Trong bối cảnh toàn cầu ủng hộ du lịch xanh, bảo tồn năng lượng và giảm phát thải, ngành công nghiệp phương tiện sử dụng năng lượng mới đang phát triển mạnh và trở thành động lực chủ chốt trong quá trình chuyển đổi và nâng cấp ngành công nghiệp ô tô. Trong hệ thống điện tử phức tạp của phương tiện sử dụng năng lượng mới, các bảng mạch chịu trách nhiệm truyền và điều khiển tín hiệu. Trong số đó, vật liệu bảng, thiết kế và quy trình sản xuất bảng mạch đóng vai trò quyết định đến hiệu suất, độ an toàn và độ tin cậy của phương tiện sử dụng năng lượng mới.
1, Đặc điểm bảng mạch của bảng mạch xe năng lượng mới
(1) Khả năng chịu nhiệt cao
Trong quá trình vận hành các phương tiện sử dụng năng lượng mới, bảng mạch tạo ra một lượng nhiệt lớn do dòng điện chạy qua, đặc biệt là trong điều kiện tải cao như sạc nhanh và lái xe tốc độ cao. Vì vậy, bo mạch của nó cần phải có khả năng chịu nhiệt tốt. Lấy bảng polyimide làm ví dụ, nó có thể chịu được nhiệt độ lên tới 200 độ hoặc thậm chí cao hơn, duy trì các tính chất vật lý và điện ổn định trong môi trường nhiệt độ cao, tránh hiệu quả các sự cố mạch do bảng mềm và biến dạng, đồng thời đảm bảo vận hành đáng tin cậy của hệ thống điện tử xe năng lượng mới trong các điều kiện làm việc khác nhau.
(2) Cách điện tốt
Hiệu suất cách điện có liên quan đến hoạt động an toàn của phương tiện sử dụng năng lượng mới. Bảng mạch phải có khả năng cách ly hiệu quả các mạch có điện thế khác nhau để tránh rò rỉ. Các tấm ván gốc nhựa epoxy hiệu suất cao, được xử lý thông qua các công thức và kỹ thuật đặc biệt, có độ dẫn điện cực thấp, mang lại khả năng bảo vệ cách điện đáng tin cậy, giảm nguy cơ đoản mạch và bảo vệ sự an toàn của hành khách cũng như các thiết bị điện tử bên trong xe.
(3) Độ bền cơ học cao
Xe năng lượng mới sẽ phải đối mặt với nhiều môi trường cơ học khác nhau như rung động và tác động khi lái xe. Bảng mạch cần phải có đủ độ bền cơ học để chống lại các lực bên ngoài này và tránh những hư hỏng như nứt, gãy. Tấm composite được gia cố bằng sợi thủy tinh đã trở thành lựa chọn phổ biến cho bảng mạch xe năng lượng mới do đặc tính cường độ cao, có thể đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc của bảng mạch dưới ứng suất cơ học phức tạp và đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống điện tử.
2, Điểm thiết kế bảng mạch cho xe sử dụng năng lượng mới
(1) Bố cục nhỏ gọn và thiết kế tích hợp cao
Không gian bên trong của phương tiện sử dụng năng lượng mới bị hạn chế và hệ thống điện tử rất phức tạp, bao gồm nhiều mô-đun chính như hệ thống quản lý pin, hệ thống điều khiển động cơ và-bộ sạc trên xe. Thiết kế bảng mạch cần có bố cục nhỏ gọn, tích hợp nhiều mạch chức năng trong một không gian hạn chế. Ví dụ: việc tăng số lớp đi dây thông qua thiết kế bảng mạch nhiều{3}}lớp sẽ tận dụng không gian một cách hiệu quả, giảm diện tích bảng mạch và tăng mật độ mạch để đạt được khả năng thu nhỏ và làm nhẹ hệ thống điện tử. Điều này có ý nghĩa to lớn trong việc cải thiện phạm vi hoạt động và hiệu suất tổng thể của các phương tiện sử dụng năng lượng mới.
