הפיתוח המהיר של רכבי אנרגיה חדשים העלה את דרישות המורכבות והביצועים של מערכות אלקטרוניות לרמה חדשה לגמרי.לוחות מעגלים מודפסים רב שכבתית, עם הביצועים החשמליים המצוינים, האינטגרציה הגבוהה והאמינות שלהם, הפכו למרכיבי הליבה של ציוד מרכזי רבים, המוטבעים עמוק במערכות שונות כגון כוח, אינטליגנציה ובטיחות של רכבי אנרגיה חדשים.
1, מערכת חשמל
(1) מערכת ניהול סוללות
ניתן להתייחס ל-BMS כ"מוח" של ערכות סוללות, אשר שולט באופן מקיף על הטעינה והפריקה, הטמפרטורה, האיזון והיבטים אחרים של הסוללה. חומרת הליבה שלו היא לוח המעגלים המודפסים הרב-שכבתיים. ערכת הסוללות של רכבי אנרגיה חדשים מורכבת ממספר רב של תאים בודדים המחוברים בסדרה או במקביל. BMS צריך לנטר את המתח, הזרם, הטמפרטורה ופרמטרים נוספים של כל תא בזמן אמת ובדיוק. אם ניקח את ה-BMS של Tesla Model 3 כדוגמה, הוא מאמץ עיצוב לוח בן 8-שכבות עם סובלנות עכבה שנשלטת בקפדנות בתוך ± 5% כדי להבטיח שלמות האות. מכיוון ש-BMS צריך להתמודד עם אותות רגישים כמו דגימת מתח, זיהוי זרם ותקשורת CAN, ללוחות מעגלים מודפסים{10}}רב-שכבתיים יש שכבות אות ייעודיות שיכולות להפריד בין קווי אות מקווי חשמל וקווי הארקה כדי למנוע הפרעות, להבטיח ערכי דגימת ADC יציבים, לדכא ביעילות רעש של תקשורת באוטובוסים{12} גבוהים ולמנוע רעש תדר שווא של BMS. במקביל, במונחים של פיזור חום, השכבה האמצעית של לוח המעגלים המודפסים הרב-שכבתיים יכולה להשתמש בנייר נחושת בשטח גדול לפיזור חום אחיד, ומישור ההארקה התחתון פועל כ"פלטת פיזור חום", משתף פעולה עם דרך לייצוא חום שבב, הימנעות מהפחתת תדירות שבב בסביבת הטמפרטורה הגבוהה של הסוללה ומצבי חום גבוהים של BMS. חבילות.
(2) בקר מנוע
ה-MCU אחראי על שליטה על פעולת מנוע הנסיעה, קבלת הוראות מבקר הרכב, והתאמה מדויקת של המהירות והמומנט של המנוע. בתהליך זה, הוא צריך לשאת את גל הזרם המיידי של מתח גבוה, הדורש ביצועים חשמליים גבוהים במיוחד ויכולת פיזור חום של לוח המעגלים המודפסים. מצעים מסורתיים של FR-4 אינם מתאימים, בעוד שבלוחות מעגלים מודפסים מרובי-שכבות משתמשים בחומרים חדשים כגון לרבדים מצופים נחושת-על בסיס קרמיקה כדי להגביר את המוליכות התרמית ל-8W/m · K, מה שיכול לתמוך בפעולה יציבה לטווח ארוך מעל 120 מעלות ולפתור את בעיית הביצועים המקומית, הגורמת ביעילות יתרה לבעיית הביצועים. בנוסף, לוחות מעגלים מודפסים מרובי{10}}שכבות יכולים גם להשיג המרת הספק יעילה ובקרת מנוע מדויקת באמצעות המבנה הרב-שכבתי שלהם ופריסה סבירה של רכיבי חשמל אלקטרוניים כגון נהגי מנוע וממירים, מה שמבטיח את החלקות והיעילות של תפוקת הכוח של הרכב.
2, Intelligent system
(1) מערכת מידע בידור לרכב
המערכת מספקת פונקציות עשירות כגון השמעת אודיו ווידאו, ניווט ותצוגת מידע לרכב לנהגים ולנוסעים, כאשר לוחות מעגלים מודפסים מרובי-שכבות ממלאים תפקיד מפתח בה. מצד אחד, הוא צריך לחבר את מסך התצוגה עם שבב הבקרה וחיישנים שונים כדי להשיג-זמן אמת, הצגה ברורה של נתוני לוח המחוונים ותגובה חלקה של פעולות אינטראקציה של-מחשב; מצד שני, עם הפיתוח של טכנולוגיית תא הטייס החכמה, המערכת צריכה לשלב יותר פונקציות, כמו זיהוי מחוות, שליטה קולית וכו', מה שדורש שללוחות מעגלים מודפסים רב-שכבתיים יהיו בעלי יכולות אינטגרציה והעברת אותות גבוהות יותר. לוחות מעגלים מודפסים מרובי שכבות יכולים לעמוד בדרישות של פריסת מעגלים מורכבת בשטח מוגבל באמצעות חיווט- בצפיפות גבוהה ועיצוב מזעור, הבטחת העברת אותות מהירה ומדויקת בין מודולים פונקציונליים ויצירת חווית נהיגה נוחה ונוחה למשתמשים. לדוגמה, מאחורי מסך הבקרה המרכזי של כמה רכבי אנרגיה חדשים-מתקדמים, מסך התצוגה מחובר באופן הדוק לשבבי עיבוד מרובים באמצעות לוחות מעגלים מודפסים-רב-שכבתיים, משיג פלט תמונה-בהגדרה גבוהה ותגובת מערכת מהירה.
