ปัจจัยใดบ้างที่อาจทำให้ PCB ล้มเหลวในการผลิต PCB ยานยนต์ ภาระด้านสิ่งแวดล้อมทั่วไป และการประกอบ PCB และโหมดความล้มเหลวที่เป็นไปได้มีดังนี้:

โหมดความล้มเหลวที่เป็นไปได้

• เจาะรูทะลุหรือรอยแตกทองแดงภายใน
• รอยแตกในชั้นทองแดงด้านนอก
• รอยแตกไมโครเวีย
• รอยแตกกึ่งแห้ง
• หน้ากากประสานแตก

การย้ายถิ่นด้วยไฟฟ้าเคมีบนผิว PCB

• ภาระด้านสิ่งแวดล้อมของ PCB
• การหมุนเวียนและการเก็บรักษาอุณหภูมิ
• การดัด
• ช็อก
• ความชื้น
• การรวมกันของหลายโหลด

• เทคโนโลยีการเคลือบ

ปัจจัยข้างต้นจะส่งผลต่อความน่าเชื่อถือของการผลิต PCB ยานยนต์ เพื่อผลิต PCB ยานยนต์คุณภาพสูง ให้เราเข้าใจข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของ PCB ยานยนต์และวิธีทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่ามีคุณภาพสูง

ขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบา

การลดขนาดและน้ำหนักของยานยนต์อย่างสมเหตุสมผลสามารถประหยัดเชื้อเพลิง ไฟฟ้า พลังงาน และปรับปรุงการปกป้องสิ่งแวดล้อมได้มากขึ้น ดังนั้นขนาดของรถยนต์จึงมีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ เนื่องจากขนาดโดยรวมของรถยนต์ลดลง PCB ยานยนต์จะมีขนาดกะทัดรัดและเบาขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

ความน่าเชื่อถือสูง

PCB ยานยนต์ที่มีความน่าเชื่อถือสูงหมายความว่าภายในอายุการใช้งานปกติของยานยนต์ PCB สามารถรักษาประสิทธิภาพการทำงานที่มั่นคงได้ดีเมื่อเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนที่แตกต่างกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง PCB ยานยนต์ต้องสามารถทนต่ออินเทอร์เฟซด้านสิ่งแวดล้อมที่หลากหลาย รวมถึงการต้านทานความชื้น ต้านทานน้ำ ทนความร้อน ทนต่อการกัดกร่อน ต้านทานการสั่นสะเทือน และความต้านทานการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า

ความน่าเชื่อถือของ PCB สำหรับยานยนต์นั้นสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความปลอดภัยของเรา ดังนั้นต้องผ่านการทดสอบความน่าเชื่อถือต่างๆ เมื่อทำการผลิต PCB สำหรับยานยนต์ PCB ยานยนต์ในสถานที่ต่างกันต้องการการทดสอบความน่าเชื่อถือที่แตกต่างกัน การทดสอบทั่วไป ได้แก่ :

1) การทดสอบแรงกระแทกด้วยความร้อน

PCB ยานยนต์มักจะต้องทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงที่เกิดจากความร้อนภายนอกหรืออุณหภูมิสูงจากความร้อนที่สร้างขึ้นเอง PCB ยานยนต์ต้องทนต่อแรงกระแทกจากการเปลี่ยนแปลงความร้อนอย่างกะทันหัน และเราจำเป็นต้องทำการทดสอบการกระแทกด้วยความร้อนบน PCB ยานยนต์

2) การทดสอบวงจรความร้อน

ตามตำแหน่งต่างๆ ของยานยนต์ การทดสอบวงจรความร้อนของ PCB มีระดับต่างกัน อุณหภูมิวงจรความร้อนของ PCB ที่ใช้กันทั่วไปมีดังนี้:

3) การทดสอบความเบี่ยงเบนของอุณหภูมิและความชื้น

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความชื้นเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดความล้มเหลวของ PCB ยานยนต์ แม้ว่าผู้ผลิตยานยนต์จะใช้มาตรการต่างๆ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ เช่น:

