Letev za elektronske komponente v avtomobilskih aplikacijah je določena s posledicami okvar, ne s preglednicami stroškov. Ko prilagodljivo vezje nadzoruje senzor položaja sedeža ali povezuje modul kamere s-procesorjem za pomoč vozniku, je razlika med manjšo okvaro komponente in varnostno-kritično okvaro očitna. IATF 16949 in AEC-Q100 določata okvire upravljanja kakovosti in kvalifikacije komponent, vendar je za samo ploščo IPC/JPCA-6202 razreda 3 osnovna tehnična specifikacija. Pri CSNT-EMS v Dongguanu smo dobavili avtomobilske sklope za module kamer ADAS, digitalne instrumentne sklope in računalnike za nadzor karoserije, kvalifikacijska pot za vsako aplikacijo pa nas je naučila nekaj drugega o tem, kaj proizvajalci originalne opreme za avtomobile dejansko potrebujejo.
Zakaj avtomobilske aplikacije zahtevajo razred 3 po IPC/JPCA-6202
Potrošniška elektronika lahko tolerira stopnje umrljivosti dojenčkov, ki jih proizvajalci avtomobilov ne bodo sprejeli. Avtomobilska industrija pričakuje stopnje napak, merjene v delcih na milijon, ne v odstotkih. IPC/JPCA-6202 razreda 3 to zagotavlja s strožjimi tolerancami prerezov prevodnikov, obveznim 100-odstotnim pregledom upogibnih območij in zahtevami glede delaminacije brez tolerance.
Toleranca prereza prevodnika za razred 3 je wl manjša ali enaka eni-tretjini širine sledi. V vezju, ki je podvrženo tresljajem in termičnim ciklom, se lahko zarezo, ki izpolnjuje kriterije razreda 2 (wl manj kot ali enako eni-polovični širini sledi), razširi v odprto vezje v 1000 do 2000 urah servisiranja vozila.
Toplotno kroženje še poveča težavo. Avtomobilski sklop pod pokrovom vidi temperaturna nihanja od minus 40 stopinj Celzija do plus 125 stopinj Celzija. IPC/JPCA-6202 ne določa najmanjšega števila ciklov za kvalifikacijo termičnega cikla; to običajno določi proizvajalec originalne opreme za avtomobile na podlagi ciljev življenjske dobe. Najmanjša trdnost luščenja razreda 2 0,49 N na mm za prevodnike in 0,34 N na mm za prevleko je sprejemljiva, vendar le v kombinaciji s kontrolo postopka, ki zagotavlja enakomerno laminacijo po celotni površini plošče.
Izbira materiala za uporabo v avtomobilski industriji
Poliimidni (PI) substrati prevladujejo v avtomobilskih aplikacijah zaradi svojih toplotnih lastnosti. Temperatura posteklenitve PI običajno presega 250 stopinj Celzija, kar zagotavlja rezervo pri visokih temperaturah, ki jih opazimo pri aplikacijah v bližini motornega prostora.
Panasonic R-F777 je običajna izbira substrata PI. Njegova nominalna 50-mikrometrska debelina PI in 12-mikrometrski baker zagotavljata prožnost z ustrezno dielektrično trdnostjo. Trdnost lupljenja 0,525 N na mm presega najmanj IPC/JPCA-6202 razreda 2 in izpolnjuje zahteve razreda 3.
Pri avtomobilskih modulih kamer in hitrih-podatkovnih povezavah so dielektrične lastnosti substrata enako pomembne kot mehanska trdnost. DuPont Pyralux AK z DK 3,4 in Df 0,004 zagotavlja nadzorovano impedanco v prilagodljivem formatu, vendar po ceni od 40 do 60 odstotkov nad standardnim PI.
Pri izbiri prevleke za avtomobile je treba upoštevati toplotno odpornost. Taiflex FHK0515 brezhalogen-prevleka je primerna za standardne laminirane profile, če pa bo sestav izpostavljen trajnim temperaturam nad 150 stopinj Celzija, bo morda potreben visoko{4}}temperaturni lepilni sistem.
Avtomobilski FPC prečni-prerez, ki prikazuje več-plastno konstrukcijo z zaščitnimi plastmi
Površinska obdelava za avtomobile: ENIG in trdo zlato
ENIG je standard za večino avtomobilskih aplikacij. Debelina niklja od 3 do 6 mikrometrov in debelina zlata od 0,05 do 0,125 mikrometra zagotavljata rok uporabnosti in sposobnost spajkanja, ki sta potrebna za sklope, ki lahko ostanejo v inventarju šest do dvanajst mesecev pred sestavo vozila.
Za avtomobilske konektorje z visokimi zahtevami glede cikla parjenja je določeno trdo zlato prevleko najmanj 0,5 do 1,0 mikrometra. To velja za plošče s priključki ZIF ali vmesniki pin-glav, ki vidijo ponavljajoče se operacije mate-in-unmate v življenjski dobi vozila.
OSP je na splošno neprimeren za avtomobile, ker zaključek ne preživi podaljšanih obdobij shranjevanja pri visokih-temperaturah, ki so običajne v avtomobilskih dobavnih verigah.
ENIG v primerjavi s prečnim-prerezom s trdo zlato površino za avtomobilske konektorje
Standardi čistosti in ionske kontaminacije
Avtomobilska elektronika se sooča z izzivi vlage in kontaminacije, ki jih potrošniška elektronika ne. Metoda IPC-TM-650 2.3.28B meri ionsko onesnaženje v smislu ekvivalenta natrijevega klorida. Meja za avtomobile je 1,2 mikrograma na kvadratni centimeter ali manj.
To je isti prag kontaminacije, določen za medicinske pripomočke, kar odraža visoka pričakovanja glede zanesljivosti v avtomobilskih aplikacijah. Nekateri avtomobilski proizvajalci originalne opreme uporabljajo še strožje notranje omejitve za varnost-kritična vezja.
Testiranje upogibnosti za avtomobile bi moralo simulirati dejanske pogoje uporabe. Metoda IPC-TM-650 2.4.9.1 pokriva dinamično testiranje upogibnosti, vendar če vaša specifična aplikacija vključuje edinstven radij upogiba ali profil cikličnega upogibanja, boste morda morali določiti zaporedja preskusov po meri s svojim proizvajalcem.
Usposobite svojega dobavitelja FPC za avtomobile
Avtomobilska kvalifikacija je več-postopek. Najprej potrdite, da ima vaš dobavitelj certifikat IATF 16949. Drugič, zahtevajte dokumentacijo PPAP, vključno z diagrami poteka procesa, PFMEA in načrti nadzora. Tretjič, potrdite, da lahko dobavitelj zagotovi poročila o dimenzijah v skladu z IPC/JPCA-6202 razred 3 za prve vzorce izdelkov.
Ugotovili smo, da najuspešnejši avtomobilski programi vključujejo proizvajalca v fazi načrtovanja, ne po njej. Zgodnja vključitev omogoča proizvajalcu, da označi težave z materialom ali toleranco, preden se zavzame orodje, kar prepreči drage inženirske spremembe po začetku proizvodnje.
