Sebagai pembawa komponen elektronik dan kunci sambungan listrik, kinerja papan sirkuit tercetak secara langsung memengaruhi keselamatan, keandalan, dan kecerdasan mobil. Sebagai bahan dasar PCB, papan PCB memainkan peran penting dalam memenuhi persyaratan lingkungan kerja mobil yang kompleks dan menuntut. Berbagai jenis papan PCB otomotif yang umum digunakan, dengan sifat uniknya, mendukung pengoperasian sistem elektronik otomotif yang stabil.
1, papan FR-4: bahan dasar yang banyak digunakan
FR-4 adalah laminasi berlapis tembaga yang diperkuat dengan kain serat kaca dan berbahan dasar resin epoksi, yang banyak digunakan di bidang PCB otomotif. Ini memiliki sifat mekanik yang baik dan dapat menahan getaran dan benturan selama pengoperasian kendaraan, memastikan integritas struktur papan sirkuit. Dalam hal kinerja kelistrikan, FR-4 memiliki kinerja insulasi yang stabil, yang secara efektif dapat mencegah korsleting dan memastikan transmisi sinyal stabil.
Papan FR-4 banyak digunakan di beberapa bagian non-kritis mobil yang memiliki persyaratan suhu dan kinerja kelistrikan yang relatif tidak terlalu ketat, seperti sirkuit kontrol pencahayaan interior biasa dan beberapa sirkuit sensor sederhana. Untuk memenuhi persyaratan keandalan yang lebih tinggi dalam industri otomotif, banyak perbaikan juga telah dilakukan pada material FR-4. Misalnya, dengan meningkatkan suhu transisi kaca, stabilitas dimensinya di lingkungan bersuhu tinggi dapat ditingkatkan. Nilai Tg FR-4 biasa umumnya antara 130-140 derajat, sedangkan Tg material FR-4 kelas otomotif dapat ditingkatkan hingga 150 derajat atau bahkan di atas 170 derajat, sehingga dapat bekerja lebih baik di area bersuhu tinggi seperti kompartemen mesin, secara efektif menghindari masalah seperti deformasi pelat dan kegagalan sirkuit yang disebabkan oleh suhu tinggi.
2, Bahan Tg tinggi: kekuatan utama dalam mengatasi-tantangan suhu tinggi
Suhu di ruang mesin dan bagian lain mobil bisa mencapai 150 derajat atau bahkan lebih tinggi. Dalam-lingkungan bersuhu tinggi ini, material dengan nilai Tg tinggi menjadi pilihan utama untuk papan sirkuit cetak otomotif. Selain material TgFR-4 tinggi yang disebutkan sebelumnya, material polimida juga sangat disukai dalam industri otomotif karena ketahanannya terhadap suhu tinggi. Nilai Tg bahan PI biasanya di atas 250 derajat, bahkan ada yang melebihi 300 derajat, yang dapat menjaga kestabilan sifat fisik dan kimia di lingkungan bersuhu sangat tinggi.
Pcb yang terbuat dari bahan PI tidak hanya memiliki ketahanan suhu tinggi, tetapi juga ketahanan korosi kimia yang sangat baik dan konstanta dielektrik yang rendah. Konstanta dielektrik yang rendah menghasilkan kehilangan sinyal yang lebih rendah dan kecepatan yang lebih cepat selama transmisi, yang sangat penting untuk-aplikasi transmisi data berkecepatan tinggi pada mobil, seperti pada sistem komunikasi kendaraan dan transmisi data sensor mengemudi otonom. Dalam sistem manajemen baterai kendaraan energi baru, karena banyaknya panas yang dihasilkan selama proses pengisian dan pengosongan baterai, suhu lingkungan yang tinggi, dan persyaratan yang sangat tinggi untuk akurasi transmisi sinyal dan stabilitas BMS, PCB bahan PI dapat dengan baik memenuhi kebutuhan ini, memastikan pemantauan yang akurat dan kontrol status baterai oleh sistem manajemen baterai, dan menjamin pengoperasian baterai yang aman dan efisien.
3, Substrat logam: kunci pembuangan panas yang efisien
Dengan terus meningkatnya kekuatan perangkat elektronik otomotif, masalah pembuangan panas menjadi semakin menonjol. Substrat logam, terutama substrat aluminium, banyak digunakan di berbagai bidang seperti pencahayaan LED otomotif dan modul elektronika daya karena kinerja pembuangan panasnya yang sangat baik. Substrat aluminium terdiri dari lapisan dasar logam, lapisan insulasi, dan lapisan konduktif. Lapisan dasar logam (biasanya aluminium) dapat dengan cepat menghantarkan panas, sedangkan lapisan isolasi memastikan isolasi listrik antara sirkuit dan substrat logam. Lapisan konduktif digunakan untuk membawa rangkaian.
