車両全体における車載電子システムの重要性は日に日に高まっています。先進運転支援システム (ADAS) から車載エンターテイメント システムに至るまで、電子部品は現代の自動車に不可欠な部品となっています。電子部品の基本的なキャリアである回路基板の性能は、自動車電子システムの信頼性、安定性、寿命に直接影響します。しかし、自動車用電子プリント基板の使用環境は高温、振動、湿度、化学的腐食など非常に過酷であり、プリント基板材料の選択には非常に高い要求が求められます。
1、車載電子プリント基板材料の選択
基材の選択
基板はプリント基板の中核部品であり、その性能はプリント基板の耐熱性、機械的強度、電気的性能、環境適応性に直接影響します。一般的に使用される自動車用電子プリント基板の基板には次のようなものがあります。
エポキシ樹脂ガラス繊維（FR-4)
FR-4 は現在広く使用されているプリント基板基板の 1 つであり、優れた機械的強度と電気的性能を備え、低コストです。ただし、FR-4 は耐熱性に劣っており、長期使用温度は通常 130 ℃ を超えません。そのため、動作温度が高い車載電子システムには FR-4 は良い選択肢ではありません。
ポリイミド(PI)
ポリイミド基板は優れた耐熱性、耐薬品性、機械的特性を備えており、長期使用温度は 260 ℃以上に達します。また、ポリイミド基板の誘電率は比較的低いため、高速信号伝送に適しています。-ただし、ポリイミド基板はコストが高く、加工が難しいため、特定の用途シナリオでは使用が制限されます。
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)
ポリテトラフルオロエチレン基板は誘電率と誘電損失が非常に低いため、高周波信号の伝送に適しています。{0}}また、PTFE基材は耐熱性、化学的安定性に優れています。ただし、PTFE 基板は機械的強度が低く、加工が難しいため、通常は機械的特性を改善するためにガラス繊維などの他の強化材と組み合わせられます。
高温エポキシ樹脂（高Tg FR-4）
ガラス転移温度 (Tg) が高いエポキシ樹脂基板は、自動車エレクトロニクスの分野で一般的に選択されています。一般に、Tg が 170 ℃ を超えるエポキシ樹脂基板は、ほとんどの自動車電子システムの要件を満たすことができます。高Tg FR-4基板は通常のFR-4に比べて耐熱性や機械的強度が高くなりますが、コストも比較的高くなります。
2、被覆材の選択
カバー層材料は主にプリント基板の表面を保護し、機械的損傷や化学的腐食を防ぐために使用されます。自動車用電子プリント基板の場合、カバー層の材料を選択する際には、次の要素を考慮する必要があります。
高温耐性-
被覆材には、高温環境下でも軟化、変形、剥離を防止し、安定した性能を維持できることが求められます。
耐薬品腐食性能
被覆材は、湿気の多い環境や雨の多い環境での腐食を防ぐために、優れた耐化学腐食性を備えている必要があります。
機械的強度
被覆材には、振動や衝撃に対して亀裂や剥離を起こさない十分な機械的強度が必要です。
一般的なカバー層の材料には、ポリイミド コーティング、アクリル樹脂コーティング、エポキシ樹脂コーティングなどがあります。ポリイミドコーティングは優れた耐高温性と化学的安定性を備えていますが、コストが比較的高くなります。アクリル樹脂コーティングはコストは低いですが、耐高温性に劣ります。エポキシ樹脂コーティングは優れた総合的な性能を備えており、ほとんどの自動車電子用途に適しています。
3、導電性材料の選択
導電性材料の選択は、主にプリント基板の電気的性能と耐食性に影響を与えます。一般的な導電性材料には、銅箔やニッケル金メッキなどがあります。
銅箔
銅箔はプリント基板で一般的に使用される導電性材料であり、優れた導電性と機械的特性を備えています。ただし、銅箔は、特に湿気の多い環境では化学腐食を受けやすくなります。そのため、自動車用電子プリント基板では、銅箔の耐食性を向上させるために、無電解ニッケル金めっき、無電解錫めっきなどの表面処理が必要となるのが一般的です。
ニッケルゴールドコーティング
ニッケルゴールドコーティングは耐食性、耐摩耗性に優れており、高湿度や化学腐食環境での使用に適しています。ただし、ニッケル金メッキはコストが高く、プロセスが複雑なので、通常はハイエンドの自動車用電子プリント基板に使用されます。{1}}