Aastate jooksul on ülemaailmne autotööstus läbi teinud põhjalikud muutused, kuna uued energiasõidukid on järk-järgult muutunud turu peavooluks tänu nende eelistele keskkonnakaitses ja tõhususes. Selle ümberkujundamisprotsessi käigus on uutes energiasõidukites kasutatav trükkplaat kui autoelektroonika peamine kandja teinud läbi olulisi muudatusi tehnoloogilises arengus ja rakendussuundades.
1, turu suurus jätkab laienemist
Uute energiasõidukite leviku määra pideva kasvuga näitab ülemaailmne autotööstuse trükkplaatide turg tugevat kasvutendentsi. Fortune Business Insightsi andmetel peaks ülemaailmne autotööstuse trükkplaatide turg 2022. aastal ulatuma 8,84 miljardi dollarini ja 2030. aastaks 13,39 miljardi dollarini, kusjuures aastane kasvumäär on 5,6%. Uute energiasõidukite kiirest populariseerimisest on saanud trükkplaatide nõudluse kasvu peamine liikumapanev jõud. Eeldatakse, et 2025. aastaks kasvab uute energiasõidukite ülemaailmne PCB-turg 30,095 miljardi jüaanini, kusjuures aastane kasvumäär ületab tunduvalt traditsiooniliste kütusega sõidukite oma. Seevastu traditsioonilise kütusega sõidukite trükkplaatide turu suurus näitab langustrendi ja eeldatavasti langeb 2025. aastaks 32,925 miljardi jüaanini. See näitab selgelt, et uutest energiasõidukitest on saanud uus trükkplaaditööstuse arengut juhtiv mootor.
2, mitmekesisemad ja rikkalikumad rakendusstsenaariumid
Traditsioonilise kütusega sõidukite PCB-d kasutatakse peamiselt sellistes valdkondades nagu võimsuse reguleerimine, autode meelelahutus ja ohutussüsteemid, samas kui uutele energiasõidukitele on lisatud akuhaldussüsteemid, autolaadijad, pingemuundurid, nagu DC-DC-muundurid, inverterid ja muud olulised süsteemid nende rakenduste pärimise alusel. Võttes näiteks Tesla, kasutavad selle mudeliseeria sõidukite inverterid ja BMS-süsteemid suurel määral trükkplaate, mis suurendab oluliselt üksikute sõidukite trükkplaatide väärtust.
Intelligentse sõidu ja intelligentse kokpiti osas suureneb täiustatud sõiduabisüsteemi funktsioonide pideva populariseerimisega autos olevate andurite arv jätkuvalt ning seadmetes, näiteks millimeeterlaineradaris, kasutatavate trükkplaatide materjali- ja protsessinõuded muutuvad üha karmimaks. Samal ajal on trend mitme ekraani ja suurte-mõõtudega intelligentsete kabiinide poole suurendanud nõudlust PCB-de kasutamise järele. Lisaks on akuvahetusrežiimi rakendamine uutes energiasõidukites oluliselt suurendanud nõudlust trükkplaatide järele tsentraliseeritud laadimisjaamades ja akuvahetusjaamade juhtimissüsteemides ning seadnud kõrgemad nõuded nende töökindlusele ja stabiilsusele.
3, Tehnoloogilised arengusuunad
(1) Mitmekihiline ja kõrge{1}}tihedus
Et rahuldada kasvavat nõudlust elektroonikaseadmete integreerimise järele uutesse energiasõidukitesse, arenevad PCB-d mitmekihilisuse ja suure{0}}tihedusega. Mitmekihilised plaadid võivad kanda rohkem elektroonilisi komponente, mis vastavad sõidukite arvutusvõime ja stabiilsuse nõuetele. Näiteks sellistes võtmesüsteemides nagu auto teabe- ja meelelahutussüsteemid, toitejuhtimissüsteemid ja ohutussüsteemid on üha laialdasemalt kasutusel üle 10 kihiga mitmekihilised tahvlid. Mitmekihiliste plaatide tootmine nõuab ülitäpset-lamineerimis- ja puurimistehnikat, et lahendada kihtidevahelise pingejaotuse probleem, mis on põhjustatud erinevate materjalide soojuspaisumistegurite erinevustest, ning samuti lahendada vooluahela suurenenud tihedusest tulenevaid soojusjuhtimise probleeme.
