Введение: Технические проблемы в области автомобильной электроники иИнновации Капеля

По мере того, как автономное вождение развивается в направлении L5, а системы управления аккумуляторными батареями электромобилей (BMS) требуют более высокой плотности энергии и безопасности, традиционные технологии печатных плат испытывают трудности с решением важнейших проблем:

• Риски теплового разгона: Чипсеты ЭБУ потребляют более 80 Вт электроэнергии, а локальные температуры достигают 150 °C
• Пределы 3D-интеграции: BMS требует 256+ каналов сигнала при толщине платы 0,6 мм
• Отказы из-за вибрации: Автономные датчики должны выдерживать механические удары силой 20G
• Требования миниатюризации: Контроллерам LiDAR требуются дорожки шириной 0,03 мм и 32-слойная укладка

Capel Technology, используя 15 лет исследований и разработок, представляет революционное решение, объединяющееПечатные платы с высокой теплопроводностью(2,0 Вт/мК),термостойкие печатные платы(-55°С~260°С), и32-слойныйHDI скрыт/слеп из-за технологий(микроотверстия 0,075 мм).

Раздел 1: Революция в управлении температурой для ЭБУ автономных систем вождения

1.1 Проблемы с температурой ЭБУ

• Плотность теплового потока чипсета Nvidia Orin: 120 Вт/см²
• Обычные подложки FR-4 (0,3 Вт/мК) вызывают 35%-ное превышение температуры кристалла перехода
• 62% отказов ЭБУ возникают из-за усталости припоя, вызванной термическим напряжением

1.2 Технология тепловой оптимизации Capel

Инновации в области материалов:

• Подложки из полиимида, армированные нанооксидом алюминия (теплопроводность 2,0±0,2 Вт/мК)
• 3D-массивы медных столбов (площадь рассеивания тепла увеличена на 400%)

Прорывы в процессах:

• Лазерное прямое структурирование (LDS) для оптимизации тепловых путей
• Гибридная укладка: сверхтонкие слои меди толщиной 0,15 мм + толстые слои меди толщиной 2 унции

Сравнение производительности:

Раздел 2: Революция в электропроводке BMS с 32-слойной технологией HDI

2.1 Болевые точки отрасли при проектировании BMS

• Платформам 800 В требуется более 256 каналов контроля напряжения ячеек
• Традиционные конструкции превышают ограничения по пространству на 200% при несоответствии импеданса на 15%

2.2 Высокоплотные решения Capel для межсоединений

Stackup Engineering:

• 1+N+1 структура HDI любого слоя (32 слоя толщиной 0,035 мм)
• ±5% дифференциальный контроль импеданса (высокоскоростные сигналы 10 Гбит/с)

Технология Microvia:

• 0,075 мм лазерно-слепые отверстия (соотношение сторон 12:1)
• <5% процент пустот в покрытии (соответствует классу 3 IPC-6012B)

Результаты сравнительного анализа:

Раздел 3: Надежность в экстремальных условиях – сертифицированные решения MIL-SPEC

3.1 Характеристики высокотемпературных материалов

• Температура стеклования (Tg): 280°C (IPC-TM-650 2.4.24C)
• Температура разложения (Td): 385°C (потеря веса 5%)
• Выносливость к тепловому удару: 1000 циклов (-55°C↔260°C)

3.2 Фирменные технологии защиты

• Плазменное полимерное покрытие (стойкость к соляному туману 1000 ч)
• 3D-полости для экранирования электромагнитных помех (затухание 60 дБ при 10 ГГц)

Раздел 4: Практический пример — сотрудничество с тремя крупнейшими мировыми производителями электромобилей

4.1 Модуль управления BMS 800 В

• Задача: интегрировать 512-канальный AFE в пространство 85×60 мм
• Решение:
  1. 20-слойная гибко-жёсткая печатная плата (радиус изгиба 3 мм)
  2. Встроенная сеть датчиков температуры (ширина дорожки 0,03 мм)
  3. Локальное охлаждение металлического сердечника (тепловое сопротивление 0,15°C·см²/Вт)

4.2 Автономный контроллер домена L4

• Результаты:
  • Снижение мощности на 40% (72 Вт → 43 Вт)
  • Уменьшение размера на 66% по сравнению с традиционными конструкциями
  • Сертификация функциональной безопасности ASIL-D

Раздел 5: Сертификация и обеспечение качества

Система качества Capel превосходит автомобильные стандарты:

• Сертификация MIL-SPEC: Соответствует GJB 9001C-2017
• Соответствие автомобильным нормам: IATF 16949:2016 + AEC-Q200 валидация
• Тестирование надежности:
  • 1000 ч HAST (130°C/85% отн. влажн.)
  • Механический удар 50G (MIL-STD-883H)

Заключение: Дорожная карта технологии печатных плат следующего поколения

Capel является пионером:

• Встроенные пассивные компоненты (экономия места 30%)
• Оптоэлектронные гибридные печатные платы (потери 0,2 дБ/см при 850 нм)
• Системы DFM на базе искусственного интеллекта (повышение урожайности на 15%)

Свяжитесь с нашей инженерной командойсегодня для совместной разработки индивидуальных решений на основе печатных плат для вашей автомобильной электроники следующего поколения.