(2) מערכת הנעה אוטומטית
חיבור חיישנים: רכבי אנרגיה חדשים מצוידים בחיישנים שונים, כגון מכ"ם גלי מילימטר, מכ"ם לייזר, מצלמות, חיישנים קוליים, חיישני תאוצה וכו', כדי לחוש את הסביבה הסובבת ואת המצב העצמי של הרכב. לוח המעגלים המודפס הרב-שכבתי אחראי על חיבור חיישנים אלה עם יחידת הבקרה האלקטרונית של המכונית, להשגת שידור יציב של אותות חיישנים. אם ניקח לדוגמא את מכ"ם הגל של מילימטר 77GHz, יש לו דרישות מחמירות ביותר עבור הקבוע הדיאלקטרי ומקדם ההפסד של לוח המעגלים המודפסים. לוחות מעגלים מודפסים מרובי שכבות שיתפו פעולה עם יצרנים במעלה הזרם כדי לפתח מצעי מילוי PTFE+קרמיים, לייצב את הקבוע הדיאלקטרי על 3.0 ± 0.05 ולהקטין את מקדם ההפסד ל-0.0015, לעמוד בדרישות להעברת אותות{10} בתדר גבוה ולהבטיח זיהוי מדויק של אובייקטי השדה והזווית המהירות של אובייקטי המטרה. עבור חיישן מצלמה, לוח מעגלים מודפס רב-שכבתי מבטיח העברת רעש-גבוהה-נמוכה של אות תמונה באמצעות פריסה סבירה של קווים, ומספק מידע חזותי ברור ומדויק עבור מערכת הנעה אוטומטית.
בקר תחום: עם הפיתוח של טכנולוגיית נהיגה אוטונומית לקראת רמות L3 ומעלה, בקרי תחום צריכים לשלב ממשקי חיישנים מרובים כדי לעבד כמויות אדירות של נתונים, מה שמציב אתגרים גבוהים יותר לגודל, לצפיפות החיווט ולביצועים של לוחות מעגלים מודפסים. לוח המעגלים המודפסים הרב-שכבתיים מאמץ טכנולוגיית שכבת HDI+Ay היברידית כדי להשיג חיבור בין חורים של 0.1 מ"מ, מה שמגדיל את צפיפות החיווט ב-30% באזור מוגבל ותומך בדרישות תפוקת הנתונים של מיזוג חיישנים מרובי-. לדוגמה, גודל המעגל המודפס ברמת L3 ומעלה בקרי תחום נהיגה אוטונומית עולה בדרך כלל על 600 מ"מ × 400 מ"מ. באמצעות עיצוב אופטימלי, לוחות מעגלים מודפסים רב-שכבתיים לא רק עומדים בדרישות של גודל גדול, אלא גם מבטיחים שמודולים פונקציונליים שונים פועלים יחד כדי להשיג שיקול דעת ושליטה מדויקים על מצב הנהיגה ברכב.
3, מערכת אבטחה
במערכות קריטיות לבטיחות כגון מערכות כריות אוויר, מערכות בלימה נגד נעילה ומערכות בקרת יציבות אלקטרוניות ברכבי אנרגיה חדשים, לוחות מעגלים מודפסים מרובי-שכבות נושאים באחריות להעברת אותות מהיר ומדויק. אם ניקח לדוגמא את מערכת כריות האוויר, לוחות מעגלים מודפסים רב-שכבתיים מחברים חיישני התנגשות ובקרי כריות אוויר. כאשר רכב מתנגש, ניתן להעביר את אות ההתנגשות לבקר תוך זמן קצר מאוד, להפעיל את כרית האוויר להיפתח במהירות ולספק הגנה קריטית לנהגים ולנוסעים. במערכות ABS ו-ESC, לוחות מעגלים מודפסים רב-שכבתיים מבטיחים שאותות מחיישני מהירות גלגלים, חיישני לחץ וחיישנים אחרים מועברים ליחידת הבקרה בזמן. בהתבסס על כך, יחידת הבקרה מתאימה במדויק את לחץ הבלמים כדי למנוע נעילת גלגלים, לשמור על יציבות הרכב ולהבטיח בטיחות נסיעה במצבי חירום. לוחות מעגלים מודפסים רב שכבתיים, עם החוזק המכני והביצועים החשמליים המצוינים שלהם, יכולים לשמור על תנאי עבודה יציבים בסביבות קשות כמו רטט והשפעה במהלך פעולת הרכב, מה שמבטיח פעולה אמינה של מערכות הבטיחות.