Požiadavky na materiál pre automobilovú HDI PCB

Intenzívny rozvoj elektronického priemyslu podporil rýchly rozvoj mnohých priemyselných odvetví. V posledných rokoch sa elektronické produkty široko používajú v automobilovom priemysle. Tradičný automobilový priemysel venoval viac úsilia mechanike, pohonu, hydraulike a prevodovke. Moderný automobilový priemysel sa však viac spolieha na elektronické aplikácie, ktoré zohrávajú v automobiloch čoraz významnejšiu a potenciálnu úlohu. Automatická elektrifikácia je o spracovaní, snímaní, prenose informácií a zázname, čo nie je možné dosiahnuť bez dosky plošných spojov (PCB). Vzhľadom na požiadavky modernizácie a digitalizácie automobilov, ako aj ľudské požiadavky na bezpečnosť, komfort, jednoduchú obsluhu a digitalizáciu automobilov, sa v automobilovom priemysle vo veľkej miere používajú dosky plošných spojov, dosky plošných spojov s vysokou hustotou (HDI), ktoré môžu mať medzivrstvu. slepé priechody alebo dvojvrstvová štruktúra.

Na dosiahnutie vysokej spoľahlivosti a bezpečnosti automobilových HDI PCB musia výrobcovia HDI PCB dodržiavať prísne zásady a opatrenia.

Automobilové typy PCB

V automobilových obvodových doskách je možné použiť tradičné jednovrstvové PCB, dvojvrstvové PCB a viacvrstvové PCB a v posledných rokoch sa široké uplatnenie HDI PCB stalo prvou voľbou pre automobilové elektronické produkty. Medzi bežnými HDI PCB a automobilovými HDI PCB je skutočne zásadný rozdiel: prvé z nich zdôrazňujú praktickosť a všestrannosť, slúžiace spotrebnej elektronike, zatiaľ čo druhé sa zameriavajú na spoľahlivosť, bezpečnosť a vysokú kvalitu.

Je potrebné uviesť, že keďže automobily pokrývajú širokú škálu vozidiel, ako sú osobné, nákladné alebo nákladné autá vyžadujúce rôzne požiadavky na rôzne výkonové očakávania a funkcie, predpisy a opatrenia, o ktorých sa bude diskutovať v tomto článku, sú len niektorými všeobecnými pravidlami a nie sú zahrnúť tieto pravidlá. špeciálny prípad.

Klasifikácia a aplikácia automobilového HDIPCB

HDI PCB možno rozdeliť na jednovrstvové HDI PCB, dvojvrstvové zabudované PCB a trojvrstvové zabudované PCB. Vrstva sa tu vzťahuje na vrstvu predimpregnovaného laminátu.

Automobilová elektronika sa zvyčajne používa v dvoch typoch aplikácií:

a. Automobilové elektronické riadiace zariadenie nebude fungovať efektívne, kým sa nepoužije v spojení s mechanickými systémami vozidla (ako sú digitálne ovládacie prvky motora, podvozku a vozidla), najmä elektronické systémy vstrekovania paliva, protiblokovacie brzdové systémy (ABS), protišmykové ovládanie (ASC), kontrola trakcie, elektronicky riadené odpruženie (ECS), elektronická automatická prevodovka (EAT) a elektronický posilňovač riadenia (EPS).

b. Medzi automobilové zariadenia vo vozidle, ktoré sa môžu používať nezávisle v automobilovom prostredí a nemajú nič spoločné s výkonom automobilu, patria automobilové informačné systémy alebo počítače vozidiel, systémy GPS, automobilové video systémy, komunikačné systémy vo vozidle a funkcie internetových zariadení, ktoré sú implementované zariadeniami podporovanými HDI PCB, tieto zariadenia sú zodpovedné za prenos signálu a veľa kontroly.

