შესავალი: ტექნიკური გამოწვევები საავტომობილო ელექტრონიკაში დაCapel-ის ინოვაციები

რადგან ავტონომიური მართვა L5 ტექნოლოგიისკენ ვითარდება და ელექტრომობილების (EV) აკუმულატორის მართვის სისტემები (BMS) უფრო მაღალ ენერგიის სიმკვრივესა და უსაფრთხოებას მოითხოვს, ტრადიციული PCB ტექნოლოგიები კრიტიკული პრობლემების მოგვარებას ებრძვიან:

• თერმული გაქცევის რისკებიECU ჩიპსეტების ენერგომოხმარება 80 ვატს აჭარბებს, ლოკალიზებული ტემპერატურა კი 150°C-ს აღწევს.
• 3D ინტეგრაციის ლიმიტებიBMS-ს სჭირდება 256+ სიგნალის არხი 0.6 მმ დაფის სისქის ფარგლებში
• ვიბრაციის ჩავარდნებიავტონომიურმა სენსორებმა უნდა გაუძლოს 20G მექანიკურ დარტყმებს
• მინიატურიზაციის მოთხოვნებიLiDAR კონტროლერებს სჭირდებათ 0.03 მმ კვალის სიგანე და 32-ფენიანი დაწყობა.

Capel Technology, 15 წლიანი კვლევისა და განვითარების გამოცდილების გამოყენებით, წარმოგიდგენთ ტრანსფორმაციულ გადაწყვეტას, რომელიც აერთიანებსმაღალი თბოგამტარობის PCB-ები(2.0W/mK),მაღალი ტემპერატურისადმი მდგრადი PCB-ები(-55°C~260°C)და32-ფენიანიHDI დამალულია/დაფარულია ტექნოლოგიების საშუალებით(0.075 მმ მიკროვია).

ნაწილი 1: თერმული მართვის რევოლუცია ავტონომიური მართვის ECU-ებისთვის

1.1 ECU-ს თერმული გამოწვევები

• Nvidia Orin ჩიპსეტის თბოგამტარობის სიმკვრივე: 120W/cm²
• ჩვეულებრივი FR-4 სუბსტრატები (0.3W/mK) ჩიპების შეერთების ტემპერატურის 35%-იან გადაჭარბებას იწვევს.
• ECU-ს გაუმართაობის 62% გამოწვეულია თერმული სტრესით გამოწვეული შედუღების დაღლილობით.

1.2 Capel-ის თერმული ოპტიმიზაციის ტექნოლოგია

მატერიალური ინოვაციები:

• ნანო-ალუმინით გამაგრებული პოლიიმიდური სუბსტრატები (თბოგამტარობა 2.0±0.2W/mK)
• 3D სპილენძის სვეტების მასივები (400%-ით გაზრდილი სითბოს გაფრქვევის ფართობი)

პროცესის გარღვევები:

• ლაზერული პირდაპირი სტრუქტურირება (LDS) ოპტიმიზებული თერმული ბილიკებისთვის
• ჰიბრიდული დაწყობა: 0.15 მმ ულტრა თხელი სპილენძი + 2 უნცია მძიმე სპილენძის ფენები

შესრულების შედარება:

ნაწილი 2: BMS გაყვანილობის რევოლუცია 32-ფენიანი HDI ტექნოლოგიით

2.1 ინდუსტრიის პრობლემები BMS დიზაინში

• 800 ვოლტიან პლატფორმებს სჭირდებათ 256+ უჯრედის ძაბვის მონიტორინგის არხი
• ჩვეულებრივი დიზაინები სივრცის ლიმიტს 200%-ით აღემატება 15%-იანი წინაღობის შეუსაბამობით.

