Otomotiv PCB'lerinin üretiminde PCB arızasına hangi faktörler neden olabilir, ortak çevresel yükler ve PCB montajı ve olası arıza modları aşağıdaki gibidir:

Olası arıza modları

• Kaplamalı delikler veya dahili bakır çatlaklar
• Dış bakır tabakada çatlaklar
• Mikrovia Çatlakları
• Yarı sertleşmiş çatlaklar
• Lehim maskesi çatlak

PCB Yüzeyinde Elektrokimyasal Göç

• PCB çevresel yükü
• Sıcaklık döngüsü ve depolama
• bükme
• şok
• nem
• Birkaç yükün kombinasyonu

• Laminasyon teknolojisi

Yukarıdaki faktörler, otomotiv PCB üretiminin güvenilirliğini etkileyecektir. Yüksek kaliteli otomotiv PCB'leri üretmek için otomotiv PCB'lerinin performans gereksinimlerini ve yüksek kaliteyi sağlamak için bunların nasıl test edileceğini anlayalım.

Kompakt boyut ve hafif

Otomotivin boyutunu ve ağırlığını makul ölçüde azaltmak daha fazla yakıt, elektrik, enerji tasarrufu sağlayabilir ve çevre korumasını iyileştirebilir. Bu nedenle, otomotivin boyutu giderek daha kompakt hale geliyor. Otomotivin genel boyutunun küçülmesi nedeniyle, otomotiv PCB'si kaçınılmaz olarak daha kompakt ve daha hafif hale gelecektir.

Yüksek güvenilirlik

Otomotiv PCB'sinin yüksek güvenilirliği, otomotivin normal hizmet ömrü içinde PCB'nin farklı karmaşık ortamlar karşısında iyi ve istikrarlı bir performans sergileyebileceği anlamına gelir. Başka bir deyişle, otomotiv PCB'leri, nem direnci, su direnci, ısı direnci, korozyon direnci, titreşim direnci ve elektromanyetik girişim direnci dahil olmak üzere çeşitli çevresel arayüzlere dayanabilmelidir.

Otomotiv PCB güvenilirliği, güvenliğimizle yakından ilgilidir, bu nedenle otomotiv PCB'leri üretilirken çeşitli güvenilirlik testlerinden geçilmelidir. Farklı konumlardaki otomotiv PCB'leri, farklı güvenilirlik testleri gerektirir. Yaygın testler şunları içerir:

1) Termal şok testi

Otomotiv PCB'leri normalde harici ısıdan veya kendiliğinden oluşan ısıdan kaynaklanan yüksek sıcaklıktan kaynaklanan yüksek sıcaklıktaki bir ortamda çalışmalıdır. Otomotiv PCB'leri, ısıdaki ani değişikliklerin şokuna dayanmalı ve otomotiv PCB'leri üzerinde termal şok testleri yapmamız gerekiyor.

2) Termal çevrim testi

Otomotivin farklı konumlarına göre PCB termal çevrim testinin farklı seviyeleri vardır. Yaygın olarak kullanılan PCB termal çevrim sıcaklıkları aşağıdaki gibidir:

3) Sıcaklık ve nem sapma testi

Otomotiv üreticileri bu sorunu çözmek için çeşitli önlemler almış olsa da, sıcaklık ve nemdeki değişiklikler otomotiv PCB'lerinin arızalanmasına neden olan temel faktörlerden biridir; gibi:

• Optimize edilmiş malzemeler
• Kendinden ısıtmalı

Ancak kendi kendine ısıtma genellikle yalnızca otomotiv normal çalışırken, otomotiv çalışmıyorsa ve günler veya haftalarca yüksek gelgit, yüksek derecede aşındırıcı ortam gibi çok sert bir ortamda park edilmişse kullanılır. Daha sonra plastik veya atmosferik kompanzasyon bileşenleri aracılığıyla elektronik ürünlerin içine nem veya aşındırıcı gaz girebilir. O zaman nemin de PCB'nin yüzeyi ve iç yapısı üzerinde önemli bir etkisi olacak ve arızalanmasına neden olacaktır. Öyleyse sıcaklık, nem ve önyargıdan (THB) kaynaklanan PCB arızasının bazı ayrıntılarını anlayalım.

Aşağıdaki resim PCB yoğuşması (su yoğuşması) sırasında iletken kristallerin büyümesini göstermektedir.

Yoğunlaşma olmasa bile, katı malzemeler kullanılmadığında yüksek nem elektrik kısa devresine neden olabilir. Yüzey Yalıtım Direnci (SIR) düşebilir ve potansiyel olarak elektronik aksamın arızalanmasına neden olabilir. EASHUB'ın yöntemi, simülasyon ve deneysel testler yoluyla koruyucu kapağın (metal veya plastik kasa) içindeki sıcaklık ve nem koşullarını tam olarak anlamaktır.

Öte yandan, EASHUB kullanılan malzemeleri (PCB'ler, cihazlar, akılar, termal arayüz malzemeleri veya konformal kaplamalar gibi) test eder ve IPC-9202'deki SIR test yöntemine göre farklı sıcaklık ve nem koşulları altında elemanlar tasarlar.

EASHUB, ECU'daki yerel nemin gerçek durumunu tahmin etmek için verimli bir simülasyon modeli kullanır.

Malzeme ve tasarımın SIR'sini en zorlu koşullar altında kapalı bir muhafaza içinde belirledik.

