Autoteollisuuden HDI-piirilevyjen luokittelu ja sovellus

Elektroniikkateollisuuden nopea kehitys on edistänyt monien toimialojen nopeaa kehitystä. Viime vuosina elektroniikkatuotteita on käytetty yhä enemmän autoteollisuudessa. Perinteisellä autoteollisuudella on enemmän ponnisteluja mekaniikassa, tehossa, hydrauliikassa ja voimansiirrossa. Nykyaikainen autoteollisuus luottaa kuitenkin enemmän elektronisiin sovelluksiin, joilla on yhä tärkeämpi ja potentiaalisempi rooli autoissa. Automaattinen sähköistys tarkoittaa käsittelyä, tunnistusta, tiedonsiirtoa ja tallennusta, mitä painetulla piirilevyllä (PCB) ei koskaan pystytä saavuttamaan. Autojen modernisoinnin ja digitalisoinnin tarpeiden sekä ihmisten autoturvallisuutta, mukavuutta, yksinkertaista käyttöä ja digitalisointia koskevien vaatimusten vuoksi piirilevyjä on käytetty laajalti autoteollisuudessa tavallisista yksikerroksisista piirilevyistä kaksikerroksisista piirilevyistä monimutkaisiin monimutkaisiin piirilevyihin. -kerros PCB:t. Layer PCB tai High Density Interconnect (HDI) PCB, mahdollisesti poikkikerroksinen sokea läpivienti tai kaksi kerrosta.

Autoteollisuuden HDI-piirilevyjen korkean luotettavuuden ja turvallisuuden saavuttamiseksi HDI-piirilevyjen valmistajien on noudatettava tiukkoja käytäntöjä ja toimenpiteitä, jotka ovat tämän artikkelin painopisteitä.

Autojen piirilevytyypit

Autojen piirilevyissä on saatavilla perinteisiä yksikerroksisia piirilevyjä, kaksikerroksisia piirilevyjä ja monikerroksisia piirilevyjä, kun taas HDI-piirilevyn laajasta sovelluksesta on viime vuosina tullut autoteollisuuden elektroniikkatuotteiden ensimmäinen valinta. Tavallisten HDI-piirilevyjen ja autojen HDI-piirilevyjen välillä onkin olennainen ero: edellinen korostaa käytännöllisyyttä ja monikäyttöisyyttä, palvelee kulutuselektroniikkaa, kun taas jälkimmäinen pyrkii luotettavuuteen, turvallisuuteen ja korkeaan laatuun.

On tarpeen todeta, että koska autot kattavat laajan ajoneuvoluokituksen, kuten henkilöautot, kuorma-autot tai kuorma-autot, jotka vaativat erilaisia ​​vaatimuksia erilaisille suorituskykyodotuksille ja toiminnoille, tässä artikkelissa käsiteltävät säännöt ja toimenpiteet ovat vain joitain yleisistä sovelluksista. näitä erikoistapauksia. sääntö.

Autoteollisuuden HDI-piirilevyjen luokittelu ja sovellus

HDI-piirilevyt voidaan jakaa yksikerroksisiin HDI-piirilevyihin, kaksikerroksisiin rakenne- ja kolmikerroksisiin piirilevyihin. Tässä kerros viittaa prepreg-kerrokseen.

Autoelektroniikka jaetaan yleensä kahteen luokkaan:

a. Autojen elektroniset hallintalaitteet eivät voi toimia tehokkaasti ennen kuin ne toimivat yhdessä ajoneuvon mekaanisten järjestelmien (kuten moottorin, alustan ja ajoneuvon digitaalisten hallintalaitteiden), erityisesti elektronisten polttoaineen ruiskutusjärjestelmien, lukkiutumattomien jarrujen (ABS) ja luistonestojärjestelmän (ASC) kanssa. ), Luistonesto, elektronisesti ohjattu jousitus (ECS), elektroninen automaattivaihteisto (EAT) ja elektroninen ohjaustehostin (EPS).

b. Ajoneuvon sisäisiä laitteita, joita voidaan käyttää itsenäisesti autoympäristössä ja joilla ei ole mitään tekemistä autojen suorituskyvyn kanssa, ovat autojen tietojärjestelmät tai ajoneuvon tietokoneet, GPS-järjestelmät, autojen videojärjestelmät, ajoneuvon sisäiset viestintäjärjestelmät ja Internet-laitteet. Toiminnot toteutetaan HDI PCB:n tukemilla laitteilla, jotka vastaavat signaalin siirrosta ja monipuolisesta ohjauksesta.

Vaatimukset autoteollisuuden HDI-piirilevyjen valmistajille

Autojen HDI-piirilevyjen korkean luotettavuuden ja turvallisuuden vuoksi autojen HDI-piirilevyjen valmistajien on täytettävä korkeat vaatimukset:

a. Autoteollisuuden HDI-piirilevyjen valmistajien on noudatettava kattavia johtamisjärjestelmiä ja laadunhallintajärjestelmiä, joilla on keskeinen rooli piirilevyvalmistajien johtamistason arvioinnissa tai tukemisessa. Piirilevyjen valmistaja ei voi omistaa tiettyjä järjestelmiä ennen kuin ne on kolmannen osapuolen sertifioima. Esimerkiksi autojen piirilevyjen valmistajien on oltava ISO9001- ja ISO/TS16949-sertifioituja.