Požiadavky na výrobcov automobilových HDIPCB

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

a. Výrobcovia automobilových HDI plošných spojov musia dodržiavať integrované systémy riadenia a systémy riadenia kvality, ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu pri posudzovaní alebo podpore úrovne riadenia výrobcov plošných spojov. Niektoré systémy nemôže vlastniť výrobca PCB, kým nie sú overené treťou stranou. Napríklad výrobcovia PCB pre automobily musia mať certifikáciu ISO9001 a ISO/IATF16949.

b. Výrobcovia HDIPCB musia mať solídnu technológiu a vysoké výrobné možnosti HDI. Konkrétne výrobcovia, ktorí sa špecializujú na výrobu automobilových dosiek plošných spojov, musia vyrábať dosky plošných spojov so šírkou/priestorom aspoň 75 μm/75 μm a dvojvrstvovou štruktúrou. Je akceptované, že výrobcovia HDI PCB musia mať index spôsobilosti procesu (CPK) aspoň 1,33 a schopnosť výroby zariadenia (CMK) aspoň 1,67. V následnej výrobe sa nesmú vykonávať žiadne úpravy, pokiaľ nie sú schválené a potvrdené zákazníkom.

c. Automobiloví výrobcovia HDIPCB musia pri výbere surovín PCB dodržiavať najprísnejšie pravidlá, pretože zohrávajú kľúčovú úlohu pri určovaní spoľahlivosti a výkonu finálnej dosky plošných spojov.

Požiadavky na materiál pre automobilový priemysel HDIPCB

• Nosná doska a predimpregnovaný laminát. Sú to najzákladnejšie a kritické prvky pre výrobu automobilových HDI PCB. Pokiaľ ide o suroviny pre HDI PCB, hlavnými faktormi sú základná doska a predimpregnovaný laminát. HDI jadrová doska aj dielektrické vrstvy sú zvyčajne relatívne tenké. Na použitie na spotrebiteľských HDI doskách preto stačí jedna vrstva predimpregnovaného laminátu. Automobilové HDI PCB sa však musia spoliehať na lamináciu najmenej dvoch vrstiev predimpregnovaného laminátu, pretože jedna vrstva predimpregnovaného laminátu môže mať za následok nižší izolačný odpor, ak sa vyskytnú dutiny alebo nedostatočné lepidlá. Potom môže byť konečným výsledkom zlyhanie celej dosky alebo produktu.

• Spájkovacia maska. Spájkovacia maska ​​ako ochranná vrstva priamo pokrývajúca povrchovú dosku s plošnými spojmi tiež zohráva rovnakú dôležitú úlohu ako jadrová doska a predimpregnovaný laminát. Spájkovacia maska ​​okrem ochrany vonkajšieho obvodu zohráva dôležitú úlohu aj pri vzhľade, kvalite a spoľahlivosti produktu. Preto musia vrstvy spájkovacej masky na doskách s plošnými spojmi v automobiloch spĺňať tie najprísnejšie požiadavky. Spájkovacia maska ​​musí prejsť množstvom testov týkajúcich sa spoľahlivosti, vrátane testu tepelnej akumulácie a testu pevnosti v odlupovaní.

Testovanie spoľahlivosti automobilových materiálov HDIPCB

Kvalifikovaný výrobca HDI PCB nikdy nepovažuje výber materiálu za samozrejmosť. Namiesto toho museli urobiť nejaké testy spoľahlivosti dosky. Medzi hlavné testy týkajúce sa spoľahlivosti automobilových materiálov HDI PCB patrí testovanie CAF (Conductive Anode Wire), testovanie tepelnými šokmi pri vysokých a nízkych teplotách, testovanie cyklických zmien počasia a testovanie 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 odpor izolácie medzi paralelnými obvodmi.

• Testovanie tepelným šokom pri vysokých a nízkych teplotách. 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.

• Skúška klimatického teplotného cyklu. Testovanú dosku je potrebné pred spájkovaním pretaviť vopred upraviť. V teplotnom rozsahu -40 stupňov ±3 stupne až 140 stupňov ±2 stupne musí byť doska udržiavaná pri minimálnej a maximálnej teplote 15 minút. Vďaka tomu dobré dosky netrpia lamináciou, bielymi škvrnami ani výbuchmi.

• Test skladovania pri vysokej teplote. Tento test sa zameriava na spoľahlivosť spájkovacej masky, najmä na jej pevnosť v odlupovaní. Tento test sa považuje za najprísnejší z hľadiska posúdenia spájkovacej masky.

Na základe vyššie opísaných skúšobných požiadaviek sa môžu vyskytnúť potenciálne riziká, ak substrát alebo surovina nespĺňajú požiadavky zákazníka. 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 HDI PCB, vrátane certifikácie dodávateľa materiálu, technických podmienok v procese a určovania parametrov a aplikácie príslušenstva atď.