Pada lampu depan LED mobil, chip LED menghasilkan panas dalam jumlah besar selama proses emisi cahaya. Jika tidak hilang tepat waktu, hal ini akan menyebabkan suhu chip LED meningkat, efisiensi cahaya menurun, dan masa pakainya menjadi lebih pendek. Pcb LED yang terbuat dari substrat aluminium dapat dengan cepat menghantarkan panas yang dihasilkan oleh chip LED ke lapisan logam substrat aluminium, dan kemudian membuang panas ke lingkungan sekitar melalui struktur pembuangan panas lampu depan mobil, secara efektif memastikan pengoperasian yang stabil dan umur panjang lampu depan LED. Untuk modul elektronika daya di mobil, seperti pengontrol motor, inverter, dll., komponen ini menghasilkan kehilangan daya yang signifikan selama pengoperasian dan juga memerlukan tindakan pembuangan panas yang efisien. Pcb substrat aluminium dapat memenuhi persyaratan pembuangan panasnya dan juga memiliki kekuatan mekanik tertentu untuk beradaptasi dengan lingkungan getaran kompleks mobil.
4, Materi frekuensi tinggi: memenuhi persyaratan komunikasi-berkecepatan tinggi
Dengan berkembangnya mobil cerdas dan berjaringan, kebutuhan{{0}transmisi sinyal frekuensi tinggi dalam sistem komunikasi kendaraan menjadi semakin tinggi. Dalam aplikasi seperti komunikasi 5G dan radar kendaraan, papan PCB harus memiliki konstanta dielektrik yang rendah dan karakteristik tangen kerugian dielektrik yang rendah untuk mengurangi redaman dan distorsi selama transmisi sinyal. Oleh karena itu, material berfrekuensi tinggi seperti polytetrafluoroethylene dan material kompositnya menjadi pilihan ideal untuk aplikasi ini.
Bahan PTFE memiliki nilai Dk dan Df yang sangat rendah, memastikan transmisi sinyal frekuensi tinggi-berkecepatan tinggi dan stabil di sirkuit PCB. Dalam sistem radar gelombang milimeter dengan frekuensi 77GHz atau lebih tinggi di kendaraan, radar gelombang milimeter mendeteksi informasi seperti jarak, kecepatan, dan sudut objek target dengan memancarkan dan menerima-gelombang elektromagnetik frekuensi tinggi. Pada titik ini, papan sirkuit tercetak yang terbuat dari bahan-frekuensi tinggi berbasis PTFE dapat secara akurat mengirimkan sinyal radar-frekuensi tinggi, memastikan resolusi tinggi dan akurasi deteksi sistem radar, serta menyediakan data persepsi lingkungan yang andal untuk mengemudi secara otonom. Dalam modul komunikasi jaringan kendaraan, papan sirkuit cetak material berfrekuensi tinggi juga diperlukan untuk mendukung komunikasi nirkabel berkecepatan tinggi dan stabil, sehingga mencapai pertukaran data yang efisien antara kendaraan, kendaraan dan infrastruktur, serta kendaraan dan orang.
5, bahan pelat sambungan fleksibel yang kaku: menyeimbangkan fleksibilitas dan stabilitas
Di dalam mobil, beberapa komponen memerlukan papan sirkuit cetak yang memiliki tingkat fleksibilitas tertentu untuk beradaptasi dengan tata ruang yang kompleks dan lingkungan kerja yang dinamis. Papan sambungan fleksibel yang kaku telah muncul, yang menggabungkan papan sirkuit kaku dan papan sirkuit fleksibel melalui proses tertentu, menggabungkan stabilitas papan kaku dengan fleksibilitas papan fleksibel.
Bagian fleksibel biasanya menggunakan film poliester atau polimida sebagai substratnya, yang memiliki kelenturan yang baik dan dapat ditekuk berkali-kali tanpa mempengaruhi kinerja kelistrikan. Pada sirkuit sambungan dasbor mobil, pelat sambungan fleksibel yang kaku dapat mencapai sambungan fleksibel antara dasbor dan bagian lain bodi kendaraan, memastikan transmisi sinyal stabil dan beradaptasi dengan getaran kecil dan deformasi dasbor selama mengemudi kendaraan. Pada modul kontrol pintu, pelat sambungan fleksibel yang kaku dapat ditekuk saat pintu dibuka dan ditutup, sekaligus memastikan keandalan sambungan sirkuit dan menghindari kegagalan kontrol pintu yang disebabkan oleh garis putus-putus. Penerapan material pelat sambungan fleksibel yang kaku memberikan dukungan kuat untuk mengoptimalkan ruang interior mobil dan menata perangkat elektronik secara efisien.