Het belang van elektronische autosystemen in het gehele voertuig neemt met de dag toe. Van geavanceerde rijhulpsystemen (ADAS) tot auto-entertainmentsystemen: elektronische componenten zijn een onmisbaar onderdeel geworden van moderne auto's. Als fundamentele drager van elektronische componenten hebben de prestaties van printplaten een directe invloed op de betrouwbaarheid, stabiliteit en levensduur van elektronische systemen in de auto-industrie. De werkomgeving van elektronische printplaten in de auto-industrie is echter extreem zwaar, inclusief hoge temperaturen, trillingen, vochtigheid, chemische corrosie, enz., wat extreem hoge eisen stelt aan de selectie van printplaatmaterialen.
1, Selectie van elektronische printplaatmaterialen voor de automobielsector
Selectie van substraat
Het substraat is het kernonderdeel van printplaten en de prestaties ervan hebben rechtstreeks invloed op de hittebestendigheid, mechanische sterkte, elektrische prestaties en het aanpassingsvermogen aan de omgeving van printplaten. De meest gebruikte substraten voor elektronische printplaten voor auto's zijn onder meer:
Epoxyhars glasvezel (FR-4)
FR-4 is momenteel een van de meest gebruikte substraten voor printplaten, met goede mechanische sterkte en elektrische prestaties, en lage kosten. FR-4 heeft echter een slechte hittebestendigheid en de bedrijfstemperatuur op lange termijn komt meestal niet boven de 130 graden Celsius. Daarom is FR-4 voor elektronische systemen in de auto met hogere bedrijfstemperaturen geen betere keuze.
Polyimide (PI)
Polyimidesubstraten hebben uitstekende hittebestendigheid, chemische bestendigheid en mechanische eigenschappen, waarbij de bedrijfstemperaturen op de lange- termijn oplopen tot boven de 260 graden C. Bovendien is de diëlektrische constante van polyimidesubstraten relatief laag, waardoor het geschikt is voor signaaltransmissie met hoge- snelheid. De hoge kosten en verwerkingsmoeilijkheden van polyimidesubstraten beperken echter het gebruik ervan in bepaalde toepassingsscenario's.
Polytetrafluorethyleen (PTFE)
Polytetrafluorethyleensubstraat heeft een extreem lage diëlektrische constante en diëlektrisch verlies, waardoor het geschikt is voor hoogfrequente signaaloverdracht. Bovendien heeft PTFE-substraat een goede hittebestendigheid en chemische stabiliteit. PTFE-substraten hebben echter een lage mechanische sterkte en zijn moeilijk te verwerken, en worden meestal gecombineerd met andere versterkende materialen zoals glasvezels om hun mechanische eigenschappen te verbeteren.
Epoxyhars voor hoge temperaturen (hoge Tg FR-4)
Epoxyharssubstraten met een hoge glasovergangstemperatuur (Tg) zijn een gebruikelijke keuze op het gebied van auto-elektronica. Over het algemeen kunnen epoxyharssubstraten met een Tg hoger dan 170 graden C voldoen aan de eisen van de meeste elektronische systemen in de auto-industrie. Vergeleken met gewone FR-4 hebben FR-4-substraten met een hoge Tg een hogere hittebestendigheid en mechanische sterkte, maar de kosten zijn ook relatief hoog.
2, Selectie van afdekmateriaal
Het materiaal van de deklaag wordt voornamelijk gebruikt om het oppervlak van printplaten te beschermen en mechanische schade en chemische corrosie te voorkomen. Voor elektronische printplaten voor auto's moet bij de keuze van deklaagmaterialen rekening worden gehouden met de volgende factoren:
hoge-temperatuurbestendigheid
Het afdekmateriaal moet in staat zijn stabiele prestaties te behouden in omgevingen met hoge temperaturen, waarbij verzachting, vervorming of afbladderen bij hoge temperaturen wordt voorkomen.
Prestaties op het gebied van chemische corrosiebestendigheid
Het afdekmateriaal moet een uitstekende chemische corrosieweerstand hebben om corrosie in vochtige of regenachtige omgevingen te voorkomen.
mechanische sterkte
Het afdekmateriaal moet voldoende mechanische sterkte hebben om scheuren of afbladderen onder trillingen of schokken te voorkomen.
Gebruikelijke deklaagmaterialen omvatten polyimidecoatings, acrylharscoatings en epoxyharscoatings. Polyimidecoatings hebben een uitstekende weerstand tegen hoge temperaturen en chemische stabiliteit, maar hun kosten zijn relatief hoog; Acrylharscoating heeft lagere kosten, maar slechte weerstand tegen hoge temperaturen; Epoxyharscoating heeft goede uitgebreide prestaties en is geschikt voor de meeste elektronische toepassingen in de auto-industrie.
3, Selectie van geleidende materialen
De selectie van geleidende materialen heeft vooral invloed op de elektrische prestaties en corrosieweerstand van printplaten. Veel voorkomende geleidende materialen zijn onder meer koperfolie en nikkelgoud.
koper folie
Koperfolie is een veelgebruikt geleidend materiaal in printplaten, met goede geleidbaarheid en mechanische eigenschappen. Koperfolie is echter gevoelig voor chemische corrosie, vooral in vochtige omgevingen. Daarom heeft koperfolie in elektronische printplaten voor auto's meestal een oppervlaktebehandeling nodig, zoals stroomloos nikkelvergulden, stroomloos vertinnen, enz., om de corrosieweerstand te verbeteren.
Nikkel goud coating
Nikkelgoudcoating heeft een uitstekende corrosieweerstand en slijtvastheid, geschikt voor gebruik in hoge luchtvochtigheid of chemisch corrosieve omgevingen. De kosten van het plateren met nikkelgoud zijn echter hoog en het proces is complex en wordt meestal gebruikt voor hoogwaardige elektronische printplaten in de auto-industrie.