Elektrooniliste komponentide kandjana ja elektriühenduste võtmena mõjutab trükkplaatide jõudlus otseselt autode ohutust, töökindlust ja intelligentsust. PCb põhimaterjalina on trükkplaadil võtmeroll autodele esitatavate keerukate ja nõudlike töökeskkonnanõuete täitmisel. Erinevat tüüpi tavaliselt kasutatavad autotööstuses kasutatavad trükkplaadid oma ainulaadsete omadustega toetavad autode elektroonikasüsteemide stabiilset tööd.
1, FR-4 plaat: laialdaselt kasutatav põhimaterjal
FR-4 on klaaskiudkangaga tugevdatud ja epoksüvaigul põhinev vaskkattega laminaat, mida kasutatakse laialdaselt autode trükkplaatide valdkonnas. Sellel on head mehaanilised omadused ja see talub vibratsiooni ja lööke sõiduki töö ajal, tagades trükkplaadi struktuuri terviklikkuse. Elektrilise jõudluse osas on FR-4 stabiilne isolatsioonijõudlus, mis võib tõhusalt ära hoida vooluahela lühiseid ja tagada stabiilse signaaliülekande.
FR-4 plaati kasutatakse laialdaselt autode mõnes mittekriitilises osas, millel on suhteliselt leebemad nõuded temperatuuri ja elektrilise jõudluse osas, näiteks tavalised salongivalgustuse juhtahelad ja mõned lihtsad anduriahelad. Autotööstuse kõrgemate töökindlusnõuete täitmiseks on ka FR-4 materjale tehtud palju täiustusi. Näiteks klaasistumistemperatuuri tõstmisega saab suurendada selle mõõtmete stabiilsust kõrge temperatuuriga keskkondades. Tavalise FR-4 Tg väärtus on tavaliselt vahemikus 130–140 kraadi, samas kui autotööstuse FR-4 materjali Tg-d saab tõsta 150 kraadini või isegi üle 170 kraadi, mis võimaldab sellel paremini töötada kõrge temperatuuriga piirkondades, näiteks mootoriruumid, vältides tõhusalt selliseid probleeme nagu plaadi deformatsioon ja kõrgetest temperatuuridest tingitud vooluahela rike.
2. Kõrge Tg-ga materjalid: peamine jõud kõrgete temperatuuride{1}}probleemide lahendamisel
Mootoriruumis ja muudes auto osades võib temperatuur ulatuda kuni 150 kraadini või isegi kõrgemale. Nendes kõrge temperatuuriga keskkondades muutuvad kõrge Tg-väärtusega materjalid autode trükkplaatide eelistatud valikuks. Lisaks eelnevalt mainitud kõrgele TgFR{5}}4 materjalile on polüimiidmaterjalid ka autotööstuses oma suurepärase vastupidavuse tõttu kõrgele temperatuurile väga eelistatud. PI materjalide Tg väärtus on tavaliselt üle 250 kraadi ja mõned isegi üle 300 kraadi, mis võib säilitada stabiilsed füüsikalised ja keemilised omadused äärmuslikult kõrge temperatuuriga keskkondades.
PI-materjalist valmistatud trükkplaadil pole mitte ainult kõrge temperatuurikindlus, vaid ka suurepärane keemiline korrosioonikindlus ja madal dielektriline konstant. Madal dielektriline konstant toob kaasa väiksema signaalikadu ja suurema kiiruse edastuse ajal, mis on ülioluline autode kiirete{1}}andmeedastusrakenduste jaoks, nagu sõidukite sidesüsteemid ja autonoomse sõiduanduri andmeedastus. Uute energiasõidukite akuhaldussüsteemis aku laadimise ja tühjenemise käigus tekkiva suure soojushulga, kõrge ümbritseva õhu temperatuuri ning BMS-i signaali edastamise täpsuse ja stabiilsuse ülikõrgete nõuete tõttu suudab PI materjalist trükk neid vajadusi hästi täita, tagades aku oleku täpse jälgimise ja juhtimise akuhaldussüsteemi poolt ning garanteerides aku ohutu ja tõhusa töö.
3, metallist aluspind: tõhusa soojuse hajumise võti
Autode elektroonikaseadmete võimsuse pideva suurenemisega muutuvad soojuse hajumise probleemid üha olulisemaks. Metallist aluspinda, eriti alumiiniumist substraate, kasutatakse nende suurepärase soojuse hajumise tõttu laialdaselt sellistes valdkondades nagu autotööstuse LED-valgustid ja jõuelektroonilised moodulid. Alumiiniumist aluskiht koosneb metallist aluskihist, isolatsioonikihist ja juhtivast kihist. Metallist aluskiht (tavaliselt alumiinium) suudab soojust kiiresti ära juhtida, samas kui isolatsioonikiht tagab elektriisolatsiooni ahela ja metallaluse vahel. Juhtivat kihti kasutatakse vooluringi kandmiseks.
