
電動車使用大量電池模塊蓄能,其控制電路與電池管理電控模塊對于PCB的安全要求極高。KET
現(xiàn)在,智能汽車發(fā)展話題持續(xù)火熱,尤其是EV(Electric Vehicle)全電動車掀起綠色運輸熱潮后,緊接著刺激如自動駕駛、聯(lián)網(wǎng)汽車、主動及被動汽車安全等電子設(shè)計需求,不僅新技術(shù)發(fā)展日趨成熟,實現(xiàn)設(shè)計所需的車用PCB需求也日益增長。
電動汽車與智能汽車,可以說是推動汽車電子蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)趨勢,尤其在環(huán)保與智能方向上面,車輛的電控功能或組件,多半扮演極重要的角色。在車內(nèi)外部署的大量傳感器,讓車輛可以切實掌握行車動態(tài)與車輛外圍信息,在擴增車輛的智能或是電動功能的同時,其實也帶給車輛朝電子應(yīng)用系統(tǒng)一個大跨度升級與擴展的絕佳機會。
汽車電控功能增加 車用PCB用量也同步提升

使用內(nèi)層厚銅技術(shù)(Cu Inlay PCB)電路板,其實在制作內(nèi)/外層厚銅處理是相當(dāng)不容易的,常規(guī)產(chǎn)品厚度**在105μm左右。KET
眾所周知,為車輛配置大量電子傳感器、電子功能模塊,這些關(guān)鍵的子系統(tǒng)確實會帶起車用PCB的用量提升,而汽車畢竟跟常規(guī)電子設(shè)備應(yīng)用情境不同,汽車可能會有爬山、涉水,戶外停放、接受高溫長時間曝曬、甚至漫漫長夜的低溫環(huán)境,車輛運輸行駛過程中面對的高速與震動、碰撞,又必須維持子系統(tǒng)的**運行狀態(tài)。這些應(yīng)用面與生產(chǎn)面的嚴(yán)苛要求,也讓車用PCB在產(chǎn)品質(zhì)量方面需要更高的要求,甚至對應(yīng)的安全檢測條件也較一般消費性電子的要求高出許多。
尤其是針對車輛安全議題發(fā)展的主動安全模塊和被動安全模塊,甚至是高安全要求的自動駕駛模塊,此外安全要求相對較低的娛樂系統(tǒng)、環(huán)境投影等車用電子應(yīng)用,這些系統(tǒng)模塊都須使用PCB串起關(guān)鍵元件集成,還必須連同整車進行繁復(fù)的驗證要求,符合各國的管理驗證規(guī)范,相比消費性電子的產(chǎn)品驗證,車用PCB的相關(guān)要求只會更嚴(yán)苛。
智能車、電動車 刺激車用PCB用量
中國大陸及臺灣地區(qū)在全球印刷電路板的生產(chǎn)制造技術(shù),應(yīng)是居全球領(lǐng)先的位置,實際產(chǎn)量會以消費性電子用途載板為主,對車用電子領(lǐng)域業(yè)者投入相較消費性電子需求仍較少,但隨著智能車、自動駕駛車、全電動車的市場趨于熱絡(luò),發(fā)展車用PCB產(chǎn)品或特定技術(shù)的業(yè)者也會逐漸增加。
對PCB來說,基本上就是承載各種電子元件、串接應(yīng)用模塊的載板,是電子元件的支撐平臺,其中為透過蝕刻導(dǎo)電電路的金屬薄膜連結(jié)各個關(guān)鍵電子元件。
對傳統(tǒng)的PCB來看,多運用印刷方式將預(yù)留線路保留、搭配化學(xué)藥劑蝕刻掉不要的金屬箔而形成電路板所需的導(dǎo)通線路與圖面,也因此被稱為印刷電路板,新一代的電子產(chǎn)品在追求小型化設(shè)計下,電路板設(shè)計也必須跟著縮小體積面積,因此新一代小型電路板或高密度載板為使用更精密的工序制作,運用貼附蝕刻阻劑的型態(tài)印用曝光顯影處理,再進行更精細的線路蝕刻工序。
車用PCB材料要求與驗證標(biāo)準(zhǔn)更高