• วัสดุที่เหมาะสมที่สุด
• ความร้อนด้วยตนเอง

แต่ระบบทำความร้อนในตัวมักใช้เฉพาะเมื่อยานยนต์ทำงานตามปกติเท่านั้น หากยานยนต์ไม่ทำงานและจอดรถไว้เป็นเวลาหลายวันหรือหลายสัปดาห์ในสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย เช่น น้ำขึ้นสูง สภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูง จากนั้นความชื้นหรือก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอาจเข้าสู่ภายในของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ผ่านส่วนประกอบพลาสติกหรือส่วนประกอบชดเชยบรรยากาศ จากนั้นความชื้นจะมีผลกระทบอย่างมากต่อพื้นผิวและโครงสร้างภายในของ PCB ทำให้ล้มเหลว มาทำความเข้าใจรายละเอียดบางส่วนเกี่ยวกับความล้มเหลวของ PCB ที่เกิดจากอุณหภูมิ ความชื้น และอคติ (THB)

ภาพด้านล่างแสดงการเติบโตของผลึกนำไฟฟ้าระหว่างการควบแน่นของ PCB (การควบแน่นของน้ำ)

แม้ว่าจะไม่มีการควบแน่น แต่ความชื้นสูงอาจทำให้ไฟฟ้าลัดวงจรได้หากไม่มีการใช้วัสดุที่เข้มงวด ความต้านทานฉนวนพื้นผิว (SIR) อาจตกลงมา ซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ล้มเหลว วิธีการของ EASHUB คือการทำความเข้าใจสภาพอุณหภูมิและความชื้นภายในฝาครอบป้องกัน (กล่องโลหะหรือพลาสติก) อย่างละเอียดโดยการจำลองและการทดสอบทดลอง

ในทางกลับกัน EASHUB จะทดสอบวัสดุที่ใช้ (เช่น PCB, อุปกรณ์, ฟลักซ์, วัสดุเชื่อมต่อทางความร้อน หรือการเคลือบตามรูปแบบ) และออกแบบองค์ประกอบภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความชื้นที่แตกต่างกันตามวิธีการทดสอบ SIR ใน IPC-9202

EASHUB ใช้แบบจำลองการจำลองที่มีประสิทธิภาพเพื่อทำนายสภาพจริงของความชื้นในพื้นที่ใน ECU

เรากำหนด SIR ของวัสดุและการออกแบบภายในกล่องปิดแบบปิดภายใต้สภาวะที่รุนแรงที่สุด

เพื่อให้แน่ใจว่าองค์ประกอบและวัสดุการออกแบบ PCB มีความปลอดภัยและเชื่อถือได้ จึงมั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือของ PCB ยานยนต์ตลอดวงจรชีวิต

การทดสอบ THB ต้องคำนึงถึงการโยกย้าย CAF ของ PCB CAF มักเกิดขึ้นระหว่างเส้นที่อยู่ติดกันหรือชั้นที่อยู่ติดกัน จุดแวะ ระหว่างจุดแวะและเส้น ทำให้เกิดการเสื่อมสภาพของฉนวน หรือแม้แต่ไฟฟ้าลัดวงจร ความต้านทานของฉนวนที่สอดคล้องกันขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างจุดแวะ เส้น และชั้นต่างๆ

เทคโนโลยี PCB ทั่วไปสำหรับการผลิต PCB ยานยนต์

พื้นผิวความถี่สูง

ระบบความปลอดภัยในการเบรกแบบคาดการณ์ล่วงหน้าและระบบป้องกันการชนกันของรถยนต์เป็นแนวป้องกันด่านแรกสำหรับการประกันความปลอดภัยของเรา ระบบอิเล็กทรอนิกส์ของมันเหมือนกับระบบตรวจสอบเรดาร์ PCB ยานยนต์ของระบบอิเล็กทรอนิกส์ส่วนนี้ส่วนใหญ่ใช้เพื่อส่งสัญญาณไมโครเวฟความถี่สูง ดังนั้น นอกจากวัสดุพื้นผิว PTFE แล้ว ยังจำเป็นต้องใช้พื้นผิวที่มีการสูญเสียอิเล็กทริกต่ำ ต่างจากวัสดุ FR4 วัสดุ PTFE หรือวัสดุเมทริกซ์ความถี่สูงที่คล้ายกันต้องการความเร็วการเจาะพิเศษและอัตราป้อนในระหว่างกระบวนการเจาะ

เทคโนโลยีทองแดงหนา

ในขณะที่รถยนต์กำลังพัฒนาไปสู่ขนาดที่เล็กลงและสมรรถนะที่สูงขึ้น รถยนต์จำเป็นต้องใช้ระบบส่งกำลังที่มีเทคโนโลยีสูงและระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนมากขึ้น PCB ยานยนต์มีประสิทธิภาพในการระบายความร้อนสูงกว่าและสามารถทนต่อกระแสไฟกระชากที่ใหญ่ขึ้นได้

