Latka pre elektronické komponenty v automobilových aplikáciách je stanovená dôsledkami zlyhania, nie tabuľkami nákladov. Keď flexibilný obvod ovláda snímač polohy sedadla alebo prepojí modul kamery s procesorom{1}}asistenčnej služby vodiča, rozdiel medzi menším zlyhaním komponentu a kritickým zlyhaním-pre bezpečnosť je výrazný. IATF 16949 a AEC{5}}Q100 definujú rámce riadenia kvality a kvalifikácie komponentov, ale pre samotnú dosku je základnou technickou špecifikáciou IPC/JPCA{10}}6202 Class 3. V CSNT-EMS v Dongguan sme dodali automobilové zostavy pre kamerové moduly ADAS, digitálne prístrojové dosky a počítače na ovládanie karosérie a kvalifikačná cesta pre každú aplikáciu nás naučila niečo iné o tom, čo automobiloví OEM skutočne vyžadujú.
Prečo si automobilové aplikácie vyžadujú triedu 3 na IPC/JPCA-6202
Spotrebná elektronika môže tolerovať detskú úmrtnosť, ktorú výrobcovia automobilov nebudú akceptovať. Automobilový priemysel očakáva poruchovosť meranú v dieloch na milión, nie v percentách. IPC/JPCA-6202 Trieda 3 to zabezpečuje prostredníctvom prísnejších tolerancií vrubov vodičov, povinnej 100-percentnej kontroly ohybných zón a požiadaviek na delamináciu s nulovou toleranciou.
Tolerancia prerezania vodiča pre triedu 3 je menšia alebo rovná jednej- tretine šírky stopy. V obvode, ktorý podlieha vibráciám a tepelným cyklom, sa zlom, ktorý spĺňa kritériá triedy 2 (wl menší alebo rovný jednej-polovičnej šírke stopy), môže rozšíriť do otvoreného obvodu počas 1 000 až 2 000 hodín prevádzky vozidla.
Tepelné cykly tento problém ešte zhoršujú. Automobilová zostava pod kapotou zaznamenáva zmeny teploty od mínus 40 stupňov Celzia do plus 125 stupňov Celzia. IPC/JPCA-6202 nešpecifikuje minimálny počet cyklov pre kvalifikáciu tepelného cyklovania; toto je zvyčajne definované automobilovým OEM na základe cieľov životnosti. Minimálna pevnosť v odlupovaní triedy 2 0,49 N/mm pre vodiče a 0,34 N/mm pre kryciu vrstvu sú prijateľné, ale len v kombinácii s riadením procesu, ktorý zabezpečuje rovnomernú lamináciu po celej ploche dosky.
Výber materiálu pre automobilové aplikácie
Polyimidové (PI) substráty dominujú automobilovým aplikáciám kvôli ich tepelným vlastnostiam. Teplota skleného prechodu PI zvyčajne presahuje 250 stupňov Celzia, čo poskytuje rezervu voči vysokým teplotám, ktoré sa vyskytujú pri aplikáciách v blízkosti motorového priestoru.
Panasonic R-F777 je bežnou voľbou substrátu PI. Jeho nominálna 50-mikrometrová hrúbka PI a 12-mikrometrová meď poskytujú flexibilitu s primeranou dielektrickou pevnosťou. Pevnosť v odlupovaní 0,525 N/mm prekračuje minimum IPC/JPCA-6202 triedy 2 a spĺňa požiadavky triedy 3.
V prípade modulov automobilových kamier a vysokorýchlostných{0}} dátových prepojení záleží na dielektrických vlastnostiach substrátu rovnako ako na mechanickej pevnosti. DuPont Pyralux AK s DK 3,4 a Df 0,004 poskytuje výkon s riadenou impedanciou vo flexibilnom formáte, aj keď za cenu vyššiu o 40 až 60 percent oproti štandardnému PI.
Výber poťahu pre automobilový priemysel musí brať do úvahy tepelný odpor. Bezhalogénová-krycia vrstva Taiflex FHK0515 zvládne štandardné laminovacie profily, ale ak bude zostava vystavená trvalým teplotám nad 150 stupňov Celzia, môže byť potrebný vysokoteplotný lepiaci systém.
Automobilový prierez FPC-zobrazuje viac{1}}vrstvovú konštrukciu s ochrannými vrstvami
Povrchová úprava pre automobilový priemysel: ENIG a tvrdé zlato
ENIG je štandardom pre väčšinu automobilových aplikácií. Hrúbka niklu 3 až 6 mikrometrov a hrúbka zlata 0,05 až 0,125 mikrometra poskytujú trvanlivosť a spájkovateľnosť potrebnú pre zostavy, ktoré môžu pred montážou vozidla sedieť na sklade šesť až dvanásť mesiacov.
Pre automobilové konektory s vysokými požiadavkami na párovací cyklus je špecifikované tvrdé zlatenie s minimálnou hrúbkou 0,5 až 1,0 mikrometra. Týka sa to dosiek s konektormi ZIF alebo pin-rozhraniami hlavičky, ktoré zaznamenávajú opakované spojovacie-a{5}}operácie počas životnosti vozidla.
OSP je vo všeobecnosti nevhodný pre automobilový priemysel, pretože povrchová úprava nevydrží predĺžené skladovacie obdobia pri vysokých{0}}teplotách, ktoré sú bežné v automobilových dodávateľských reťazcoch.
Prierez ENIG a tvrdé zlato s povrchovou úpravou-pre automobilové konektory
Normy čistoty a iónovej kontaminácie
Automobilová elektronika čelí problémom s vlhkosťou a kontamináciou, ktorým spotrebná elektronika nie. IPC-TM-650 metóda 2.3.28B meria iónovú kontamináciu v zmysle ekvivalentu chloridu sodného. Limit pre automobilový priemysel je 1,2 mikrogramu na štvorcový centimeter alebo menej.
Ide o rovnaký prah kontaminácie špecifikovaný pre zdravotnícke pomôcky, ktorý odráža očakávania vysokej spoľahlivosti v automobilových aplikáciách. Niektorí výrobcovia OEM automobilov uplatňujú ešte prísnejšie interné limity pre bezpečnostné-kritické obvody.
Testovanie Flex pre automobilový priemysel by malo simulovať skutočné prevádzkové podmienky. Metóda IPC-TM-650 2.4.9.1 pokrýva dynamické testovanie ohybu, ale ak vaša špecifická aplikácia zahŕňa jedinečný polomer ohybu alebo profil cyklu ohybu, možno budete musieť s výrobcom definovať vlastné skúšobné sekvencie.
Kvalifikácia vášho dodávateľa automobilového FPC
Automobilová kvalifikácia je viac{0}}krokový proces. Najprv si overte, že váš dodávateľ má certifikáciu IATF 16949. Po druhé, vyžiadajte si dokumentáciu PPAP vrátane vývojových diagramov procesov, PFMEA a kontrolných plánov. Po tretie, overte, že dodávateľ môže poskytnúť správy o rozmeroch podľa IPC/JPCA-6202 triedy 3 pre prvé vzorky výrobkov.
Zistili sme, že najúspešnejšie automobilové programy zahŕňajú výrobcu vo fáze návrhu, nie po ňom. Včasné zapojenie umožňuje výrobcovi upozorniť na problémy s materiálom alebo toleranciou pred tým, ako sa zapojí do nástroja, čím sa zabráni nákladným technickým zmenám po začatí výroby.
