De snelle ontwikkeling van nieuwe energievoertuigen heeft de complexiteit en prestatie-eisen van elektronische systemen naar een geheel nieuw niveau getild.Meerlaagse printplaten, met hun uitstekende elektrische prestaties, hoge integratie en betrouwbaarheid, zijn de kerncomponenten geworden van veel belangrijke apparatuur, diep ingebed in verschillende systemen zoals kracht, intelligentie en veiligheid van nieuwe energievoertuigen.
1, voedingssysteem
(1) Batterijbeheersysteem
BMS kan worden beschouwd als het ‘brein’ van accu’s, dat het opladen en ontladen, de temperatuur, de balans en andere aspecten van de accu volledig regelt. De kernhardware is de meer-laags printplaat. Het batterijpakket van nieuwe energievoertuigen bestaat uit een groot aantal individuele cellen die in serie of parallel zijn geschakeld. BMS moet de spanning, stroom, temperatuur en andere parameters van elke cel in realtime en nauwkeurig bewaken. Als we het BMS van Tesla Model 3 als voorbeeld nemen, heeft het een bordontwerp met 8- lagen, waarbij de impedantietolerantie strikt binnen ± 5% wordt gecontroleerd om de signaalintegriteit te garanderen. Omdat BMS gevoelige signalen moet verwerken, zoals spanningsbemonstering, stroomdetectie en CAN-communicatie, hebben meer-printplaten speciale signaallagen die signaallijnen kunnen scheiden van hoogspanningslijnen en aardleidingen om interferentie te voorkomen, stabiele ADC-bemonsteringswaarden te garanderen, hoogfrequente ruis effectief te onderdrukken, de CAN-buscommunicatie soepel te laten verlopen en valse alarmen in het BMS te voorkomen. Tegelijkertijd kan, in termen van warmteafvoer, de middelste laag van de meer-laagse printplaat gebruik maken van krachtige koperfolie met een groot oppervlak voor uniforme warmteafvoer, en fungeert het onderste grondvlak als een "warmteafvoerplaat", die samenwerkt met via's om chipwarmte te exporteren, waardoor reductie van de chipfrequentie als gevolg van oververhitting wordt vermeden en een stabiele werking van het BMS in omgevingen met hoge temperaturen van batterijpakketten wordt gegarandeerd.
(2) Motorcontroller
De MCU is verantwoordelijk voor het regelen van de werking van de aandrijfmotor, het ontvangen van instructies van de voertuigcontroller en het nauwkeurig aanpassen van de snelheid en het koppel van de motor. In dit proces moet het de onmiddellijke stroomstoot van hoge spanning opvangen, wat extreem hoge elektrische prestaties en warmteafvoercapaciteit van de printplaat vereist. Traditionele FR-4-substraten zijn ontoereikend, terwijl meer-lagige printplaten nieuwe materialen gebruiken, zoals op keramiek gebaseerde koper-beklede laminaten om de thermische geleidbaarheid te verhogen tot 8W/m · K, wat een stabiele werking op lange- termijn boven 120 graden kan ondersteunen en effectief het prestatieverliesprobleem kan oplossen dat wordt veroorzaakt door lokale oververhitting. Bovendien kunnen meer-laagse printplaten ook een efficiënte stroomomzetting en nauwkeurige motorregeling bereiken dankzij hun meerlaagse structuur en redelijke lay-out van vermogenselektronische componenten zoals motoraansturingen en omvormers, waardoor de soepelheid en efficiëntie van de vermogensafgifte van het voertuig wordt gewaarborgd.
2, Intelligent systeem
(1) Auto-infotainmentsysteem
Het systeem biedt rijke functies zoals het afspelen van audio en video, navigatie en weergave van voertuiginformatie voor bestuurders en passagiers, waarbij meer-laagse printplaten daarin een sleutelrol spelen. Aan de ene kant moet het scherm worden verbonden met de besturingschip en diverse sensoren om een real-time, duidelijke presentatie van dashboardgegevens en een soepele reactie van menselijke-computerinteractiebewerkingen te realiseren; Aan de andere kant moet het systeem met de ontwikkeling van intelligente cockpittechnologie meer functies integreren, zoals gebarenherkenning, stembesturing, enz., waarvoor meer-laagse printplaten nodig zijn voor een hogere integratie en signaaloverdrachtmogelijkheden. Meerlaagse printplaten kunnen in een beperkte ruimte voldoen aan complexe vereisten voor circuitlay-out dankzij bedrading met hoge-dichtheid en miniaturisatieontwerp, waardoor een snelle en nauwkeurige signaaloverdracht tussen functionele modules wordt gegarandeerd en een comfortabele en gemakkelijke rijervaring voor gebruikers wordt gecreëerd. Achter het centrale bedieningsscherm van sommige high{9}} nieuwe energievoertuigen is het beeldscherm bijvoorbeeld nauw verbonden met meerdere verwerkingschips via meer-laagse printplaten, waardoor hoge- beelduitvoer en een snelle systeemreactie worden bereikt.
