29. ledna 2025
Technologie

Desky plošných spojů pro automobily

Automotive PCB

Desky plošných spojů hrají klíčovou roli v moderním automobilovém průmyslu. Jsou používány v řídicích jednotkách motoru, multimediálních systémech vozidel, bezpečnostních funkcích, autonomním řízení a elektrifikaci vozidel. S rostoucí poptávkou po hybridních a elektrických vozidlech se také zvyšují požadavky a nároky na kvalitu a odolnost automobilových PCB.

Typy desek plošných spojů používané v automobilovém průmyslu

1. HDI PCB (High-Density Interconnect)

HDI PCB jsou desky s vysokou hustotou propojení. Používají mikrovia technologie, což umožňuje vytvářet kompaktní, lehké a odolné desky. Tyto PCB se často vyskytují v multimediálních systémech vozidel, řídicích jednotkách a pokročilých senzorových systémech (například mmWave radar).

2. Flexibilní a rigid-flex PCB

Flexibilní PCB umožňují ohýbání a přizpůsobení tvaru komponent, což je užitečné pro složité prostorové požadavky v automobilech. Kombinace rigidních a flexibilních desek poskytuje mechanickou stabilitu i pružnost.

3. Desky plošných spojů s kovovým jádrem

Metal Core PCB jsou speciální typy PCB, které mají kovový substrát (obvykle hliník nebo měď). Tento kovový materiál pomáhá efektivně odvádět teplo od elektronických součástek, čímž zajišťuje lepší tepelný management oproti standardním deskám s FR4 substrátem.

Díky této vlastnosti se desky s kovovým jádrem široce využívají v aplikacích, kde dochází k vysokému zahřívání součástek. Patří mezi ně například LED osvětlení, automobilová elektronika, výkonová elektronika, průmyslové napájecí moduly nebo systémy pro řízení motorů. Výhodou těchto PCB je nejen lepší odvod tepla, ale také vyšší mechanická odolnost a delší životnost v náročných podmínkách.

Oproti tradičním FR4 deskám umožňují desky plošných spojů s kovovým jádrem efektivnější chlazení bez nutnosti použití dalších chladičů nebo ventilátorů, což snižuje celkové náklady na konstrukci zařízení a zvyšuje jeho spolehlivost.

Metal Core PCB mají kovové jádro, které umožňuje efektivní odvod tepla. Jsou široce používány v osvětlovacích systémech (LED světla), výkonové elektronice a řídicích jednotkách.

4. Keramické PCB

Keramické substráty, jako je oxid hlinitý nebo nitrid hliníku, poskytují vynikající tepelnou vodivost a elektrickou izolaci. Jsou ideální pro vysokofrekvenční aplikace a vysoce výkonné komponenty.

5. PTFE PCB

Skleněné lamináty na bázi PTFE se používají zejména v mikrovlnných a vysokofrekvenčních obvodech automobilů, například pro radary a komunikační systémy.

Testování spolehlivosti automobilových PCB

Automobilové PCB jsou vystaveny extrémním teplotním, mechanickým a environmentálním podmínkám. Proto podléhají přísnému testování:

1. Test teplotních cyklů (Thermal Cycling Test - TCT)

Testování teplotních cyklů ověřuje odolnost desek vůči náhlým změnám teploty v rozsahu -40 °C až +125 °C (průmyslové systémy) nebo -65 °C až +150 °C (vojenské systémy).

2. Test teplotního šoku (Thermal Shock Test - TST)

Tento test simuluje náhlé změny teploty a hodnotí mechanickou odolnost desek.

3. Test teplotní a vlhkostní zátěže (Temperature-Humidity Bias - THB)

Test THB ověřuje vliv vlhkosti a vysokých teplot na elektrické vlastnosti desky. Simuluje reálné provozní podmínky v automobilech.

Klíčové normy pro automobilové PCB

Výrobci automobilových PCB musí splňovat přísné průmyslové normy:

  • AEC-Q100, AEC-Q102, AEC-Q200 – testování kvality elektronických součástek
  • IPC-6012DA – specifikace pro automobilové PCB
  • IATF 16949 – standard kvality v automobilovém průmyslu

Tržní trendy v automobilových PCB

Poptávka po PCB v automobilovém průmyslu roste, zejména s nástupem elektromobilů a autonomního řízení. V roce 2020 tvořila hodnota globálního trhu s automobilovými PCB přibližně 7,6 miliardy USD, přičemž podíl automobilového segmentu na celkovém trhu PCB vzrostl z 3,8 % na 12,2 % za posledních deset let. S rostoucí komplexností automobilové elektroniky bude tento trend pokračovat.

Závěr

Automobilové PCB jsou klíčovým prvkem moderních vozidel, od řízení motoru po pokročilé bezpečnostní systémy. Vývoj nových technologií, jako jsou HDI PCB, flexibilní a metal core desky, umožňuje výrobu spolehlivějších a výkonnějších vozidel. S rostoucím důrazem na elektromobilitu a autonomní řízení se bude význam automobilových PCB nadále zvyšovat.





Zajímá Vás k tématu více?

Spojte se s našimi odborníky.

Další příspěvky v kategorii

Všechny články
04.02.2025
Technologie

Historie desek plošných spojů

Historie desek plošných spojů (DPS) je fascinujícím příběhem, který sahá až do počátků elektroniky a...
14.01.2025
Technologie

Miniaturizace plošných spojů: Technologické trendy a pravidla pro návrh

Technologie elektroniky postupuje neustále kupředu, což vede k miniaturizaci elektronických zařízení. Tento...
03.12.2024
Technologie

Vícevrstvé desky plošných spojů: Klíč k miniaturizaci a vysokému výkonu moderní elektroniky

Vícevrstvé desky plošných spojů představují moderní řešení pro elektronická zařízení, která vyžadují...