2.2 Capel-ის მაღალი სიმკვრივის ურთიერთდაკავშირების გადაწყვეტილებები

სტეკაპ ინჟინერია:

• 1+N+1 ნებისმიერი ფენიანი HDI სტრუქტურა (32 ფენა 0.035 მმ სისქით)
• ±5% დიფერენციალური წინაღობის კონტროლი (10 გბ/წმ მაღალსიჩქარიანი სიგნალები)

მიკროვიის ტექნოლოგია:

• 0.075 მმ ლაზერული ბრმა ვია (12:1 ასპექტის თანაფარდობა)
• <5%-იანი მოპირკეთების სიცარიელის მაჩვენებელი (IPC-6012B კლასი 3-ის შესაბამისად)

საორიენტაციო შედეგები:

ნაწილი 3: ექსტრემალური გარემოსდაცვითი საიმედოობა - MIL-SPEC სერტიფიცირებული გადაწყვეტილებები

3.1 მაღალი ტემპერატურის მასალის მახასიათებლები

• მინის გარდამავალი ტემპერატურა (Tg): 280°C (IPC-TM-650 2.4.24C)
• დაშლის ტემპერატურა (Td): 385°C (წონის 5%-იანი კლება)
• თერმული შოკისადმი გამძლეობა: 1000 ციკლი (-55°C↔260°C)

3.2 საკუთრების დაცვის ტექნოლოგიები

• პლაზმურით დამყნობილი პოლიმერული საფარი (მარილის შესხურებისადმი 1000 სთ გამძლეობა)
• 3D ელექტრომაგნიტური გამოსხივების დამცავი ღრუები (60 დბ შესუსტება @10 გჰც)

ნაწილი 4: შემთხვევის შესწავლა - თანამშრომლობა გლობალურ 3 საუკეთესო ელექტრომობილების მწარმოებლის OEM-თან

4.1 800V BMS მართვის მოდული

• გამოწვევა: 512-არხიანი AFE-ს ინტეგრირება 85×60 მმ სივრცეში
• გამოსავალი:
  1. 20-ფენიანი ხისტი-მოქნილი PCB (3 მმ მოხრის რადიუსი)
  2. ჩაშენებული ტემპერატურის სენსორების ქსელი (0.03 მმ კვალის სიგანე)
  3. ლითონის ბირთვის ლოკალიზებული გაგრილება (0.15°C·სმ²/W თერმული წინააღმდეგობა)

4.2 L4 ავტონომიური დომენის კონტროლერი

• შედეგები:
  • 40%-ით სიმძლავრის შემცირება (72W → 43W)
  • 66%-ით ზომის შემცირება ტრადიციულ დიზაინთან შედარებით
  • ASIL-D ფუნქციური უსაფრთხოების სერტიფიცირება

ნაწილი 5: სერტიფიკატები და ხარისხის უზრუნველყოფა

Capel-ის ხარისხის სისტემა აღემატება საავტომობილო სტანდარტებს:

• MIL-SPEC სერტიფიკაცია: შეესაბამება GJB 9001C-2017 სტანდარტს
• საავტომობილო შესაბამისობა: IATF 16949:2016 + AEC-Q200 ვალიდაცია
• საიმედოობის ტესტირება:
  • 1000 სთ HAST (130°C/85% RH)
  • 50G მექანიკური დარტყმა (MIL-STD-883H)

დასკვნა: ახალი თაობის PCB ტექნოლოგიის გზამკვლევი

კაპელი პიონერია:

• ჩაშენებული პასიური კომპონენტები (30%-იანი სივრცის დაზოგვა)
• ოპტოელექტრონული ჰიბრიდული PCB-ები (0.2dB/სმ დანაკარგი @850nm)
• ხელოვნური ინტელექტით მართული DFM სისტემები (მოსავლიანობის 15%-ით გაუმჯობესება)

დაუკავშირდით ჩვენს საინჟინრო გუნდსდღესვე, რათა ერთობლივად შევიმუშაოთ თქვენი ახალი თაობის საავტომობილო ელექტრონიკისთვის მორგებული PCB გადაწყვეტილებები.