Планка для електронних компонентів в автомобільних додатках встановлюється наслідками відмови, а не електронними таблицями витрат. Коли гнучка схема керує датчиком положення сидіння або зв’язує модуль камери з-процесором допомоги водієві, різниця між незначною несправністю компонента та-критичною несправністю безпеки є разючою. IATF 16949 і AEC-Q100 визначають систему управління якістю та кваліфікацію компонентів, але для самої плати базовою технічною специфікацією є IPC/JPCA-6202 клас 3. У CSNT-EMS у Дунгуані ми постачаємо автомобільні вузли для модулів камери ADAS, цифрових панелей приладів і комп’ютерів керування кузовом, і кваліфікаційний шлях для кожного застосування навчив нас дещо різному щодо того, що насправді потрібно виробникам автомобільного обладнання.
Чому автомобільні програми вимагають класу 3 за IPC/JPCA-6202
Побутова електроніка може терпіти рівень дитячої смертності, якого не погодять виробники автомобілів. Автомобільна промисловість очікує, що кількість відмов вимірюється в частках на мільйон, а не у відсотках. IPC/JPCA-6202 Class 3 забезпечує це через жорсткіші допуски на розриви провідників, обов’язкову 100-відсоткову перевірку зон гнучкості та вимоги до розшарування з нульовим допуском.
Допуск на розрив провідника для класу 3 становить wl менше або дорівнює одній-третій ширини доріжки. У ланцюзі, який зазнає вібраційних і термічних циклів, тріщина, яка відповідає критеріям класу 2 (wl менше або дорівнює одній-половині ширини сліду), може поширюватися до відкритого ланцюга протягом 1000–2000 годин експлуатації автомобіля.
Теплові цикли посилюють проблему. Автомобільний вузол під капотом відчуває коливання температури від мінус 40 градусів за Цельсієм до плюс 125 градусів за Цельсієм. IPC/JPCA-6202 не вказує мінімальну кількість циклів для кваліфікації термічного циклу; це зазвичай визначається виробником автомобільного обладнання на основі цільового терміну служби. Мінімальна міцність на відрив класу 2 становить 0,49 Н на мм для провідників і 0,34 Н на мм для покриття є прийнятними, але лише в поєднанні з контролем процесу, який забезпечує рівномірне ламінування по всій площі плити.
Вибір матеріалів для автомобільних додатків
Поліімідні (PI) підкладки домінують в автомобільних застосуваннях через їх теплові характеристики. Температура склування PI зазвичай перевищує 250 градусів за Цельсієм, що забезпечує запас по відношенню до високих температур, які спостерігаються при застосуванні поблизу моторного відсіку.
Panasonic R-F777 є поширеним вибором підкладки PI. Його номінальна товщина PI 50 мікрометрів і 12 мікрометрів міді забезпечують гнучкість із адекватною діелектричною міцністю. Міцність на відрив 0,525 Н на мм перевищує мінімум IPC/JPCA-6202 класу 2 і відповідає вимогам класу 3.
Для автомобільних модулів камер і високо-швидкісних каналів передачі даних діелектричні властивості підкладки мають таке ж значення, як і механічна міцність. DuPont Pyralux AK з DK 3,4 і Df 0,004 забезпечує контрольовані характеристики імпедансу в гнучкому форматі, але з вищою вартістю від 40 до 60 відсотків порівняно зі стандартним PI.
Вибір покриття для автомобілів повинен враховувати термічний опір. Безгалогенове покриття Taiflex FHK0515-придатне для стандартних ламінованих профілів, але якщо під час з’єднання витримуватимуться стійкі температури вище 150 градусів Цельсія, може знадобитися високо{4}}температурна клейова система.
Поперечний-переріз автомобільного FPC із багатошаровою-конструкцією з екрануючими шарами
Оздоблення поверхні для автомобілів: ENIG і тверде золото
ENIG є стандартним для більшості автомобільних застосувань. Товщина нікелю від 3 до 6 мікрометрів і товщина золота від 0,05 до 0,125 мікрометрів забезпечують термін придатності та паяність, необхідні для вузлів, які можуть залишатися в інвентарі від шести до дванадцяти місяців до складання автомобіля.
Для автомобільних з’єднувачів із високими вимогами до циклу з’єднання вказується тверде золото з товщиною від 0,5 до 1,0 мікрометра. Це стосується плат із роз’ємами ZIF або інтерфейсами контактних-заголовків, які бачать повторювані операції з’єднання-і-з’єднання протягом терміну служби автомобіля.
OSP загалом непридатний для автомобільної промисловості, оскільки фінішне покриття не витримує тривалих-термінів зберігання при високій температурі, поширених у ланцюгах постачання автомобілів.
ENIG проти поперечного-перерізу з твердим золотом для автомобільних роз’ємів
Стандарти чистоти та іонного забруднення
Автомобільна електроніка стикається з проблемами вологи та забруднення, яких не має побутова електроніка. Метод IPC-TM-650 2.3.28B вимірює іонне забруднення в термінах еквівалента хлориду натрію. Обмеження для автомобільної промисловості становить 1,2 мікрограма на квадратний сантиметр або менше.
Це той самий поріг забруднення, який встановлено для медичних пристроїв, що відображає високі очікування щодо надійності в автомобільних додатках. Деякі виробники автомобільного обладнання застосовують ще суворіші внутрішні обмеження для-критичних ланцюгів безпеки.
Тестування на гнучкість для автомобілів має імітувати фактичні умови експлуатації. IPC-TM-650 Method 2.4.9.1 охоплює динамічне випробування на згинання, але якщо ваше конкретне застосування передбачає унікальний радіус згинання або профіль циклу згинання, вам може знадобитися визначити спеціальні послідовності випробувань разом із виробником.
Кваліфікація вашого постачальника FPC для автомобілів
Автомобільна кваліфікація – це багато-етапний процес. По-перше, підтвердьте, що ваш постачальник має сертифікат IATF 16949. По-друге, запитайте документацію PPAP, включаючи діаграми процесу, PFMEA та плани контролю. По-третє, переконайтеся, що постачальник може надати звіти про розміри відповідно до IPC/JPCA-6202 класу 3 для перших зразків товару.
Ми виявили, що найуспішніші автомобільні програми залучають виробника на етапі проектування, а не після. Раннє залучення дозволяє виробнику помітити проблеми з матеріалом або допусками до того, як буде використано інструмент, що дозволяє уникнути дорогих інженерних змін після початку виробництва.