(2) Automatisch aandrijfsysteem
Sensorverbinding: Nieuwe energievoertuigen zijn uitgerust met verschillende sensoren, zoals millimetergolfradar, laserradar, camera's, ultrasone sensoren, versnellingssensoren, enz., om de omgeving en de zelfstatus van het voertuig waar te nemen. De meer-laagse printplaat is verantwoordelijk voor het verbinden van deze sensoren met de elektronische regeleenheid van de auto, waardoor een stabiele overdracht van sensorsignalen wordt bereikt. Als we de 77GHz-millimetergolfradar als voorbeeld nemen, worden er extreem strenge eisen gesteld aan de diëlektrische constante en de verliesfactor van de printplaat. Meerlaagse printplaten hebben samengewerkt met upstream-fabrikanten om PTFE+keramische vulsubstraten te ontwikkelen, waarbij de diëlektrische constante op 3,0 ± 0,05 is gestabiliseerd en de verliesfactor is teruggebracht tot 0,0015, waardoor wordt voldaan aan de vereisten voor hoogfrequente signaaltransmissie en een nauwkeurige detectie van de afstand, snelheid en hoek van doelobjecten door de radar wordt gegarandeerd. Voor de camerasensor zorgt de meer-laagse printplaat voor een hoge-snelheid en weinig-ruisoverdracht van het beeldsignaal via een redelijke lay-out van lijnen, en biedt duidelijke en nauwkeurige visuele informatie voor het automatische aandrijfsysteem.
Domeincontroller: Met de ontwikkeling van autonome rijtechnologie richting L3-niveaus en hoger moeten domeincontrollers meerdere sensorinterfaces integreren om enorme hoeveelheden gegevens te verwerken, wat grotere uitdagingen met zich meebrengt voor de grootte, bedradingsdichtheid en prestaties van printplaten. De meer-printplaat maakt gebruik van hybride HDI+Ay-laagtechnologie om een onderlinge verbinding van microgaten van 0,1 mm te bereiken, waardoor de bedradingsdichtheid in een beperkt gebied met 30% toeneemt en de gegevensdoorvoervereisten van multi-sensorfusie worden ondersteund. De printplaatgrootte van autonome domeincontrollers op L3-niveau en hoger is bijvoorbeeld doorgaans groter dan 600 mm x 400 mm. Door een geoptimaliseerd ontwerp voldoen meer-laagse printplaten niet alleen aan de eisen van grote afmetingen, maar zorgen ze er ook voor dat verschillende functionele modules samenwerken om een nauwkeurige beoordeling en controle van de rijstatus van het voertuig te bereiken.
3, beveiligingssysteem
In veiligheidskritische systemen zoals airbagsystemen, antiblokkeerremsystemen en elektronische stabiliteitscontrolesystemen in nieuwe energievoertuigen zijn meer-laagse printplaten verantwoordelijk voor een snelle en nauwkeurige signaaloverdracht. Als we het airbagsysteem als voorbeeld nemen, verbinden meer-printplaten botssensoren en airbagcontrollers met elkaar. Wanneer een voertuig botst, kan het botsingssignaal in zeer korte tijd naar de controller worden verzonden, waardoor de airbag snel wordt geactiveerd en kritische bescherming wordt geboden aan bestuurders en passagiers. In ABS- en ESC-systemen zorgen meer-printplaten ervoor dat signalen van wielsnelheidssensoren, druksensoren en andere sensoren tijdig naar de regeleenheid worden verzonden. Op basis hiervan past de regeleenheid de remdruk nauwkeurig aan om het blokkeren van de wielen te voorkomen, de stabiliteit van het voertuig te behouden en de rijveiligheid in noodsituaties te garanderen. Meerlaagse printplaten, met hun uitstekende mechanische sterkte en elektrische prestaties, kunnen stabiele werkomstandigheden handhaven in zware omgevingen zoals trillingen en schokken tijdens het gebruik van voertuigen, waardoor een betrouwbare werking van veiligheidssystemen wordt gegarandeerd.