Materjalinõuded autotööstuse HDI PCB jaoks

Elektroonikatööstuse jõuline areng on soodustanud paljude tööstusharude kiiret arengut. Viimastel aastatel on elektroonikatooteid autotööstuses laialdaselt kasutatud. Traditsiooniline autotööstus on rohkem pingutanud mehaanika, jõu, hüdraulika ja jõuülekande osas. Kaasaegne autotööstus tugineb aga rohkem elektroonilistele rakendustele, mis mängivad autodes üha olulisemat ja potentsiaalset rolli. Automaatne elektrifitseerimine hõlmab töötlemist, tuvastamist, teabe edastamist ja salvestamist, mida pole võimalik saavutada ilma trükkplaadita (PCB). Tulenevalt autode moderniseerimise ja digiteerimise nõuetest, samuti inimeste nõuetest autode ohutusele, mugavusele, lihtsale kasutamisele ja digiteerimisele, on trükkplaate kasutatud autotööstuses laialdaselt, kõrge tihedusega ühendatavate (HDI) PCB-de puhul, millel võib olla ristkiht. pimedad läbiviigud või kahekihiline struktuur.

Autotööstuse HDI trükkplaatide kõrge töökindluse ja ohutuse saavutamiseks peavad HDI trükkplaatide tootjad järgima rangeid eeskirju ja meetmeid.

Autode PCB tüübid

Autotööstuse trükkplaatides saab kasutada traditsioonilist ühekihilist PCB-d, kahekihilist PCB-d ja mitmekihilist PCB-d ning viimastel aastatel on HDI PCB-de laialdasest kasutusest saanud auto elektroonikatoodete esimene valik. Tavaliste HDI PCBde ja autotööstuse HDI PCBde vahel on tõepoolest oluline erinevus: esimene rõhutab praktilisust ja mitmekülgsust, teenindades olmeelektroonikat, teine ​​aga keskendub töökindlusele, ohutusele ja kõrgele kvaliteedile.

Tuleb märkida, et kuna autod hõlmavad väga erinevaid sõidukeid, nagu sõiduautod, veoautod või veoautod, mis nõuavad erinevate jõudlusnõuete ja funktsioonide jaoks erinevaid nõudeid, on käesolevas artiklis käsitletavad eeskirjad ja meetmed vaid mõned üldised reeglid ja mitte. sisaldama neid reegleid. erijuhtum.

Autotööstuse HDIPCB klassifikatsioon ja rakendus

HDI PCB saab jagada ühekihilisteks HDI PCB-deks, kahekihilisteks trükkplaatideks ja kolmekihilisteks trükkplaatideks. Siin viitab kiht prepregkihile.

Autoelektroonikat kasutatakse tavaliselt kahte tüüpi rakendustes:

a. Autode elektrooniline juhtimisseade ei tööta tõhusalt enne, kui seda kasutatakse koos sõiduki mehaaniliste süsteemidega (nagu mootor, šassii ja sõiduki digitaalsed juhtseadised), eriti elektroonilised kütuse sissepritsesüsteemid, mitteblokeeruvad pidurisüsteemid (ABS), libisemisvastane kontroll (ASC), veojõukontroll, elektrooniliselt juhitav vedrustus (ECS), elektrooniline automaatkäigukast (EAT) ja elektrooniline roolivõimendi (EPS).

b. Sõidukisisesed autotööstuses kasutatavad seadmed, mida saab autotööstuses iseseisvalt kasutada ja millel pole midagi pistmist auto jõudlusega, hõlmavad auto infosüsteeme või sõiduki arvuteid, GPS-süsteeme, autode videosüsteeme, sõidukisiseseid sidesüsteeme ja Interneti-seadmete funktsioone, mis on HDI PCB-de toetatud seadmete abil vastutavad need seadmed signaali edastamise ja suure kontrolli eest.

Nõuded autotööstuse HDIPCB tootjatele

Autotööstuse HDI trükkplaatide kõrge töökindluse ja ohutuse tõttu peavad autotööstuse HDI trükkplaatide tootjad vastama kõrgetele nõuetele:

a. Autotööstuse HDI trükkplaatide tootjad peavad järgima integreeritud juhtimissüsteeme ja kvaliteedijuhtimissüsteeme, mis mängivad võtmerolli trükkplaatide tootjate juhtimistaseme hindamisel või toetamisel. Mõned süsteemid ei saa kuuluda PCB tootjale enne, kui kolmas osapool on need autentinud. Näiteks peavad autode trükkplaatide tootjad olema ISO9001 ja ISO/IATF16949 sertifikaadiga.

b. HDIPCB tootjatel peab olema kindel tehnoloogia ja kõrge HDI tootmisvõimsus. Täpsemalt peavad autotööstuse trükkplaatide valmistamisele spetsialiseerunud tootjad tootma trükkplaate, mille joone laius/ruum on vähemalt 75 μm/75 μm ja kahekihiline struktuur. On aktsepteeritud, et HDI PCB tootjate protsessivõime indeks (CPK) peab olema vähemalt 1,33 ja seadme tootmisvõime (CMK) vähemalt 1,67. Hilisemas tootmises ei tohi teha muudatusi, välja arvatud juhul, kui klient on selle heaks kiitnud ja kinnitanud.

c. Autotööstuse HDIPCB tootjad peavad PCB tooraine valimisel järgima kõige rangemaid reegleid, kuna neil on võtmeroll lõpliku PCB töökindluse ja jõudluse määramisel.