PCB tasarım elemanlarının ve malzemelerinin güvenli ve güvenilir olmasını sağlamak, böylece yaşam döngüsü boyunca otomotiv PCB'sinin güvenilirliğini sağlamak.

THB testi, PCB'nin CAF geçişini hesaba katmalıdır. CAF genellikle bitişik hatlar veya bitişik katmanlar, yollar, yollar ve hatlar arasında meydana gelir ve yalıtımın bozulmasına ve hatta kısa devrelere neden olur. Karşılık gelen yalıtım direnci, yollar, çizgiler ve katmanlar arasındaki mesafeye bağlıdır.

Otomotiv PCB'lerinin İmalatı için Ortak PCB teknolojisi

Yüksek frekanslı substrat

Otomobilin öngörücü fren güvenlik sistemi ve çarpışma önleme sistemi, güvenlik güvencemiz için ilk savunma hattıdır. Elektronik sistemi bir radar izleme sistemi gibidir. Elektronik sistemin bu bölümünün otomotiv PCB'si esas olarak yüksek frekanslı mikrodalga sinyallerini iletmek için kullanılır. Bu nedenle, alt tabaka malzemesi PTFE'ye ek olarak, düşük dielektrik kaybı olan bir alt tabaka kullanılması da gereklidir. FR4 malzemelerinden farklı olarak, PTFE veya benzeri yüksek frekanslı matris malzemeleri, delme işlemi sırasında özel delme hızları ve ilerleme oranları gerektirir.

Kalın bakır Teknolojisi

Otomobiller daha küçük boyutlara ve daha yüksek dinamik performansa doğru geliştikçe, otomobillerin daha yüksek teknolojili güç aktarım sistemleri ve daha karmaşık elektronik sistemler kullanması gerekiyor. Otomotiv PCB'leri daha yüksek termal performansa sahiptir ve daha büyük akım dalgalanmalarına dayanabilir.

Çift katmanlı kalın bakır PCB'lerin yapımı nispeten kolaydır. Bununla birlikte, kalın bakır görüntü aşındırma ve kalın boşluk doldurma işlemlerinin karmaşıklığı nedeniyle çok katmanlı kalın bakır PCB'lerin yapılması çok daha zordur.

Çok katmanlı kalın bakır PCB'nin iç yollarının tümü kalın bakırdır, bu nedenle desen transfer fotoğraf kuru filmi de nispeten kalındır ve çok yüksek aşındırma direnci gerektirir. Kalın bakır kalıbın aşındırma süresi uzadığından, aşındırma ekipmanı ve teknolojisi de kalın bakırın tam kablolamasını sağlamak için daha talepkardır.

Dıştan kalın bakır kablo üretimi yaptığımızda, önce nispeten kalın bir bakır folyonun lamine edilmesi ile kalın bir bakır tabakanın modellenmesi arasındaki kombinasyon, ardından film boşluğu aşındırma yapılabilir. Ek olarak, desen kaplamanın kaplama önleyici kuru filminin de nispeten kalın olması gerekir.

Yukarıdaki zorluklara ek olarak, aşağıdaki sorunlarla da karşılaşıyoruz:

• Çok katmanlı kalın bakır PCB'nin iç iletkeni ile yalıtkan alt tabaka malzemesi arasındaki yüzey farkı büyüktür.
• Sıradan çok katmanlı levha laminasyonu reçine ile tamamen doldurulamaz ve boşluklar oluşturur.

Bu sorunu çözmek için mümkün olduğunca yüksek reçine içeriğine sahip ince prepregler kullanmalıyız. Bazı çok katmanlı PCB'lerde dahili yönlendirmenin bakır kalınlığı tek tip değilse, bakır kalınlığında büyük veya küçük farkların olduğu alanlarda farklı prepregler kullanabiliriz.

HDI teknolojisi

Arabanın konforu ve iyi deneyimi, arabanın içine yerleştirilmiş eğlence ve iletişim sistemleriyle de yakından ilgilidir. Otomotiv yerleşik eğlence mikro bilgisayarları genellikle HDI PCB'leri kullanır.

HDI PCB teknolojisi, mikro delik delme ve elektrokaplama, laminasyon konumlandırma ve diğer işlemleri içerir. Otomotiv teknolojisinin hızlı gelişimi nedeniyle, yaşamda giderek daha yaygın uygulamalar otomotiv sistemlerine entegre edilmiştir. Bu nedenle, otomotiv elektronik sistemlerindeki artışla birlikte, yüksek kaliteli otomobillerin gereksinimlerini daha iyi karşılamak için daha fazla PCB kullanılması zorunludur.

Bileşen gömme

Bileşenlerin boyutunu küçültmek için PCB'nin montaj yoğunluğu arttırılmalıdır. Gömülü bileşenlere sahip PCB'ler, yalnızca cep telefonlarında değil, otomotiv elektroniğinde de yaygın olarak kullanılmaktadır.

Farklı bileşen gömme yöntemlerine göre, bileşen gömülü PCB'lerin üretim yöntemleri de farklıdır. Otomotiv elektronik sistemlerinde kullanılan bileşen gömülü PCB'ler için başlıca dört üretim yöntemi vardır:

• kazı türü
• Laminasyon tipi
• Seramik tipi
• Modül türü

Yukarıdakiler, otomotiv PCB'lerinin üretiminde yaygın olarak kullanılan tedarik teknolojisidir, bu nedenle güvenilir bir otomotiv PCB üreticisi nasıl seçilir.