電子部品のキャリアであり、電気接続の鍵であるプリント基板の性能は、自動車の安全性、信頼性、インテリジェンスに直接影響します。 PCBの基本材料として、PCBボードは自動車の複雑で厳しい作業環境要件を満たす上で重要な役割を果たします。一般的に使用されるさまざまなタイプの車載 PCB ボードは、それぞれ独自の特性を備えており、車載電子システムの安定した動作をサポートします。
1、FR-4ボード：広く使用されている基本材料
FR-4 は、自動車用 PCB 分野で広く使用されているエポキシ樹脂をベースとしたガラス繊維布で強化された銅張積層板です。優れた機械的特性を備えており、車両走行中の振動や衝撃に耐えることができるため、回路基板構造の完全性が保証されます。電気的性能の面では、FR-4 は安定した絶縁性能を備えており、回路の短絡を効果的に防止し、安定した信号伝送を保証します。
FR-4 ボードは、通常の室内照明制御回路や一部の単純なセンサー回路など、温度と電気的性能に対する要件が比較的緩い自動車の一部の重要でない部品で広く使用されています。自動車産業のより高い信頼性要件を満たすために、FR-4 材料にも多くの改良が加えられています。たとえば、ガラス転移温度を上げることにより、高温環境における寸法安定性を高めることができます。通常の FR-4 の Tg 値は一般に 130 ～ 140 度ですが、自動車グレードの FR-4 材料の Tg は 150 度、さらには 170 度以上に高めることができ、エンジン ルームなどの高温領域での機能が向上し、高温によるプレートの変形や回路の故障などの問題を効果的に回避できます。
2、高 Tg 材料: 高温の課題に対処する主力-
エンジンルームや車のその他の部分の温度は最大 150 度以上に達することがあります。このような高温環境では、自動車用プリント基板には高い Tg 値を持つ材料が好ましい選択肢となります。-前述の高 TgFR-4 材料に加えて、ポリイミド材料も優れた高温耐性により自動車産業で非常に好まれています。 PI 材料の Tg 値は通常 250 度を超え、300 度を超えるものもあります。これにより、極度の高温環境でも安定した物理的および化学的特性を維持できます。
PI 材料で作られた PCB は、高温耐性だけでなく、優れた耐化学腐食性と低誘電率も備えています。誘電率が低いと、伝送中の信号損失が少なくなり、速度が速くなります。これは、車両通信システムや自動運転センサー データ伝送など、自動車の高速データ伝送アプリケーションにとって重要です。-新エネルギー車のバッテリー管理システムでは、バッテリーの充放電プロセス中に発生する大量の熱、高い周囲温度、BMS の信号伝送精度と安定性に対する非常に高い要件のため、PI 材料 PCB はこれらのニーズを十分に満たし、バッテリー管理システムによるバッテリー状態の正確な監視と制御を確保し、バッテリーの安全で効率的な動作を保証します。
3、金属基板: 効率的な放熱の鍵
車載電子機器の出力が継続的に増加するにつれて、熱放散の問題がますます顕著になってきています。金属基板、特にアルミニウム基板は放熱性に優れているため、車載用LED照明やパワーエレクトロニクスモジュールなどの分野で広く使用されています。アルミニウム基板は金属ベース層、絶縁層、導電層から構成されます。金属ベース層 (通常はアルミニウム) は熱を素早く伝導し、絶縁層は回路と金属基板間の電気絶縁を確保します。導電層は回路を運ぶために使用されます。
車の LED ヘッドライトでは、LED チップが発光プロセス中に大量の熱を発生します。放熱が間に合わないとLEDチップの温度が上昇し、発光効率が低下し寿命が短くなります。アルミニウム基板で作られたLED PCBは、LEDチップによって発生した熱をアルミニウム基板の金属層に素早く伝導し、車のヘッドライトの放熱構造を通じて周囲環境に熱を放散し、LEDヘッドライトの安定した動作と長寿命を効果的に保証します。モーター コントローラーやインバーターなどの自動車のパワー エレクトロニクス モジュールの場合、これらのコンポーネントは動作中に大幅な電力損失を発生するため、効率的な放熱対策も必要です。アルミニウム基板PCBは放熱要件を満たし、自動車の複雑な振動環境に適応するための一定の機械的強度も備えています。
4、高周波材料: 高速通信の要件を満たします-
インテリジェントでネットワーク化された自動車の発展に伴い、車両通信システムにおける高周波信号伝送の要件はますます高まっています。{0} 5G 通信や車両レーダーなどのアプリケーションでは、信号伝送中の減衰と歪みを低減するために、PCB 基板は低誘電率と低誘電正接特性を備えている必要があります。したがって、ポリテトラフルオロエチレンやその複合材料などの高周波材料は、これらの用途にとって理想的な選択肢となっています。
PTFE 材料は Dk 値と Df 値が非常に低く、PCB 回路における高周波信号の高速かつ安定した伝送を保証します。{0}{1}{1}車両に搭載される 77GHz 以上の周波数のミリ波レーダー システムでは、ミリ波レーダーは高周波電磁波を発信および受信することで、目標物体の距離、速度、角度などの情報を検出します。{4}}現時点では、PTFE ベースの高周波材料で作られたプリント基板は高周波レーダー信号を正確に送信でき、レーダー システムの高解像度と検出精度を確保し、自動運転のための信頼できる環境認識データを提供します。-車両ネットワーキング通信モジュールでは、高速で安定した無線通信をサポートし、車両、車両とインフラ、車両と人の間で効率的なデータ交換を実現するために、高周波材料のプリント基板も必要です。-
5、リジッドフレックスジョイントプレート素材：柔軟性と安定性のバランス
自動車の内部では、一部のコンポーネントでは、複雑な空間レイアウトや動的な作業環境に適応するために、プリント基板にある程度の柔軟性が必要です。リジッド基板とフレキシブル基板を特定のプロセスで結合し、リジッド基板の安定性とフレキシブル基板の柔軟性を兼ね備えたリジッドフレックスジョイント基板が登場しました。
フレキシブル部分には通常、ポリエステルフィルムまたはポリイミドが基板として使用され、柔軟性が高く、電気的性能に影響を与えることなく何度でも曲げることができます。車のダッシュボードの接続回路において、リジッドフレックスジョイントプレートはダッシュボードと車体の他の部分との間の柔軟な接続を実現し、安定した信号伝送を確保し、車両走行中のダッシュボードの小さな振動や変形に適応します。ドア制御モジュールでは、回路接続の信頼性を確保し、断線によるドア制御の障害を回避しながら、ドアの開閉に応じてリジッドフレックスジョイントプレートが曲がることができます。リジッドフレックスジョイントプレート材の採用により、自動車の室内空間の最適化や電子機器の効率的な配置を強力にサポートします。