Autoteollisuuden HDI-piirilevyjen materiaalivaatimukset

Elektroniikkateollisuuden voimakas kehitys on edistänyt monien toimialojen nopeaa kehitystä. Viime vuosina elektroniikkatuotteita on käytetty laajalti autoteollisuudessa. Perinteinen autoteollisuus on panostanut enemmän mekaniikkaan, tehoon, hydrauliikkaan ja voimansiirtoon. Nykyaikainen autoteollisuus luottaa kuitenkin enemmän elektronisiin sovelluksiin, joilla on yhä tärkeämpi ja potentiaalisempi rooli autoissa. Automaattinen sähköistys tarkoittaa käsittelyä, tunnistusta, tiedonsiirtoa ja tallennusta, joita ei voida saavuttaa ilman painettua piirilevyä (PCB). Autojen modernisoinnin ja digitalisoinnin vaatimusten sekä autojen turvallisuutta, mukavuutta, yksinkertaista käyttöä ja digitalisointia koskevien ihmisten asettamien vaatimusten vuoksi piirilevyjä on käytetty laajalti autoteollisuudessa, High Density Interconnect (HDI) -piirilevyjä, joissa voi olla ristikkäisiä kerroksia. sokea läpivienti tai kaksikerroksinen rakenne.

Autojen HDI-piirilevyjen korkean luotettavuuden ja turvallisuuden saavuttamiseksi HDI-piirilevyjen valmistajien on noudatettava tiukkoja käytäntöjä ja toimenpiteitä.

Autojen piirilevytyypit

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

On tarpeen todeta, että koska autot kattavat monenlaisia ​​ajoneuvoja, kuten henkilöautoja, kuorma-autoja tai kuorma-autoja, jotka vaativat erilaisia ​​vaatimuksia erilaisille suorituskykyodotuksille ja toiminnoille, tässä artikkelissa käsiteltävät määräykset ja toimenpiteet ovat vain joitain yleisiä sääntöjä, eivätkä ne tarkoita. sisällyttää ne säännöt. erikoistapaus.

Autoteollisuuden HDIPCB:n luokitus ja sovellus

HDI-piirilevy voidaan jakaa yksikerroksiseen HDI-piirilevyyn, kaksikerroksiseen rakenne-piirilevyyn ja kolmikerroksiseen rakenne-piirilevyyn. Tässä kerros tarkoittaa prepreg-kerrosta.

Autoelektroniikkaa käytetään tyypillisesti kahdentyyppisissä sovelluksissa:

a. Autojen elektroniset ohjauslaitteet eivät toimi tehokkaasti ennen kuin niitä käytetään yhdessä ajoneuvon mekaanisten järjestelmien (kuten moottorin, alustan ja ajoneuvon digitaalisten hallintalaitteiden), erityisesti elektronisten polttoaineen ruiskutusjärjestelmien, lukkiutumattomien jarrujen (ABS) ja luistonestolaitteiden kanssa. (ASC), 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 auton suorituskyvyn kanssa, ovat autojen tietojärjestelmät tai ajoneuvotietokoneet, GPS-järjestelmät, autojen videojärjestelmät, ajoneuvon sisäiset viestintäjärjestelmät ja Internet-laitteiden toiminnot, jotka ovat HDI-piirilevyjen tukemien laitteiden avulla nämä laitteet ovat vastuussa signaalinsiirrosta ja suuresta ohjauksesta.

Vaatimukset autoteollisuuden HDIPCB-valmistajille

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

a. Autoteollisuuden HDI-piirilevyjen valmistajien on noudatettava integroituja johtamisjärjestelmiä ja laadunhallintajärjestelmiä, joilla on keskeinen rooli piirilevyvalmistajien johtamistason arvioinnissa tai tukemisessa. Piirilevyjen valmistaja ei voi omistaa joitakin järjestelmiä ennen kuin kolmas osapuoli on todennut ne. Esimerkiksi autojen piirilevyjen valmistajien on oltava ISO9001- ja ISO/IATF16949-sertifioituja.

