Уводзіны: Тэхнічныя праблемы ў аўтамабільнай электроніцы іІнавацыі Кейпела

Паколькі аўтаномнае кіраванне развіваецца ў бок L5, а сістэмы кіравання акумулятарамі (BMS) электрамабіляў (EV) патрабуюць больш высокай шчыльнасці энергіі і бяспекі, традыцыйныя тэхналогіі друкаваных плат з цяжкасцю вырашаюць крытычныя праблемы:

• Рызыкі цеплавога ўцёкуСпажыванне энергіі чыпсэтамі ЭБУ перавышае 80 Вт, а лакальная тэмпература дасягае 150°C.
• Межы 3D-інтэграцыіДля BMS патрабуецца больш за 256 сігнальных каналаў у межах таўшчыні платы 0,6 мм.
• Вібрацыйныя збоіАўтаномныя датчыкі павінны вытрымліваць механічныя ўдары 20G
• Патрабаванні мініяцюрызацыіКантролеры LiDAR патрабуюць шырыню траекторыі 0,03 мм і 32-слаёвае стэкаванне.

Кампанія Capel Technology, выкарыстоўваючы 15-гадовы вопыт даследаванняў і распрацовак, прадстаўляе трансфармацыйнае рашэнне, якое спалучае...друкаваныя платы з высокай цеплаправоднасцю(2,0 Вт/мК),высокатэмператураўстойлівыя друкаваныя платы(-55°C~260°C)і32-слаёвыHDI закапаны/сляпы з дапамогай тэхналогіі(мікраадтуліны 0,075 мм).

Раздзел 1: Рэвалюцыя ў цеплавым кіраванні для блокаў кіравання аўтаномным кіраваннем

1.1 Праблемы з цеплавым рэжымам блока кіравання рухавіком

• Шчыльнасць цеплавога патоку чыпсэта Nvidia Orin: 120 Вт/см²
• Звычайныя падкладкі FR-4 (0,3 Вт/мК) выклікаюць перавышэнне тэмпературы пераходу чыпа на 35%
• 62% паломак ЭБУ адбываюцца з-за стомленасці прыпоя, выкліканай цеплавым напружаннем.

1.2 Тэхналогія тэрмічнай аптымізацыі Capel

Матэрыяльныя інавацыі:

• Поліімідныя падложкі, узмоцненыя нанааксідам алюмінію (цеплаправоднасць 2,0 ± 0,2 Вт/мК)
• 3D-масівы медных слупоў (павелічэнне плошчы цеплааддачы на ​​400%)

Прарывы ​​ў працэсах:

• Лазернае прамое структураванне (LDS) для аптымізаваных цеплавых шляхоў
• Гібрыднае кладанне: ультратонкія медзь таўшчынёй 0,15 мм + тоўстыя пласты медзі таўшчынёй 2 унцыі

Параўнанне прадукцыйнасці:

Раздзел 2: Рэвалюцыя ў праводцы BMS з 32-слаёвай тэхналогіяй HDI

2.1 Праблемы галіны ў праектаванні BMS

• Платформы 800 В патрабуюць больш за 256 каналаў маніторынгу напружання ячэек
• Звычайныя канструкцыі перавышаюць абмежаванні прасторы на 200% з 15% неадпаведнасцю імпедансу

2.2 Рашэнні Capel для высокашчыльных міжсеткавых сувязяў

Stackup Engineering:

• 1+N+1 адвольнаслаёвая структура HDI (32 пласты таўшчынёй 0,035 мм)
• Дыферэнцыяльны кантроль імпедансу ±5% (сігналы высокай хуткасці 10 Гбіт/с)

Тэхналогія мікравія:

• 0,075 мм лазерна-сляпыя пераходныя адтуліны (суадносіны бакоў 12:1)
• Пустоты пакрыцця <5% (адпавядае стандарту IPC-6012B, клас 3)

Вынікі бенчмаркінгу:

Раздзел 3: Надзейнасць у экстрэмальных умовах эксплуатацыі — рашэнні, сертыфікаваныя па стандартах MIL-SPEC

3.1 Высокатэмпературныя характарыстыкі матэрыялу

• Тэмпература пераходу ў шкло (Tg): 280°C (IPC-TM-650 2-4-24C)
• Тэмпература раскладання (Td): 385°C (страта вагі 5%)
• Вытрымка ад цеплавога ўдару: 1000 цыклаў (-55°C↔260°C)

3.2 Тэхналогіі абароны ўласнасці

• Плазмапрышчэпленае палімернае пакрыццё (устойлівасць да салянога туману 1000 гадзін)
• 3D-паражніны для экранавання электрамагнітных перашкод (згасанне 60 дБ пры 10 ГГц)

Раздзел 4: Тэматычнае даследаванне — супрацоўніцтва з трыма вядучымі сусветнымі вытворцамі арыгінальнага абсталявання для электрамабіляў

4.1 Модуль кіравання BMS 800 В

• Задача: Інтэграцыя 512-канальнага AFE ў прастору 85×60 мм
• Рашэнне:
  1. 20-слаёвая жорстка-гнуткая друкаваная плата (радыус выгібу 3 мм)
  2. Убудаваная сетка датчыкаў тэмпературы (шырыня дарожкі 0,03 мм)
  3. Лакалізаванае астуджэнне металічнага стрыжня (цеплавое супраціўленне 0,15°C·см²/Вт)

4.2 Аўтаномны кантролер дамена L4

• Вынікі:
  • Зніжэнне магутнасці на 40% (72 Вт → 43 Вт)
  • Памяншэнне памеру на 66% у параўнанні з традыцыйнымі канструкцыямі
  • Сертыфікацыя функцыянальнай бяспекі ASIL-D

Раздзел 5: Сертыфікацыя і забеспячэнне якасці

Сістэма якасці Capel пераўзыходзіць аўтамабільныя стандарты:

• Сертыфікацыя MIL-SPECАдпавядае GJB 9001C-2017
• Адпаведнасць аўтамабільным нормам: IATF 16949:2016 + валідацыя AEC-Q200
• Тэставанне надзейнасці:
  • 1000 гадзін HAST (130°C/85% адноснай вільготнасці)
  • Механічны ўдар 50G (MIL-STD-883H)

Выснова: Дарожная карта тэхналогій друкаваных плат наступнага пакалення

Кейпел з'яўляецца піянерам:

• Убудаваныя пасіўныя кампаненты (эканомія месца 30%)
• Оптаэлектронныя гібрыдныя друкаваныя платы (страты 0,2 дБ/см пры 850 нм)
• Сістэмы DFM на базе штучнага інтэлекту (паляпшэнне ўраджайнасці на 15%)

Звяжыцеся з нашай інжынернай камандайсёння, каб сумесна распрацоўваць індывідуальныя рашэнні для друкаваных плат для вашай аўтамабільнай электронікі наступнага пакалення.