Auto LED-esituledes tekitab LED-kiip valguse emissiooniprotsessi käigus suurel hulgal soojust. Kui seda õigel ajal ei hajutata, põhjustab see LED-kiibi temperatuuri tõusu, valgustugevuse vähenemist ja eluea lühenemist. Alumiiniumist substraadist valmistatud LED-plaat suudab kiiresti juhtida LED-kiibi tekitatud soojust alumiiniumist aluspinna metallkihile ja seejärel hajutada soojust ümbritsevasse keskkonda auto esitulede soojuseraldusstruktuuri kaudu, tagades tõhusalt LED-esitule stabiilse töö ja pika eluea. Autode jõuelektrooniliste moodulite (nt mootorikontrollerid, inverterid jne) puhul tekitavad need komponendid töö ajal märkimisväärseid võimsuskadusid ja nõuavad ka tõhusaid soojuse hajutamise meetmeid. Alumiiniumist substraadi trükkplaat suudab täita oma soojuse hajumise nõudeid ja sellel on ka teatud mehaaniline tugevus, et kohaneda autode keeruka vibratsioonikeskkonnaga.
4. Kõrgsageduslikud materjalid: vastavad kiire{1}}side nõuetele
Arukate ja võrku ühendatud autode arenedes muutuvad sõidukite sidesüsteemides{0}}kõrgsagedusliku signaali edastamise nõuded üha kõrgemaks. Sellistes rakendustes nagu 5G side ja sõidukiradar peavad trükkplaatidel olema madal dielektriline konstant ja madala dielektrilise kadu puutuja omadused, et vähendada signaali edastamise ajal sumbumist ja moonutusi. Kõrgsageduslikud materjalid, nagu polütetrafluoroetüleen ja selle komposiitmaterjalid, on seetõttu muutunud nende rakenduste jaoks ideaalseteks valikuteks.
PTFE-materjalil on äärmiselt madalad Dk- ja Df-väärtused, mis tagab kõrge -sageduslike signaalide{1}}kiire ja stabiilse edastuse PCB-ahelates. Sõidukites 77 GHz või kõrgema sagedusega millimeeterlaineradarisüsteemides tuvastab millimeeterlaineradar teavet, nagu sihtobjektide kaugus, kiirus ja nurk, kiirgades ja võttes vastu kõrge sagedusega elektromagnetlaineid. Praegu suudavad PTFE-l põhinevatest kõrgsageduslikest materjalidest valmistatud trükkplaadid täpselt edastada kõrgsageduslikke Sõidukite võrgusidemoodulis on vaja ka kõrgsageduslikke trükkplaate, mis toetavad{10}}kiiret ja stabiilset traadita sidet, tagades tõhusa andmevahetuse sõidukite, sõidukite ja infrastruktuuri ning sõidukite ja inimeste vahel.
5, jäik painduv liigendplaadi materjal: tasakaalustab paindlikkust ja stabiilsust
Auto sees vajavad mõned komponendid trükkplaatidelt teatud paindlikkust, et kohaneda keeruka ruumilise paigutuse ja dünaamilise töökeskkonnaga. Tekkinud on jäik painduv liitmikplaat, mis ühendab jäigad trükkplaadid ja painduvad trükkplaadid läbi spetsiifiliste protsesside, ühendades jäikade plaatide stabiilsuse painduvate plaatide paindlikkusega.
Painduv osa kasutab tavaliselt substraadina polüesterkilet või polüimiidi, millel on hea painduvus ja mida saab mitu korda painutada, ilma et see mõjutaks elektrilist jõudlust. Auto armatuurlaua ühendusahelas suudab jäik painduv liigendplaat saavutada paindliku ühenduse armatuurlaua ja sõiduki kere muude osade vahel, tagades stabiilse signaaliedastuse ja kohanedes armatuurlaua väikeste vibratsioonide ja deformatsioonidega sõiduki juhtimise ajal. Ukse juhtmoodulis võib jäik painduv liigendplaat ukse avanemise ja sulgemisega painduda, tagades samal ajal vooluringiühenduse töökindluse ja vältides katkendlikest joontest põhjustatud ukse juhtimise tõrkeid. Jäikade painduvate ühendusplaatide materjalide kasutamine pakub tugevat tuge autode siseruumi optimeerimiseks ja elektrooniliste seadmete tõhusaks paigutamiseks.