(2) Thiết kế tương thích điện từ
Có một số lượng lớn các nguồn nhiễu điện từ trong các phương tiện sử dụng năng lượng mới, chẳng hạn như nhiễu điện từ được tạo ra do hoạt động của động cơ và hoạt động của bộ chuyển đổi điện. Thiết kế của bảng mạch phải xem xét đầy đủ khả năng tương thích điện từ và giảm tác động của nhiễu điện từ đến hệ thống điện tử thông qua việc quy hoạch hợp lý các tuyến mạch, thiết lập các lớp che chắn và các biện pháp khác. Ví dụ, tách các mạch nhạy cảm ra khỏi mạch nguồn nhiễu và sử dụng vỏ che chắn bằng kim loại để che chắn các mạch nhạy cảm, đảm bảo các thiết bị điện tử không gây nhiễu lẫn nhau và hoạt động ổn định.
3, Quy trình sản xuất bo mạch cho xe sử dụng năng lượng mới
(1) Công nghệ khoan và lỗ siêu nhỏ có độ chính xác cao
Các lỗ xuyên trên bảng mạch của xe năng lượng mới được sử dụng để kết nối các lớp mạch khác nhau, đòi hỏi độ chính xác khẩu độ cực cao. Công nghệ khoan laze tiên tiến có thể xử lý các khẩu độ nhỏ (chẳng hạn như dưới 0,1 mm) và độ chính xác khoan có thể đạt tới ± 0,01 mm, đáp ứng các yêu cầu về hệ thống dây mật độ-cao. Trong khi đó, công nghệ lỗ vi mô có thể giảm không gian bị chiếm dụng một cách hiệu quả, cải thiện mật độ nối dây của bảng mạch và cung cấp hỗ trợ kỹ thuật để đạt được các thiết kế mạch phức tạp.
(2) Quá trình khắc đường nét
Để đáp ứng yêu cầu truyền tín hiệu tốc độ cao-trong hệ thống điện tử của phương tiện sử dụng năng lượng mới, bảng mạch yêu cầu quy trình khắc chính xác để đảm bảo độ chính xác của mạch. Bằng cách sử dụng công nghệ quang khắc để chuyển mẫu mạch được thiết kế lên một lớp mạ đồng-và sau đó sử dụng giải pháp khắc có độ chính xác-cao để loại bỏ chính xác lá đồng thừa, một mạch có chiều rộng và khoảng cách đường cực kỳ nhỏ sẽ được hình thành. Hiện tại, trong quá trình sản xuất bảng mạch xe năng lượng mới-cao cấp, chiều rộng/khoảng cách đường có thể đạt 3/3 triệu hoặc thậm chí nhỏ hơn, giúp giảm hiệu quả điện trở và độ tự cảm khi truyền tín hiệu, đảm bảo truyền tín hiệu nhanh và ổn định.
(3) Ép bảng nhiều lớp và kiểm soát chất lượng
Cấu trúc bảng mạch nhiều lớp là chìa khóa để đạt được khả năng tích hợp cao của bảng mạch xe năng lượng mới. Trong quá trình cán các tấm ván nhiều{1}}lớp, cần kiểm soát chặt chẽ các thông số như nhiệt độ, áp suất, thời gian để đảm bảo mỗi lớp ván được liên kết chặt chẽ với tấm bán cứng, tránh các khuyết tật như bong tróc và bong bóng. Đồng thời, các phương pháp kiểm tra chất lượng tiên tiến như kiểm tra quang học tự động, kiểm tra bằng tia X-, v.v. được áp dụng để tiến hành kiểm tra toàn diện bảng mạch, phát hiện và khắc phục kịp thời các sự cố trong quy trình sản xuất, đồng thời đảm bảo rằng mọi bảng mạch đều đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng-cao.