雖說一般消費性電子使用的電路板、電子元件載板直接用上車用電子用途,也可以維持正常運行,但實務(wù)卻不能直接替用,因為汽車電子依子系統(tǒng)的裝設(shè)位置、用途、穩(wěn)定要求不同,對于電路板的材料、工序等要求就會有極大的不同。
以用在駕駛信息系統(tǒng)、一般娛樂用車載通訊等車內(nèi)電子設(shè)備,使用高可靠度、信賴度的1.6mm厚度PCB可在最小的材料與工序調(diào)整下,即可達到一般車載電子設(shè)備的使用要求。
另在關(guān)乎用車安全的車用影像、引擎動力控制單元等,PCB本身就必須增加更多環(huán)境條件驗證手段,例如,以冷熱沖擊測試、高溫高潮濕條件環(huán)境進行偏差測試等,找出可以耐受更高環(huán)境變化的PCB材料,避免電路板的功能因為受到環(huán)境條件變化,而產(chǎn)生線路故障或是材料變異影響電子元件的正確運行。
自動駕駛車、智能車 需高頻用途電路板
另一個發(fā)展方向是針對各種智能車、電動車需要的無線傳輸與車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求,在車用PCB的產(chǎn)制需求,尤其是針對毫米波雷達的天線應(yīng)用所需要的高頻率、高頻應(yīng)用頻段所使用的車用PCB。
針對車用PCB的高頻應(yīng)用條件,所關(guān)注的技術(shù)指標(biāo)除一樣要求產(chǎn)品對巨幅環(huán)境條件變化的耐受程度外,也對于傳送損失與特殊基材、復(fù)合結(jié)構(gòu)工序有其更高的要求,但若能在繁復(fù)條件下又必須達到大量產(chǎn)制的低成本要求就相當(dāng)不容易了。
另針對安全子系統(tǒng)如煞車、引擎室內(nèi)各種控制子系統(tǒng),對于常年使用的車用電子電路,在PCB驗證除必須扛得過各種冷熱沖擊測試、高濕度測試等,還必須檢視控制焊接剪的裂紋狀態(tài)必須限定在要求條件值范圍,同時也能確保與維持安裝電子零件能在嚴(yán)苛的運行環(huán)境下維持正常穩(wěn)定地接合狀態(tài)。
針對大功率、高溫 需特規(guī)車用PCB加持
部分高階或是更嚴(yán)苛應(yīng)用條件,可能會把車用PCB的材質(zhì)使用到如陶瓷或是其它特殊基材,但實際上這類特殊基材制成的產(chǎn)品并不便宜,為了降低成本和載板重量,如何讓以有機材料為基礎(chǔ)的載板也能達到特殊基材電路板的特性表現(xiàn),同時能維持低成本與重量的優(yōu)化就相當(dāng)困難。
在進階高階車用電路板,引用精細通孔規(guī)格,因應(yīng)如微小下的BGA元件連接與維持較佳使用條件的可能,而為縮小電控模塊體積,車用PCB采行多層板設(shè)計也相當(dāng)常見,使用諸如6層板,使用條件并不會比一般消費性電子要求低,**不同是車用載板的驗證與復(fù)測標(biāo)準(zhǔn)更高。
對于車用電子日趨增加的電動車、全電動車產(chǎn)制需求,在電池大電力大功率控制模塊或相關(guān)電子子系統(tǒng),電路板集成大量功率元件或高發(fā)熱元件的機會相當(dāng)高,為了讓PCB本身也能兼具達到散熱處理效用,這種特殊應(yīng)用的車用PCB也有不同做法改善整體子系統(tǒng)的散熱效果,例如透過將銅鑲嵌于PCB內(nèi)層(Cu Inlay PCB),與傳統(tǒng)PCB本身的復(fù)合材料基板能提供的散熱輔助效用相比優(yōu)化更明顯。
金而特電子成立于2005年,是一家專業(yè)從事消費電子類、網(wǎng)絡(luò)通訊類、汽車電子類等電子產(chǎn)品的PCBA加工和成品組裝,并提供制程技術(shù)研發(fā)、工藝設(shè)計、采購管理、生產(chǎn)控制、倉儲物流等完整一站式電子制造服務(wù)(EMS)企業(yè)。