Uvod: Tehnični izzivi v avtomobilski elektroniki inCapelove inovacije

Ker se avtonomna vožnja razvija proti L5 in sistemi za upravljanje baterij (BMS) električnih vozil (EV) zahtevajo večjo gostoto energije in varnost, se tradicionalne tehnologije tiskanih vezij težko spopadajo s ključnimi težavami:

• Tveganja toplotnega pobegaPoraba energije čipov ECU presega 80 W, lokalizirane temperature pa dosegajo 150 °C.
• Omejitve 3D integracijeBMS zahteva 256+ signalnih kanalov znotraj debeline plošče 0,6 mm
• Vibracijske napakeAvtonomni senzorji morajo prenesti mehanske udarce 20G
• Zahteve po miniaturizacijiKrmilniki LiDAR zahtevajo širino sledi 0,03 mm in 32-plastno zlaganje

Capel Technology, ki izkorišča 15 let izkušenj z raziskavami in razvojem, predstavlja transformativno rešitev, ki združujePCB-ji z ​​visoko toplotno prevodnostjo(2,0 W/mK),visokotemperaturno odporne tiskane vezja(-55°C~260°C)in32-plastniHDI zakopan/slep s tehnologijo(0,075 mm mikropreboji).

1. poglavje: Revolucija toplotnega upravljanja za avtonomne vozne krmilnike

1.1 Toplotne težave z ECU-jem

• Gostota toplotnega toka čipseta Nvidia Orin: 120 W/cm²
• Konvencionalni substrati FR-4 (0,3 W/mK) povzročajo 35-odstotno prekoračitev temperature spoja čipa
• 62 % okvar ECU izvira iz utrujenosti spajke zaradi toplotne obremenitve

1.2 Capelova tehnologija toplotne optimizacije

Materialne inovacije:

• Poliimidni substrati, ojačani z nano-aluminijevim oksidom (toplotna prevodnost 2,0 ± 0,2 W/mK)
• 3D bakreni stebrički (400 % povečana površina za odvajanje toplote)

Preboji v procesih:

• Lasersko direktno strukturiranje (LDS) za optimizirane toplotne poti
• Hibridno zlaganje: 0,15 mm ultra tanke bakrene plasti + 2 oz debele bakrene plasti

Primerjava uspešnosti:

2. poglavje: Revolucija ožičenja BMS s 32-plastno tehnologijo HDI

2.1 Težave v industriji pri načrtovanju BMS

• 800V platforme zahtevajo več kot 256 kanalov za spremljanje napetosti celic
• Konvencionalne zasnove presegajo prostorske omejitve za 200 % s 15-odstotno impedančno neusklajenostjo

2.2 Capelove rešitve za medsebojno povezovanje z visoko gostoto

Stackup Engineering:

• 1+N+1 poljubnoslojna HDI struktura (32 slojev debeline 0,035 mm)
• ±5 % diferencialna impedančna regulacija (visokohitrostni signali 10 Gbps)

Microvia tehnologija:

• 0,075 mm lasersko slepi prehodi (razmerje stranic 12:1)
• <5 % stopnja praznin v prevleki (skladno z IPC-6012B razred 3)

Rezultati primerjalnih testov:

Oddelek 3: Zanesljivost v ekstremnih okoljih – rešitve s certifikatom MIL-SPEC

3.1 Zmogljivost materiala pri visokih temperaturah

• Temperatura steklastega prehoda (Tg): 280 °C (IPC-TM-650 2–4,24 °C)
• Temperatura razgradnje (Td): 385 °C (5 % izguba teže)
• Odpornost na toplotni šok: 1000 ciklov (-55 °C↔260 °C)

3.2 Tehnologije lastniške zaščite

• Plazemsko cepljen polimerni premaz (1000 ur odpornosti na solno pršilo)
• 3D EMI zaščitne votline (slabljenje 60 dB pri 10 GHz)

Oddelek 4: Študija primera – Sodelovanje s tremi največjimi svetovnimi proizvajalci originalne opreme za električna vozila

4.1 800V krmilni modul BMS

• Izziv: Integracija 512-kanalnega AFE v prostor 85 × 60 mm
• Rešitev:
  1. 20-plastna togostno-fleksibilna tiskana vezja (polmer upogiba 3 mm)
  2. Vgrajeno omrežje temperaturnih senzorjev (širina sledi 0,03 mm)
  3. Lokalizirano hlajenje kovinskega jedra (toplotna upornost 0,15 °C·cm²/W)

4.2 Avtonomni krmilnik domene L4

• Rezultati:
  • 40-odstotno zmanjšanje moči (72 W → 43 W)
  • 66-odstotno zmanjšanje velikosti v primerjavi s konvencionalnimi modeli
  • Certifikat funkcionalne varnosti ASIL-D

Oddelek 5: Certifikati in zagotavljanje kakovosti

Capelov sistem kakovosti presega avtomobilske standarde:

• Certifikat MIL-SPECV skladu z GJB 9001C-2017
• Skladnost z avtomobilsko industrijo: IATF 16949:2016 + validacija AEC-Q200
• Testiranje zanesljivosti:
  • 1000 ur HAST (130 °C/85 % relativne vlažnosti)
  • 50G mehanski udar (MIL-STD-883H)

Zaključek: Načrt tehnologije tiskanih vezij naslednje generacije

Capel je pionir:

• Vgrajene pasivne komponente (30 % prihranek prostora)
• Optoelektronske hibridne tiskane vezije (izguba 0,2 dB/cm pri 850 nm)
• Sistemi DFM, ki jih poganja umetna inteligenca (15-odstotno izboljšanje donosa)

Kontaktirajte našo inženirsko ekipodanes za skupni razvoj prilagojenih rešitev tiskanih vezij za vašo avtomobilsko elektroniko naslednje generacije.