(2) Laialdane kohaldaminejäigad painduvad trükkplaadid
Painduvate ja jäikade trükkplaatide kombinatsioon vähendab tõhusalt pistikute ja jooteühenduste arvu, parandab toote kvaliteeti ja töökindlust ning suudab paremini kohaneda autode keeruka ruumilise paigutusega. Sellistes stsenaariumides nagu keskjuhtimissüsteemid ja autode teabe- ja meelelahutussüsteemides, mis nõuavad trükkplaatide suurt paindlikkust ja vastupidavust, on pehmete ja kõvade plaatide kombinatsiooni laialdaselt kasutatud. See suudab piiratud ruumis täita rohkem funktsioone ja tõsta kogu sõiduki intelligentsust. Näiteks mõne uue energiasõiduki andurite ja kuvamoodulite ühendamisel mängib võtmerolli pehmete ja kõvade plaatide kombinatsioon, mis optimeerib sõidukisiseseid juhtmeid ja vähendab rikkeohtu.
(3) Kõrgemad ohutus- ja elektriisolatsiooninõuded
Uute energiasõidukite trükkplaatide projekteerimisel on ohutus ja elektriisolatsioon üliolulised. Uute energiasõidukite kõrge pinge ja suure voolu tõttu peab trükkplaadi disain rangelt kontrollima elektrilist vahemaad ja roomekaugust, et tagada elektriline jõudlus ja toote ohutus kõrgepingekeskkonnas. Näiteks järgides standardit IEC60950, saab ohutusnõudeid täita selliste meetmetega nagu pilustamine, isolatsioonimaterjalide kasutamine ja kahepoolne kokkupanek. PCB-de puhul, mille taktsagedus ületab 5 MHz või signaali tõusuaeg on alla 5 ns, kasutatakse signaaliahela ala juhtimiseks, signaali kvaliteedi parandamiseks, elektromagnetiliste häirete vähendamiseks ning signaali stabiilsuse ja töökindluse tagamiseks keerukates elektroonikasüsteemides tavaliselt mitmekihilisi plaate. BMS-i trükkplaadi projekteerimisel peavad aku ohutuse tagamiseks olema täidetud ranged ohutusnõuded, nagu aku ülelaadimine, ülelaadimine ja lühisekaitse.
(4) Kohandage kõrgepinge kiirlaadimise nõudlusega
Kuna 800 V kõrge-kiirlaadimine muutub järk-järgult peavoolulahenduseks, suureneb elektrisõidukite laadimispinge, komponentide mõõtmed muutuvad suuremaks ja trükkplaadi juhtmestik peab taluma suuremat voolu. Et vältida selliseid probleeme nagu ülekoormus, ülekuumenemine või laadimisvoolu kontrollitud vähenemine, kasutatakse paksu vase trükkplaatide kõrge mitmekihilisuse saavutamiseks sageli paksu vase või sisseehitatud vase lahendusi ning soojuse hajutamise võime suurendamiseks võetakse kasutusele vase ja vase sisseehitatud protsessid. See seab suuremad väljakutsed trükkplaatide materjalide omadustele ja tootmisprotsessidele, mis nõuab uute materjalide ja protsesside väljatöötamist, millel on suurem voolukandevõime ja parem soojuse hajumine.
(5) Abi kergekaalulistel akusüsteemidel
FPC kasutamine juhtmestiku asemel toiteaku BMS-iga hallatavates akumoodulites võib tõhusalt saavutada kergeid eesmärke ja säästa ruumi. FPC-l on õhuke, kerge ja painutatav omadus, mis muudab selle sobivamaks rakendusteks akumoodulites, mis nõuavad suurt ruumi ja kaalu.