Automobiļu elektronisko sistēmu nozīme visā transportlīdzeklī ar katru dienu pieaug. No uzlabotajām vadītāja palīdzības sistēmām (ADAS) līdz automašīnu izklaides sistēmām elektroniskie komponenti ir kļuvuši par mūsdienu automašīnu neatņemamu sastāvdaļu. Kā elektronisko komponentu pamata nesējs, shēmas plates veiktspēja tieši ietekmē automobiļu elektronisko sistēmu uzticamību, stabilitāti un kalpošanas laiku. Tomēr darba vide, ar kuru saskaras automobiļu elektroniskās iespiedshēmas plates, ir ārkārtīgi skarba, tostarp augsta temperatūra, vibrācija, mitrums, ķīmiskā korozija utt., kas izvirza ārkārtīgi augstas prasības iespiedshēmu plates materiālu izvēlei.
1, Automobiļu elektroniskās iespiedshēmas plates materiālu izvēle
Substrāta izvēle
Substrāts ir iespiedshēmu plates galvenā sastāvdaļa, un tā veiktspēja tieši ietekmē iespiedshēmu plates karstumizturību, mehānisko izturību, elektrisko veiktspēju un spēju pielāgoties videi. Visbiežāk izmantotie automobiļu elektronisko iespiedshēmu plates substrāti ir šādi:
Epoksīdsveķu stikla šķiedra (FR-4)
FR-4 pašlaik ir viens no plaši izmantotajiem iespiedshēmu plates substrātiem ar labu mehānisko izturību un elektrisko veiktspēju, kā arī zemām izmaksām. Tomēr FR-4 ir vāja karstumizturība un tā ilgstošas darbības temperatūra parasti nepārsniedz 130 grādus C. Tāpēc automobiļu elektroniskajām sistēmām ar augstāku darba temperatūru FR-4 nav labāka izvēle.
Poliimīds (PI)
Poliimīda substrātiem ir lieliska karstumizturība, ķīmiskā izturība un mehāniskās īpašības, un ilgstošas darbības temperatūra{0}} sasniedz vairāk nekā 260 °C. Turklāt poliimīda substrāta dielektriskā konstante ir salīdzinoši zema, tāpēc tā ir piemērota ātrgaitas signālu pārraidei. Tomēr poliimīda substrātu augstās izmaksas un apstrādes grūtības ierobežo to izmantošanu noteiktos lietošanas scenārijos.
Politetrafluoretilēns (PTFE)
Politetrafluoretilēna substrātam ir ārkārtīgi zema dielektriskā konstante un dielektriskie zudumi, tāpēc tas ir piemērots augstas{0}}frekvences signālu pārraidei. Turklāt PTFE substrātam ir laba karstumizturība un ķīmiskā stabilitāte. Tomēr PTFE substrātiem ir zema mehāniskā izturība un tos ir grūti apstrādāt, un tos parasti apvieno ar citiem pastiprinošiem materiāliem, piemēram, stikla šķiedrām, lai uzlabotu to mehāniskās īpašības.
Augstas temperatūras epoksīda sveķi (High Tg FR-4)
Epoksīda sveķu pamatnes ar augstu stiklošanās temperatūru (Tg) ir izplatīta izvēle automobiļu elektronikas jomā. Parasti epoksīdsveķu substrāti ar Tg augstāku par 170°C var atbilst vairuma automobiļu elektronisko sistēmu prasībām. Salīdzinot ar parastajiem FR-4, augsta Tg FR-4 substrātiem ir augstāka karstumizturība un mehāniskā izturība, taču arī izmaksas ir salīdzinoši augstas.
2, Pārklājuma materiāla izvēle
Pārklājuma slāņa materiāls galvenokārt tiek izmantots, lai aizsargātu iespiedshēmu plates virsmu, novērstu mehāniskus bojājumus un ķīmisko koroziju. Automobiļu elektroniskajām iespiedshēmu platēm, izvēloties pārklājuma slāņa materiālus, jāņem vērā šādi faktori:
augsta{0}}temperatūras izturība
Pārklājuma materiālam jāspēj uzturēt stabilu darbību augstas temperatūras vidē, novēršot mīkstināšanu, deformāciju vai lobīšanos augstā temperatūrā.
Ķīmiskā izturība pret koroziju
Pārklājuma materiālam jābūt ar izcilu ķīmisko koroziju izturību, lai novērstu koroziju mitrā vai lietainā vidē.
mehāniskā izturība
Pārklājuma materiālam ir jābūt ar pietiekamu mehānisko izturību, lai novērstu plaisāšanu vai lobīšanos vibrācijas vai trieciena ietekmē.
Parastie pārklājuma materiāli ir poliimīda pārklājumi, akrila sveķu pārklājumi un epoksīdsveķu pārklājumi. Poliimīda pārklājumiem ir lieliska augstas temperatūras izturība un ķīmiskā stabilitāte, taču to izmaksas ir salīdzinoši augstas; Akrila sveķu pārklājumam ir zemākas izmaksas, bet slikta izturība pret augstu temperatūru; Epoksīda sveķu pārklājumam ir laba visaptveroša veiktspēja, un tas ir piemērots lielākajai daļai automobiļu elektronisko lietojumu.
3, Vadošo materiālu izvēle
Vadošo materiālu izvēle galvenokārt ietekmē iespiedshēmu plates elektrisko veiktspēju un izturību pret koroziju. Parastie vadošie materiāli ietver vara foliju un niķeļa apzeltījumu.
vara folija
Vara folija ir plaši izmantots vadošs materiāls iespiedshēmu platēs ar labu vadītspēju un mehāniskām īpašībām. Tomēr vara folija ir jutīga pret ķīmisko koroziju, īpaši mitrā vidē. Tāpēc automobiļu elektroniskajās iespiedshēmu platēs vara folijai parasti ir nepieciešama virsmas apstrāde, piemēram, bezelektroniskā niķeļa apzeltīšana, bezelektroniskā alvas pārklāšana utt., lai uzlabotu tās izturību pret koroziju.
Niķeļa zelta pārklājums
Niķeļa zelta pārklājumam ir lieliska izturība pret koroziju un nodilumizturība, kas ir piemērota izmantošanai augsta mitruma vai ķīmiski korozīvā vidē. Tomēr niķeļa apzeltīšanas izmaksas ir augstas, un process ir sarežģīts, un to parasti izmanto augstas klases{1}}automobiļu elektronisko iespiedshēmu platēm.