b. HDI-piirilevyjen valmistajilla on oltava vankka teknologia ja korkea HDI-valmistuskyky. Erityisesti autoteollisuuden piirilevyjen valmistukseen erikoistuneiden valmistajien on tehtävä levyt, joiden rivi/tila on vähintään 75 μm/75 μm ja jotka on pinottu kaksinkertaisesti. On yleisesti hyväksyttyä, että HDI-piirilevyjen valmistajien Process Capability Index (CPK) -indeksin on oltava vähintään 1,33 ja laitevalmistuskyvyn (CMK) vähintään 1,67. Muutokset tulevaan valmistukseen eivät ole sallittuja, ellei asiakas ole hyväksynyt ja vahvistanut niitä.

c. Autoteollisuuden HDI-piirilevyjen valmistajien on noudatettava tiukimpia sääntöjä piirilevyjen raaka-aineiden valinnassa, koska niillä on keskeinen rooli lopullisen piirilevyn luotettavuuden ja suorituskyvyn määrittämisessä.

Autoteollisuuden HDI-piirilevyjen materiaalivaatimukset

• Runkolevy ja prepreg. Ne ovat alkeellisimmat ja kriittisimmät tekijät autojen HDI-piirilevyjen valmistuksessa. Sydänlevy ja prepreg ovat tärkeimmät seikat HDI-piirilevyjen raaka-aineissa. Tyypillisesti sekä HDI-ydinlevy että dielektriset kerrokset ovat suhteellisen ohuita. Siksi yksi kerros prepregiä riittää kuluttaja-HDI-levyille. Ajoneuvojen HDI-piirilevyjen on kuitenkin perustuttava vähintään kahden prepreg-kerroksen laminointiin, koska yksi prepreg-kerros voi heikentää eristysvastusta, jos siinä on onteloita tai riittämätön liima. Sen jälkeen lopputulos voi olla koko levyn tai tuotteen vika.

• Hitsausmaski. Juotosmaskilla on myös yhtä tärkeä rooli ydinlevynä ja prepregillä suojakerroksena suoraan pintapiirilevyjen päällä. Ulkoisten piirien suojaamisen lisäksi juotosmaskilla on myös tärkeä rooli tuotteen ulkonäön, laadun ja luotettavuuden kannalta. Tämän seurauksena autojen piirilevyjen juotosmaskien on täytettävä tiukimmatkin vaatimukset. Juotosmaskien on läpäistävä useita luotettavuustestejä, mukaan lukien lämpövarastointitestit ja kuoriutumislujuustestit.

Autojen HDI-piirilevymateriaalien luotettavuustestaus

Pätevät HDI-piirilevyjen valmistajat eivät koskaan pidä materiaalien valintaa itsestäänselvyytenä. Sen sijaan heidän piti testata levyn luotettavuutta. Tärkeimmät autoteollisuuden HDI-piirilevymateriaalien luotettavuustestit sisältävät CAF-testin (Conductive Anode Wire), korkean ja matalan lämpötilan lämpöshokkitestin, sään lämpötilan syklitestin ja lämpövarastointitestin.

• CAF-testi. Sitä käytetään kahden johtimen välisen eristysvastuksen mittaamiseen. Tämä testi kattaa monia testiarvoja, kuten vähimmäiseristysresistanssin kerrosten välillä, vähimmäiseristysresistanssin läpivientien välillä, vähimmäiseristysresistanssin upotettujen läpivientien välillä, vähimmäiseristysresistanssin sokean läpiviennin välillä ja vähimmäiseristysvastuksen rinnakkaisten piirien välillä.

• Korkean ja matalan lämpötilan lämpöshokkitestit. Tämä testi on suunniteltu testaamaan vastuksen muutosnopeutta, jonka on oltava pienempi kuin tietty prosenttiosuus. Tarkemmin sanottuna tässä testissä mainitut parametrit sisältävät resistanssin muutosnopeuden läpivientien välillä, resistanssin muutosnopeuden upotettujen läpivientien välillä ja vastuksen muutosnopeuden sokeiden läpivientien välillä.

• Säälämpötilan syklitesti. Testattava levy on esikäsiteltävä ennen sulatusjuottoa. Levyä on pidettävä minimi- ja maksimilämpötilassa 15 minuuttia lämpötila-alueella -40 ± 3 astetta 140 astetta ± 2 astetta. Tämän seurauksena hyväksyttyihin levyihin ei tapahdu laminointia, valkoisia pisteitä tai räjähdyksiä.

• Lämpövarastointitesti. Tätä testiä käytetään pääasiassa juotosmaskin luotettavuuteen, erityisesti sen kuoriutumislujuuteen. Juotosmaskin arvioinnin kannalta tätä testiä voidaan pitää tiukimpana.

Yllä olevan testin vaatimusten mukaisesti, jos alustamateriaali tai raaka-aine ei pysty vastaamaan asiakkaiden tarpeisiin, syntyy joitakin mahdollisia riskejä. Siksi se, onko materiaali testattu vai ei, voi olla keskeinen tekijä määritettäessä pätevää HDI-piirilevyjen valmistajaa.

On monia strategioita ja toimenpiteitä, joita voidaan käyttää arvioitaessa autojen HDI-piirilevyjen valmistajaa, mukaan lukien materiaalintoimittajan sertifiointi, prosessin sisäiset spesifikaatiot ja parametrien määrittäminen sekä lisävarusteiden käyttö jne. Etsi luotettava HDI-piirilevyjen valmistaja, joka voi olla tärkeä tekijä. niiden luotettavuuden määrittämisessä ja arvioinnissa.