b. HDIPCB-valmistajilla on oltava vankka teknologia ja korkea HDI-valmistuskyky. Erityisesti autojen piirilevyjen valmistukseen erikoistuneiden valmistajien tulee valmistaa piirilevyjä, joiden linjan leveys/tila on vähintään 75 μm/75 μm ja kaksikerroksinen rakenne. Hyväksytään, että HDI-piirilevyjen valmistajien prosessikykyindeksin (CPK) on oltava vähintään 1,33 ja laitevalmistuskyvyn (CMK) vähintään 1,67. Myöhemmässä valmistuksessa ei saa tehdä muutoksia, ellei asiakas ole hyväksynyt ja vahvistanut.

c. Autoteollisuuden HDIPCB-valmistajien on noudatettava tiukimpia sääntöjä valitessaan PCB-raaka-aineita, koska niillä on keskeinen rooli lopullisen piirilevyn luotettavuuden ja suorituskyvyn määrittämisessä.

Autoteollisuuden HDIPCB:n materiaalivaatimukset

• Runkolevy ja prepreg. Ne ovat alkeellisimmat ja kriittisimmät elementit autojen HDI-piirilevyjen valmistuksessa. Kun on kyse HDI-piirilevyjen raaka-aineista, ydinlevy ja prepreg ovat tärkeimmät näkökohdat. Tyypillisesti sekä HDI-ydinlevy että dielektriset kerrokset ovat suhteellisen ohuita. Siksi yksi kerros prepregiä riittää käytettäväksi kuluttajien HDI-levyissä. Autojen HDI-piirilevyjen on kuitenkin perustuttava vähintään kahden prepreg-kerroksen laminointiin, koska yksi prepreg-kerros voi heikentää eristysvastusta, jos onteloita tai riittämättömiä liimoja ilmenee. Sen jälkeen lopputulos voi olla koko levyn tai tuotteen vika.

• Juotosmaski. Suojakerroksena, joka peittää suoraan pintapiirilevyn, juotosmaskilla on myös sama tärkeä rooli kuin ydinlevyllä ja prepregillä. Ulkoisen piirin suojaamisen lisäksi juotosmaskilla on myös tärkeä rooli tuotteen ulkonäön, laadun ja luotettavuuden kannalta. Siksi autojen piirilevyjen juotosmaskikerrosten on täytettävä tiukimmatkin vaatimukset. Juotosmaskin on läpäistävä useita luotettavuuteen liittyviä testejä, mukaan lukien lämpövarastointitesti ja kuoriutumislujuustesti.

Autoteollisuuden HDIPCB-materiaalien luotettavuustestaus

Pätevä HDI-piirilevyjen valmistaja ei koskaan pidä materiaalien valintaa itsestäänselvyytenä. Sen sijaan heidän piti testata levyn luotettavuutta. Tärkeimmät autoteollisuuden HDI-piirilevymateriaalien luotettavuutta koskevat testit ovat CAF (Conductive Anode Wire) -testaus, korkean ja matalan lämpötilan lämpöshokkitestaus, sään lämpötilan kiertotestaus ja lämpövarastointitestaus.

• 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 sokeiden läpivientien välillä ja vähimmäiseristyksen rinnakkaisten piirien välillä.

• Korkean ja matalan lämpötilan lämpöshokkitestaus. 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, vastuksen muutosnopeuden upotettujen läpivientien välillä ja vastuksen muutosnopeuden sokeiden läpivientien välillä.

•Ilmaston lämpötilan syklitesti. Testattava levy on esikäsiteltävä ennen uudelleensulatusjuottoa. Lämpötila-alueella -40 astetta ±3 astetta 140 astetta ±2 astetta lautaa on pidettävä minimi- ja maksimilämpötilassa 15 minuuttia. Tämän seurauksena hyvät levyt eivät kärsi laminoinnista, valkoisista täplistä tai räjähdyksistä.

• Korkean lämpötilan varastointitesti. Tämä testi keskittyy juotosmaskin luotettavuuteen, erityisesti sen kuoriutumislujuuteen. Tätä testiä pidetään tiukimpana juotosmaskin arvioinnin kannalta.

Yllä kuvattujen testivaatimusten perusteella voi syntyä mahdollisia riskejä, jos alusta tai raaka-aine ei täytä asiakkaan vaatimuksia. 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 tekniset olosuhteet ja parametrien määrittäminen ja lisälaitteiden käyttö jne.