Autotööstuse HDIPCB materjalinõuded

• Südamikplaat ja eeltöödeldud. Need on autotööstuse HDI PCBde valmistamise kõige elementaarsemad ja kriitilisemad elemendid. HDI PCBde tooraine osas on peamised kaalutlused südamikplaat ja prepreg. Tavaliselt on nii HDI südamikplaat kui ka dielektrilised kihid suhteliselt õhukesed. Seetõttu piisab tarbija HDI plaatidel kasutamiseks ühest prepregikihist. Autotööstuses kasutatavad HDI PCB-d peavad aga tuginema vähemalt kahe prepregikihi lamineerimisele, kuna üks kiht prepregikihti võib põhjustada väiksema isolatsioonitakistuse, kui ilmnevad õõnsused või ebapiisavad liimid. Pärast seda võib lõpptulemuseks olla kogu plaadi või toote rike.

• Jootemask. Otse pinnatrükkplaati katva kaitsekihina mängib jootemask sama olulist rolli kui südamikplaat ja prepreg. Lisaks välise vooluringi kaitsmisele mängib jootemask olulist rolli ka toote välimuses, kvaliteedis ja töökindluses. Seetõttu peavad autotööstuse trükkplaatide jootemaskikihid vastama kõige rangematele nõuetele. Jootemask peab läbima mitmed töökindlusega seotud testid, sealhulgas termilise salvestamise testi ja koorumise tugevuse testi.

Autotööstuse HDIPCB materjalide töökindluse testimine

Kvalifitseeritud HDI trükkplaatide tootja ei võta materjali valikut kunagi iseenesestmõistetavana. Selle asemel pidid nad plaadi töökindlust testima. Peamised autotööstuse HDI PCB materjalide töökindluse testid hõlmavad CAF-i (Conductive Anode Wire) testimist, kõrge ja madala temperatuuri termošoki testimist, ilmastikutemperatuuri tsükli testimist ja termilise salvestamise testimist.

• CAF test. Seda kasutatakse kahe juhtme vahelise isolatsioonitakistuse mõõtmiseks. See test hõlmab paljusid katseväärtusi, nagu minimaalne isolatsioonitakistus kihtide vahel, minimaalne isolatsioonitakistus läbiviikude vahel, minimaalne isolatsioonitakistus maetud läbiviikude vahel, minimaalne isolatsioonitakistus pimedate läbiviikude vahel ja minimaalne isolatsioonitakistus paralleelsete ahelate vahel.

• Kõrge ja madala temperatuuri termošoki testimine. See test on mõeldud takistuse muutumise määra testimiseks, mis peab olema väiksem kui teatud protsent. Täpsemalt hõlmavad selles testis mainitud parameetrid takistuse muutumise kiirust läbiviikude vahel, takistuse muutumise kiirust maetud läbiviikude vahel ja takistuse muutumise kiirust pimedate läbiviikude vahel.

• Kliima temperatuuri tsükli test. Katsetatav plaat tuleb enne ümberjootmist eelkonditsioneerida. Temperatuurivahemikus -40 kraadi ±3 kraadi kuni 140 kraadi ±2 kraadi tuleb tahvlit hoida minimaalsel ja maksimaalsel temperatuuril 15 minutit. Tänu sellele ei kannata head plaadid lamineerimist, valgeid laike ega plahvatusi.

• Kõrge temperatuuriga ladustamiskatse. See test keskendub jootemaski töökindlusele, eriti selle koorimistugevusele. Seda testi peetakse jootemaski hindamise seisukohalt kõige rangemaks.

Lähtudes ülalkirjeldatud katsenõuetest, võivad tekkida potentsiaalsed riskid, kui substraat või tooraine ei vasta kliendi nõudmistele. Seetõttu võib see, kas materjali testitakse või mitte, olla kvalifitseeritud HDI PCB tootja määramisel võtmetegur.

On palju strateegiaid ja meetmeid, mida saab kasutada autotööstuse HDI trükkplaatide tootja üle otsustamiseks, sealhulgas materjalide tarnija sertifitseerimine, protsessi tehnilised tingimused ning parameetrite määramine ja lisaseadmete kasutamine jne.