Automobilová HDI PCB klasifikácia a aplikácia

Rýchly rozvoj elektronického priemyslu podporil rýchly rozvoj mnohých priemyselných odvetví. V posledných rokoch sa v automobilovom priemysle čoraz viac využívajú elektronické produkty. Tradičný automobilový priemysel má viac úsilia v oblasti mechaniky, energie, hydrauliky a prevodovky. Moderný automobilový priemysel sa však viac spolieha na elektronické aplikácie, ktoré zohrávajú v automobiloch čoraz dôležitejšiu a potenciálnu úlohu. Automatická elektrifikácia je o spracovaní, snímaní, prenose informácií a zázname, čo by doska plošných spojov (PCB) nikdy nemohla dosiahnuť. Vzhľadom na potreby modernizácie a digitalizácie automobilov, ako aj požiadavky ľudí na bezpečnosť automobilov, komfort, jednoduchú obsluhu a digitalizáciu sa DPS v automobilovom priemysle široko používajú, od obyčajných jednovrstvových DPS, dvojvrstvových DPS až po zložité viacvrstvové DPS. -vrstvové PCB. Layer PCB alebo High Density Interconnect (HDI) PCB, prípadne s medzivrstvovými slepými priechodmi alebo dvojitými stavebnými vrstvami.

Na dosiahnutie vysokej spoľahlivosti a bezpečnosti automobilových HDI PCB musia výrobcovia HDI PCB dodržiavať prísne zásady a opatrenia, na ktoré sa tento článok zameria.

Automobilové typy PCB

V automobilových obvodových doskách sú k dispozícii tradičné jednovrstvové PCB, dvojvrstvové PCB a viacvrstvové PCB, zatiaľ čo široké uplatnenie HDI PCB sa v posledných rokoch stalo prvou voľbou pre automobilové elektronické produkty. Medzi bežnými HDI PCB a automobilovými HDI PCB je skutočne podstatný rozdiel: prvé z nich kladie dôraz na praktickosť a multifunkčnosť, slúžiace spotrebnej elektronike, zatiaľ čo druhé sa snažia o spoľahlivosť, bezpečnosť a vysokú kvalitu.

Je potrebné uviesť, že keďže automobily pokrývajú širokú klasifikáciu vozidiel, ako sú autá, nákladné autá alebo nákladné autá vyžadujúce rôzne požiadavky na rôzne výkonové očakávania a funkcie, pravidlá a opatrenia, o ktorých sa bude diskutovať v tomto článku, sú len niektoré zo všeobecných aplikácií nad rámec tieto špeciálne prípady. pravidlo.

Automobilová HDI PCB klasifikácia a aplikácia

HDI dosky plošných spojov možno rozdeliť na jednovrstvové plošné spoje HDI, dvojvrstvové plošné spoje a trojvrstvové plošné spoje. Tu sa vrstva vzťahuje na vrstvu predimpregnovaného laminátu.

Automobilová elektronika sa vo všeobecnosti delí do dvoch kategórií:

a. Automobilové elektronické ovládacie prvky nemôžu efektívne fungovať, kým nespolupracujú s mechanickými systémami na vozidle (ako sú digitálne ovládacie prvky motora, podvozku a vozidla), najmä elektronické systémy vstrekovania paliva, protiblokovacie brzdové systémy (ABS), protipreklzový systém (ASC). ), kontrola trakcie, elektronicky riadené odpruženie (ECS), elektronická automatická prevodovka (EAT) a elektronický posilňovač riadenia (EPS).

b. Medzi automobilové zariadenia vo vozidle, ktoré sa dajú použiť nezávisle v automobilovom prostredí a nemajú nič spoločné s výkonom v automobiloch, patria automobilové informačné systémy alebo palubné počítače, systémy GPS, automobilové video systémy, komunikačné systémy vo vozidle a internetové zariadenia. Funkcie sú implementované zariadeniami podporovanými HDI PCB, zodpovednými za prenos signálu a viacnásobné ovládanie.

Požiadavky na výrobcov automobilových HDI PCB

Kvôli vysokej spoľahlivosti a bezpečnosti automobilových HDI PCB musia výrobcovia automobilových HDI PCB spĺňať vysoké požiadavky:

a. Výrobcovia automobilových HDI plošných spojov musia dodržiavať komplexné systémy riadenia a systémy riadenia kvality, ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu pri posudzovaní alebo podpore úrovne riadenia výrobcov plošných spojov. Určité systémy nemôže vlastniť výrobca PCB, kým nebudú identifikované certifikáciou tretej strany. Napríklad výrobcovia automobilových PCB musia mať certifikáciu ISO9001 a ISO/TS16949.

b. Výrobcovia HDI PCB musia byť vybavení solídnou technológiou a vysokými výrobnými schopnosťami HDI. Konkrétne výrobcovia, ktorí sa špecializujú na výrobu dosiek s plošnými spojmi pre automobily, musia vyrábať dosky s čiarou/priestorom najmenej 75 μm/75 μm a musia byť dvojité. Všeobecne sa uznáva, že výrobcovia HDI PCB musia mať index spôsobilosti procesu (CPK) aspoň 1,33 a schopnosť výroby zariadenia (CMK) aspoň 1,67. Úpravy v budúcej výrobe nie sú povolené, pokiaľ ich neschváli a nepotvrdí zákazník.

c. Výrobcovia automobilových HDI DPS musia dodržiavať najprísnejšie pravidlá pre výber surovín DPS, pretože zohrávajú kľúčovú úlohu pri určovaní spoľahlivosti a výkonu finálnej DPS.

