במכוניות מודרניות, מערכת הבקרה המרכזית שולטת במספר פונקציות מפתח של הרכב. הPCB בקרה מרכזית לרכבהיא נושאת החומרה המרכזית של מערכת זו, ואיכות הייצור שלה משפיעה ישירות על הביצועים והאמינות של מערכת הבקרה המרכזית לרכב, ובכך משפיעה על חווית הנהיגה והבטיחות של הרכב כולו.
מאפיינים פונקציונליים ייחודיים של לוח מעגלים מודפס בקרה מרכזית לרכב
לוח הבקרה המרכזי לרכב משלב מספר פונקציות מורכבות. הוא צריך להתחבר ולהניע את מסך התצוגה כדי להציג מידע ברור וחלק על הרכב, מפות ניווט, תוכן מולטימדיה וכו'. הדבר מחייב את ה-PCB ליכולות-העברת נתונים במהירות גבוהה כדי להבטיח רענון מהיר של תמונה ותצוגה יציבה. במקביל, היא גם אחראית לתקשורת עם חיישנים ומפעילים רבים בתוך המכונית, קבלת נתוני חיישנים כגון מהירות הרכב, טמפרטורת השמן, לחץ האוויר בצמיגים, ושליטה על פעולתם של מכשירים כגון מיזוג אוויר, שמע וחלונות. בנוסף, עם התפתחות נהיגה חכמה, לוח הבקרה המרכזי של מכוניות צריך לתמוך גם בפונקציות הקשורות למערכת סיוע לנהג מתקדמת (ADAS), כמו עבודה בשילוב עם חיישנים כגון מצלמות ומכ"מים כדי להשיג פונקציות נהיגה חכמות כמו חניה אוטומטית ובקרת שיוט אדפטיבית. לכן, המעגלים המודפסים של שליטה מרכזית לרכב צריכים להיות בעלי אמינות גבוהה, יכולות מחשוב ועיבוד נתונים חזקות ותאימות אלקטרומגנטית מעולה.
שלבים מרכזיים בתהליך הייצור
בחירת חומרי גלם
בהתחשב באופי התובעני של סביבת השימוש ברכב, ללוח הבקרה המרכזי לרכב יש דרישות גבוהות במיוחד לחומרי גלם. חומר המצע נבחר בדרך כלל עם עמידות בחום גבוהה, ביצועים חשמליים טובים וחוזק מכני, כגוןFR-4מצע עם נוסחה מיוחדת, כדי להבטיח את היציבות של ביצועי PCB בסביבות קשות כמו טמפרטורה גבוהה ולחות גבוהה. רדיד נחושת עשוי ממוצרים -טוהר ואיכותיים- גבוהים כדי להבטיח מוליכות טובה ועמידות בפני קורוזיה של המעגל. בנוסף, דיו למסכת הלחמה צריך להיות בעל עמידות מצוינת במזג האוויר כדי למנוע שינוי צבע, ניתוק ובעיות אחרות שעלולות להשפיע על ביצועי הבידוד של מעגלים מודפסים במהלך שימוש-לטווח ארוך.
ייצור ועיבוד
ייצור מעגלים: תהליכי פוטוליתוגרפיה ותחריט מתקדמים משמשים לייצור מעגלים. במהלך תהליך הפוטוליתוגרפיה, תבנית המעגל המתוכננת מועברת ללוח המחופה-נחושת על ידי שליטה מדויקת בזמן החשיפה ובעוצמתו. תהליך התחריט מסיר במדויק רדיד נחושת לא רצוי, ויוצר מעגלים עדינים ומדויקים. עבור קווי אות-גבוהים בלוח הבקרה המרכזי של מכוניות, תופעל בקרה קפדנית על רוחב הקווים, המרווחים והתאמת העכבה כדי להבטיח את שלמות ויציבות העברת האות.
קידוח וציפוי דרך חורים: כדי להשיג חיבורים חשמליים בין שכבות שונות, נדרש קידוח-בדיוק גבוה. צפיפות הקידוח הגבוהה והצמצם הקטן של כרטיס שליטה מרכזי לרכב דורשים דיוק ויציבות גבוהים במיוחד של ציוד הקידוח. לאחר השלמת הקידוח, שכבת מתכת מונחת על דופן החור דרך תהליך המצופה דרך-חור כדי להבטיח חיבור אמין בין כל שכבה של המעגל ולעמוד ברטט והשפעה במהלך תהליך הנסיעה של המכונית.
התקנת רכיבים והלחמה: התקינו רכיבים אלקטרוניים שונים על גבי ה-PCB והלחמו אותם בהתאם לדרישות התכנון. ניתן להשתמש בשילוב של טכנולוגיית הרכבה משטחית (SMT) וטכנולוגיית החדרת חורים דרך- (THT). עבור שבבים ורכיבים אחרים עם גודל קטן ומרווח פינים, נעשה שימוש בטכנולוגיית SMT כדי למקם את הרכיבים במדויק באמצעות מכונת הרכבה על פני השטח ולהשיג הלחמה באמצעות הלחמה חוזרת. עבור חלק מהרכיבים בעלי הספק גבוה יותר ודורשים חוזק מכני טוב יותר, נעשה שימוש בטכנולוגיית THT להכנסת הרכיבים ולביצוע הלחמת גלים. במהלך תהליך הריתוך, יש לשלוט בקפדנות על פרמטרים כגון טמפרטורת ריתוך וזמן כדי להבטיח איכות ריתוך ולהימנע מבעיות כגון ריתוך וירטואלי וקצר חשמלי.