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未来汽车制造对PCB有哪些要求?

time : 2019-06-04 09:10       作者:凡亿pcb

  未来汽车电子功能及环保要求将发生巨大变化,主要是受到了三大趋势的影响:自动驾驶、互联互通以及电动汽车数量不断增加,这些趋势会增加汽车中电子产品的附加值,同时也对PCB的性能提出了更高的要求。

  与PCB中信号处理有关的多数技术用于汽车行业时,必须针对必要的质量和可靠性要求进行转换。PCB是这些电子系统的关键部件,考虑到高速要求,PCB不只是设备之间的连接部件,必须特别注意可能会导致短路或开路的PCB失效模式。在一辆由几百伏的电压提供动力的无人驾驶汽车中,必须保证其中的PCB可靠运行。

  汽车中的PCB受到其寿命期间环境的影响,如温度、湿度及震动负荷的影响。一方面,距离致动器(如引擎)越来越近,例如功率电子元件要能经受更高的温度;另一方面,诸如车载电脑之类的电子设备可更好地防止外部应力的作用,由于充电时间及一天24小时不间断服务,需要有更长的使用寿命。

  为了满足自动驾驶及互联汽车的信号处理要求,汽车的HDI技术还必须向前迈进一大步,才能够使用有几千个I/O和BGA间距<0.8 mm的处理器和存储器。高速要求需要使用新材料,新材料必须应对环境要求,特别是湿度和温度。

  在PCB内部,湿度十分关键,由于电化学迁移(ECM)可能导致不同类型的失效模式。对镀通孔周围变形区、界面处的PCB裂纹或散装材料的裂纹必须进行研究,树脂裂纹可能是由于温度下降、高压力、弯曲和/或机械负荷而导致的。此外,PCB材料在高压下的性能也需要研究,所有这一切对于保证PCB绝缘特性都是必要的。

  消费品行业的阻抗可控PCB叠层和PCB工艺控制都是标准的,汽车行业必须保证优质的信号完整性和电源完整性,并具备良好的电磁兼容性。需要特别注意材料的选择,以保证除电气性能外,材料在温度、湿度、偏压方面的稳定性,这将导致未来对材料选择及设计规则的限制,为了确保必要的电气性能,要鉴定PCB供应商在高速应用方面的资质。

  考虑到PCB基材(Dk、Df)的电气特性,汽车应用必须考虑生产容差及环境的影响,如温、湿度会影响电气值。例如,在热老化过程中,材料的相对介电常数和介电损耗都会降低,但介电常数会随着环氧树脂材料中水分含量的增加而增加。

  汽车电子的功能及要求面临着巨大的变化,可修改或调整消费类产品行业的解决方案,以满足汽车产品要求,并且必须发展电力电子批量生产的新理念。


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