PCBs ทองแดงหนาสองชั้นค่อนข้างง่ายที่จะทำ อย่างไรก็ตาม PCB ทองแดงแบบหนาหลายชั้นนั้นทำได้ยากกว่ามาก เนื่องจากความซับซ้อนของการแกะสลักทองแดงแบบหนาและกระบวนการเติมตำแหน่งที่ว่างอย่างหนา

เส้นทางภายในของ PCB ทองแดงหนาหลายชั้นเป็นทองแดงหนาทั้งหมด ดังนั้นฟิล์มแห้งสำหรับถ่ายเทรูปแบบจึงค่อนข้างหนาและต้องการความต้านทานการกัดเซาะที่สูงมาก เนื่องจากเวลาในการแกะสลักของลวดลายทองแดงหนาจะนานขึ้น อุปกรณ์และเทคโนโลยีการแกะสลักจึงมีความต้องการมากขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าการเดินสายของทองแดงหนานั้นสมบูรณ์

เมื่อเราสร้างสายไฟทองแดงแบบหนาภายนอก การผสมผสานระหว่างการเคลือบฟอยล์ทองแดงที่ค่อนข้างหนากับการทำลวดลายของชั้นทองแดงหนาสามารถทำได้ก่อน ตามด้วยการเคลือบฟิล์มเป็นโมฆะ นอกจากนี้ฟิล์มป้องกันการชุบแห้งของการชุบลวดลายยังต้องค่อนข้างหนา

นอกจากปัญหาข้างต้นแล้ว เรายังพบปัญหาต่อไปนี้:

• ความแตกต่างของพื้นผิวระหว่างตัวนำด้านในของ PCB ทองแดงหนาหลายชั้นและวัสดุซับสเตรตที่เป็นฉนวนนั้นมีขนาดใหญ่
• การเคลือบบอร์ดหลายชั้นแบบธรรมดาไม่สามารถเติมด้วยเรซินได้อย่างสมบูรณ์ และจะทำให้เกิดฟันผุ

เพื่อแก้ปัญหานี้ เราควรใช้พรีเพรกแบบบางที่มีปริมาณเรซินสูงให้มากที่สุด หากความหนาของทองแดงในการกำหนดเส้นทางภายในบน PCB หลายชั้นบางตัวไม่สม่ำเสมอ เราสามารถใช้พรีเพกก์ที่แตกต่างกันในพื้นที่ที่มีความหนาของทองแดงแตกต่างกันมากหรือน้อย

เทคโนโลยี HDI

ความสะดวกสบายและประสบการณ์ที่ดีของรถยังสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับระบบความบันเทิงและการสื่อสารภายในตัวรถ ไมโครคอมพิวเตอร์เพื่อความบันเทิงในรถยนต์มักใช้ HDI PCB

เทคโนโลยี HDI PCB รวมถึงการเจาะรูขนาดเล็กและการชุบด้วยไฟฟ้า การวางตำแหน่งการเคลือบ และกระบวนการอื่นๆ เนื่องจากการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยียานยนต์ การใช้งานทั่วไปในชีวิตจึงถูกสร้างขึ้นในระบบยานยนต์ ดังนั้น ด้วยการเพิ่มขึ้นของระบบอิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ ทำให้ต้องใช้ PCBs มากขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการของรถยนต์คุณภาพสูงได้ดียิ่งขึ้น

การฝังส่วนประกอบ

เพื่อลดขนาดของส่วนประกอบ ต้องเพิ่มความหนาแน่นของการประกอบ PCB PCB ที่มีส่วนประกอบฝังตัวนั้นใช้กันอย่างแพร่หลายไม่เพียงแต่ในโทรศัพท์มือถือแต่ยังรวมถึงในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ด้วย

ตามวิธีการฝังส่วนประกอบที่แตกต่างกัน วิธีการผลิต PCB แบบฝังส่วนประกอบก็แตกต่างกันเช่นกัน ส่วนใหญ่มีวิธีการผลิตสี่วิธีสำหรับ PCB แบบฝังส่วนประกอบที่ใช้ในระบบอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์:

• ประเภทการขุด
• ประเภทการเคลือบ
• ประเภทเซรามิก
• ประเภทโมดูล

ข้างต้นเป็นเทคโนโลยีการจัดหาที่ใช้กันทั่วไปในการผลิต PCB ยานยนต์ ดังนั้นวิธีการเลือกผู้ผลิต PCB ยานยนต์ที่เชื่อถือได้