• Δοκιμή κύκλου θερμοκρασίας καιρού. Η πλακέτα που πρόκειται να δοκιμαστεί πρέπει να προετοιμαστεί πριν από τη συγκόλληση με επαναροή. Η πλακέτα πρέπει να διατηρείται στην ελάχιστη και μέγιστη θερμοκρασία για 15 λεπτά εντός του εύρους θερμοκρασίας από -40 μοίρες ± 3 μοίρες έως 140 μοίρες ± 2 μοίρες . Ως αποτέλεσμα, δεν θα προκύψουν πλαστικοποίηση, λευκές κηλίδες ή εκρήξεις σε κατάλληλους πίνακες.

• Δοκιμή θερμικής αποθήκευσης. Αυτή η δοκιμή χρησιμοποιείται κυρίως για την αξιοπιστία της μάσκας συγκόλλησης, ειδικά για την αντοχή της στο ξεφλούδισμα. Όσον αφορά την κρίση της μάσκας συγκόλλησης, αυτή η δοκιμή μπορεί να θεωρηθεί η πιο αυστηρή.

Σύμφωνα με τις απαιτήσεις της παραπάνω δοκιμής, εάν το υλικό υποστρώματος ή η πρώτη ύλη δεν μπορεί να καλύψει τις ανάγκες των πελατών, θα προκύψουν ορισμένοι πιθανοί κίνδυνοι. Επομένως, το αν ένα υλικό δοκιμάζεται ή όχι μπορεί να είναι ένας βασικός παράγοντας για τον προσδιορισμό ενός πιστοποιημένου κατασκευαστή HDI PCB.

Υπάρχουν πολλές στρατηγικές και μέτρα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να κριθεί ένας κατασκευαστής HDI PCB αυτοκινήτου, συμπεριλαμβανομένης της πιστοποίησης προμηθευτή υλικών, των προδιαγραφών κατά τη διαδικασία και του καθορισμού παραμέτρων και της εφαρμογής αξεσουάρ κ.λπ. Βρείτε έναν αξιόπιστο κατασκευαστή HDI PCB που μπορεί να είναι ένας σημαντικός παράγοντας στον προσδιορισμό και την κρίση της αξιοπιστίας τους.