隨著智能汽車的快速發(fā)展,市場規(guī)模不斷擴大。預(yù)計到2025年,,全球智能汽車市場規(guī)模將占汽車市場的35%左右,。得益于國內(nèi)對新能源汽車政策的支持和消費者接受度的提高,,國內(nèi)新能源智能化汽車處于快速發(fā)展階段。
隨著汽車電子電氣架構(gòu)(EEA)的加速演變,,各新能源智能汽車車企紛紛推出自主研發(fā)的電動汽車電氣架構(gòu),,作為架構(gòu)核心的域控制器更是進入了飛速發(fā)展階段。
新能源智能汽車典型的架構(gòu)核心分為五域,,即動力域,、底盤域、座艙域,、智駕域和車身域,。動力域作為電動汽車的創(chuàng)新基礎(chǔ),智駕域和座艙域是目前承載電動汽車現(xiàn)代化,、智能化和個性化的關(guān)鍵所在,,且智駕域與座艙域、智駕域與底盤域的融合程度越來越高,。
隨著域控融合加速,,經(jīng)典五域會逐漸過渡到三域 (智駕域、座艙域和動力域) 乃至未來的車載中央大腦,。
接下來,,我們將從PCB角度,重點介紹下快充與逆變器PCB的高壓CAF保證性和毫米波雷達PCB的高頻天線穩(wěn)定性。
一,、高壓 CAF保證性
如今,,越來越多的汽車板關(guān)注CAF性能,電動化新能源汽車的電動部件(如DC-DC逆變器,、混動模組,、車載充電器模組等)的PCB 都采用厚銅(≥70 μm),并提出有 500~1 500 V 高壓要求,。
相比玻纖空紗,、浸潤不良所形成 CAF 微小通道而導(dǎo)致的常壓CAF失效模式,高壓CAF失效模式往往在界面發(fā)生較嚴重短路與燒焦時,,失效原因往往是介質(zhì)絕緣性能下降導(dǎo)致的高壓擊穿,。
基于生產(chǎn)實踐并結(jié)合介質(zhì)材料擊穿影響因素,建立相應(yīng)產(chǎn)品高壓 CAF高保證性的解決方案,,主要有以下幾點,。
1.改善局部放電擊穿:主要從銅箔輪廓、導(dǎo)電顆粒物管控角度出發(fā),,建議厚銅選擇 RTF 銅箔,、PCB 圖形轉(zhuǎn)移蝕刻做好線路拐角鈍化及殘銅控制、覆銅板基材和 PCB 壓合做好金屬顆粒等異物管控,。
2.改善電擊穿:主要從介質(zhì) (電場) 均勻性,、介質(zhì)厚度、導(dǎo)電體間距管控角度出發(fā),,建議確保填膠半固化片 (prepreg,,PP) 的樹脂厚度,在板厚設(shè)計限制下寧可降低芯層厚度也要增加 PP層厚度,。
3.電化學擊穿:主要從板件吸濕,、過程加工板內(nèi)微通道、離子污染度管控角度出發(fā),,建議棕化盡量烘板去除水汽,,壓合結(jié)合樹脂動黏度設(shè)置合理升溫速率改善浸潤性并提高樹脂固化程度,鉆孔降低孔壁粗糙度并做好密集孔的跳鉆設(shè)計處理,,除膠避免過量導(dǎo)致芯吸 (wicking) 過大,,PCB 拼板酌情旋轉(zhuǎn)以求與經(jīng)緯紗向適當錯開設(shè)計等。
4.熱擊穿:主要從板材性能,、板件結(jié)構(gòu),、孔銅疲勞 (機械負荷) 等角度出發(fā),建議相應(yīng)基材盡量選擇低鹵 (有鹵板材中的鹵素阻燃劑更容易殘留鹵素離子,,并加速陽極銅的溶解),,選用多張且高RC PP疊構(gòu)設(shè)計 (如2~3張高RC 2116并盡量避免7628疊構(gòu)) 等,。
二、毫米波雷達天線板
智能駕駛的發(fā)展訴求,,讓感知變得越來越重要,。因為感知猶如智能駕駛汽車的眼睛。
在感知領(lǐng)域,,毫米波雷達是其標配傳感器,,其高頻天線穩(wěn)定性與覆銅板選材、PCB加工密切相關(guān),。
毫米波雷達通過振動器向外發(fā)波,碰到物體后反彈,,被接收天線接收,,在采樣、濾波,、轉(zhuǎn)換之后,,根據(jù)時間差計算前車的距離,同時通過多普勒效應(yīng)計算車速,。
天線板選材需特別關(guān)注五點:
1.較低的介質(zhì)常數(shù)(Dk)
2.最小的介質(zhì)損耗(Df)
3.性能穩(wěn)定性
4.高性價比
5.供應(yīng)保障
如果去嘉立創(chuàng)打板,,可以在下單頁面選擇所需的板材,不僅能指定品牌,,還能選擇型號,、TG值、阻燃性,。同時,,還可以下載板材技術(shù)資料,了解所需的具體產(chǎn)品技術(shù)信息,,包括Dk值,、Df值等。如下圖:
出于增加天線帶寬,、降低設(shè)計成本等考慮,,目前ADAS雷達采用介質(zhì)集成波導(dǎo)及波導(dǎo)腔天線設(shè)計方案逐漸增多。
但微帶天線仍絕對是主流設(shè)計方案,,該類天線線寬控制異常重要,,天線線寬控制需不超過±15 μm甚至加嚴至不超過±10 μm。
寫在最后
汽車電子是繼計算機,、通信設(shè)備之后PCB的第三大應(yīng)用領(lǐng)域,。隨著汽車從傳統(tǒng)意義上的機械產(chǎn)品逐漸演化發(fā)展為機電一體化、智能化,、信息化的高技術(shù)產(chǎn)品,,電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用越來越廣泛。
無論是發(fā)動機系統(tǒng),還是底盤系統(tǒng),、信息系統(tǒng),、操縱系統(tǒng)和安全系統(tǒng)等都采用了電子技術(shù)。而汽車電子電氣架構(gòu)的加速演變正給車載PCB帶來新的機遇和挑戰(zhàn),。