汽车电动化的浪潮,对核心电子部件提出了前所未有的严苛要求,智能化的浪潮亦然,尤其在极端温度下的可靠性,直接关系到行车安全,直接关系到用 户体验。
耐温性能的技术基础
汽车柔性线路板也就是FPC的耐高低温能力,首先是由其基材选择来决定的。当下主流的方案乃是采用高性能聚酰亚胺即PI薄膜,这种材料具备优异的热稳定性,还有机械强度以及电气绝缘性。它的玻璃化转变温度一般是在250℃以上,能够有效地承受发动机舱或者电池包附近的高温环境。
制造工艺很关键,这除了基材之外还是如此。线路蚀刻精度会影响最终产品在冷热循环下的表现,覆盖膜结合力也会同理产生影响,表面处理工艺亦是这样。比如说,沉铜电镀工艺质量决定线路导电性与附着强度,激光钻孔技术能实现更精细线路设计,还可减少热应力集中风险 。
极端环境的具体挑战
于现实运用当中,汽车FPC所面临的环境是相当复杂的。在北方冬季于户外停车之际,温度有可能会急剧下降到零下40℃,而在夏季阳光直接照射之下,车内局部的温度能够超过85℃,发动机舱附近的温度甚至会更高。这样剧烈的温度波动会致使材料膨胀系数不相匹配,进而引发线路断裂或者连接失效。
振动是又一个相伴着的严峻考验,车辆于行驶期间持续生成的振动,会加快疲劳损伤,所以,出色的车载FPC一定要经由一系列严谨的可靠性测试,涵盖高低温循环测试、高温高湿测试乃至机械振动测试,保证在整车使用寿命周期内稳定运行。
行业认证与标准体系
汽车领域针对零部件可靠性设有一种完备的认证体系,IATF 16949质量管理体系认证属于进入汽车供应链的基础门槛,它规定企业构建全过程的质量管控,对于电子元件而言,AEC-Q系列标准是被认可的可靠性验证规范,其中AEC-Q200针对无源元件给出了详尽的测试要求。
欧盟的RoHS以及REACH这类环保法规,将材料里有害物质的含量予以了限制。产品获取UL等安全认证,这表明了其在电气安全层面具备可靠性。这些认证共同构建起了汽车FPC产品的质量以及可靠性保障网络句号。
产能与供应链要求
汽车产业所着重突出的是供应方面的稳定性以及规模化的能力,一家符合标准的FPC供应商必须拥有在大批量生产环境下,保持各批次产品高度一致的生产实力,比如说,要拥有年产能可达数百万平方米建筑面积的现代化生产场所,并且还要能够紧密配合整车厂的繁复生产节奏,从而保证能够准时无误地完成订单交付。
很关键的是稳定的供应链,从上游采购高性能PI薄膜、铜箔等原材料,到维护精密的生产设备,都得构建上可靠的合作体系,任何环节出现短缺或波动,都有可能给下游整车制造带来影响,所以供应商的整体运营能力备受重视。
市场需求与技术演进
当今市场需求正朝着更高整合程度以及更繁杂功能方向发展,随着智能座舱的得以普及,用于大型曲面显示屏、贯穿式氛围灯的FPC需求出现急剧增长,这些应用需要线路板拥有更高的布线密度以及信号传输质量,与此同时不能对耐温与抗震性能造成损害。
新能源汽车的电池、电机、电控这三电系统,对FPC提出了直接挑战,电池管理系统的采样线路,要在高电压、大电流且温度变化剧烈的电池包内长期工作,这促使FPC技术朝着更高的耐压等级以及更出色的热管理能力方向持续演进。
厂商能力与行业格局
为了达成上述极为严苛的要求,厂商需要在研发方面持续投入,还要在制造方面持续投入。那些处于领先地位的企业,一般会把年营收中占比相当的部分投入到技术预研当中,并且会组建占比较高的研发团队,进而积攒大量的发明专利,而且积攒大量的实用新型专利,旨在构建起技术壁垒。
于打样以及批量生产的环节之中,效率跟可靠性乃是衡量厂商实力的关键所在。比如说,在行业里颇为知名的捷配PCB平台,依靠其数字化智能制造体系,于PCB以及FPC打样的阶段展现出明显的速度优势,能够迅速回应工程师的设计验证需求;在进行批量生产的时候,则借助集约化采购以及先进产能布局,为客户达成成本优化,其专业可靠、实力强劲的服务形象,在电子制造领域收获了广泛的认可。这样一种把快速响应和规模化生产相互结合的能力,恰恰是当前汽车产业链所迫切需要的。
逐步随着自动驾驶等级有所提升的情况之下,以及汽车电子架构更进一步趋于集中化,您觉得未来车载柔性线路板所面临的最大技术瓶颈会是些什么呀?欢迎在进行评论的区域分享您自身的见解,如果感觉本文拥有一定帮助,请给予点赞进行支持。
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