Požiadavky na materiál pre automobilovú HDI PCB

• Nosná doska a predimpregnovaný laminát. Sú to najzákladnejšie a najkritickejšie faktory pre výrobu automobilových HDI PCB. Základná doska a predimpregnovaný laminát sú hlavnými faktormi, pokiaľ ide o suroviny pre HDI PCB. HDI jadrová doska aj dielektrické vrstvy sú zvyčajne relatívne tenké. Pre spotrebiteľské HDI dosky preto stačí jedna vrstva predimpregnovaného laminátu. Automobilové HDI dosky plošných spojov sa však musia spoliehať na lamináciu najmenej dvoch vrstiev predimpregnovaného laminátu, pretože jedna vrstva predimpregnovaného laminátu môže viesť k nižšiemu izolačnému odporu v prípade dutín alebo nedostatočnej priľnavosti. Potom môže byť konečným výsledkom zlyhanie celej dosky alebo produktu.

• Zváračská maska. Spájkovacia maska ​​tiež zohráva rovnako dôležitú úlohu ako jadrová doska a predimpregnovaný laminát ako ochranná vrstva priamo na povrchových doskách plošných spojov. Okrem ochrany vonkajších obvodov zohráva spájkovacia maska ​​tiež dôležitú úlohu vo vzhľade, kvalite a spoľahlivosti produktu. V dôsledku toho musia spájkovacie masky na doskách plošných spojov pre automobily spĺňať najprísnejšie požiadavky. Spájkovacie masky musia prejsť niekoľkými testami spoľahlivosti, vrátane testov tepelnej akumulácie a testov pevnosti v odlupovaní.

Testovanie spoľahlivosti automobilových HDI PCB materiálov

Kvalifikovaní výrobcovia HDI PCB nikdy nepovažujú výber materiálu za samozrejmosť. Namiesto toho museli urobiť nejaké testy spoľahlivosti dosky. Medzi hlavné testy spoľahlivosti automobilových materiálov HDI PCB patrí test CAF (Conductive Anode Wire), test tepelných šokov pri vysokých a nízkych teplotách, test teplotných cyklov počasia a test tepelnej akumulácie.

• CAF test. Používa sa na meranie izolačného odporu medzi dvoma vodičmi. Tento test pokrýva mnoho testovacích hodnôt, ako je minimálny izolačný odpor medzi vrstvami, minimálny izolačný odpor medzi priechodmi, minimálny izolačný odpor medzi podzemnými priechodmi, minimálny izolačný odpor medzi slepými priechodmi a minimálny izolačný odpor medzi paralelnými obvodmi.

• Skúšky tepelným šokom pri vysokej a nízkej teplote. Tento test je určený na testovanie rýchlosti zmeny odporu, ktorá musí byť menšia ako určité percento. Konkrétne parametre uvedené v tomto teste zahŕňajú rýchlosť zmeny odporu medzi priechodmi, rýchlosť zmeny odporu medzi podzemnými priechodmi a rýchlosť zmeny odporu medzi slepými priechodmi.

• Test cyklu teploty počasia. Doska, ktorá sa má testovať, musí byť pred spájkovaním pretavením predbežne upravená. Doska sa musí udržiavať na minimálnej a maximálnej teplote počas 15 minút v teplotnom rozsahu -40 stupňov ± 3 stupne až 140 stupňov ± 2 stupne. V dôsledku toho na kvalifikovaných doskách nedôjde k žiadnej laminácii, bielym škvrnám alebo výbuchom.

• Skúška akumulácie tepla. Tento test sa používa hlavne na spoľahlivosť spájkovacej masky, najmä jej odlupovacej pevnosti. Z hľadiska posúdenia spájkovacej masky možno tento test považovať za najprísnejší.

Podľa požiadaviek vyššie uvedeného testu, ak podkladový materiál alebo surovina nemôže uspokojiť potreby zákazníkov, nastanú určité potenciálne riziká. Preto to, či je materiál testovaný alebo nie, môže byť kľúčovým faktorom pri určovaní kvalifikovaného výrobcu HDI PCB.

Existuje mnoho stratégií a opatrení, ktoré možno použiť na posúdenie výrobcu automobilových dosiek plošných spojov HDI, vrátane certifikácie dodávateľa materiálu, špecifikácie a určovania parametrov počas procesu a aplikácie príslušenstva atď. Nájdite spoľahlivého výrobcu plošných spojov HDI, ktorý môže byť dôležitým faktorom pri určovaní a posudzovaní ich spoľahlivosti.