Materialanforderungen für Automotive-HDI-Leiterplatten

Die starke Entwicklung der Elektronikindustrie hat die rasante Entwicklung vieler Branchen vorangetrieben. In den letzten Jahren wurden elektronische Produkte in großem Umfang in der Automobilindustrie verwendet. Die traditionelle Automobilindustrie hat sich mehr Mühe in Mechanik, Kraft, Hydraulik und Getriebe gesteckt. Die moderne Automobilindustrie verlässt sich jedoch mehr auf elektronische Anwendungen, die in Automobilen eine immer wichtigere und potentiellere Rolle spielen. Bei der automatischen Elektrifizierung dreht sich alles um Verarbeitung, Erfassung, Informationsübertragung und Aufzeichnung, was ohne eine Leiterplatte (PCB) nicht möglich ist. Aufgrund der Anforderungen der Automobilmodernisierung und -digitalisierung sowie der menschlichen Anforderungen an Automobilsicherheit, Komfort, einfache Bedienung und Digitalisierung wurden in der Automobilindustrie häufig Leiterplatten verwendet, High Density Interconnect (HDI)-Leiterplatten, die Cross-Layer aufweisen können Sacklöcher oder Doppelschichtstruktur.

Um eine hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit von HDI-Leiterplatten für die Automobilindustrie zu erreichen, müssen Hersteller von HDI-Leiterplatten strenge Richtlinien und Maßnahmen befolgen.

Leiterplattentypen für die Automobilindustrie

In Automobil-Leiterplatten können herkömmliche einschichtige PCB, zweischichtige PCB und mehrschichtige PCB verwendet werden, und in den letzten Jahren ist die breite Anwendung von HDI-Leiterplatten zur ersten Wahl für elektronische Produkte in der Automobilindustrie geworden. Es gibt in der Tat einen wesentlichen Unterschied zwischen gewöhnlichen HDI-Leiterplatten und Automotive-HDI-Leiterplatten: Erstere betont Praktikabilität und Vielseitigkeit und dient der Unterhaltungselektronik, während letztere auf Zuverlässigkeit, Sicherheit und hohe Qualität setzt.

Es muss darauf hingewiesen werden, dass die Vorschriften und Maßnahmen, die in diesem Artikel besprochen werden, nur einige allgemeine Regeln sind und nicht, da Automobile eine Vielzahl von Fahrzeugen wie Autos, Lastwagen oder Lastwagen abdecken, die unterschiedliche Anforderungen für unterschiedliche Leistungserwartungen und Funktionen erfordern diese Regeln enthalten. besonderer Fall.

Klassifizierung und Anwendung von Automotive HDIPCB

HDI-Leiterplatten können in einlagige HDI-Leiterplatten, zweilagige Aufbauleiterplatten und dreilagige Aufbauleiterplatten unterteilt werden. Schicht bezieht sich hier auf die Schicht des Prepregs.

Automobilelektronik wird typischerweise in zwei Arten von Anwendungen eingesetzt:

a. Elektronische Steuergeräte für Kraftfahrzeuge funktionieren erst dann effektiv, wenn sie in Verbindung mit den mechanischen Systemen des Fahrzeugs (wie Motor, Fahrgestell und digitalen Fahrzeugsteuerungen), insbesondere elektronischen Kraftstoffeinspritzsystemen, Antiblockiersystemen (ABS) und Antischlupfregelung, verwendet werden (ASC), Traktionskontrolle, elektronisch gesteuerte Federung (ECS), elektronisches Automatikgetriebe (EAT) und elektronische Servolenkung (EPS).

b. Fahrzeuginterne Geräte, die unabhängig in der Automobilumgebung verwendet werden können und nichts mit der Fahrzeugleistung zu tun haben, umfassen Automobilinformationssysteme oder Fahrzeugcomputer, GPS-Systeme, Automobilvideosysteme, fahrzeuginterne Kommunikationssysteme und Internetgerätefunktionen, die es sind implementiert durch Geräte, die von HDI-Leiterplatten unterstützt werden, sind diese Geräte für die Signalübertragung und viel Kontrolle verantwortlich.

Anforderungen für Automobil-HDIPCB-Hersteller

Aufgrund der hohen Zuverlässigkeit und Sicherheit von Automotive-HDI-Leiterplatten müssen Hersteller von Automotive-HDI-Leiterplatten hohe Anforderungen erfüllen:

a. Automobilhersteller von HDI-Leiterplatten müssen sich an integrierte Managementsysteme und Qualitätsmanagementsysteme halten, die eine Schlüsselrolle bei der Beurteilung oder Unterstützung der Managementebene von Leiterplattenherstellern spielen. Einige Systeme können nicht dem PCB-Hersteller gehören, bis sie von einem Dritten authentifiziert werden. Hersteller von Leiterplatten für die Automobilindustrie müssen beispielsweise nach ISO9001 und ISO/IATF16949 zertifiziert sein.

b. HDIPCB-Hersteller müssen über eine solide Technologie und hohe HDI-Fertigungsfähigkeiten verfügen. Konkret müssen Hersteller, die sich auf die Fertigung von Automotive-Leiterplatten spezialisiert haben, Leiterplatten mit einer Linienbreite/-abstand von mindestens 75 μm/75 μm und einem zweilagigen Aufbau herstellen. Es wird akzeptiert, dass Hersteller von HDI-Leiterplatten einen Process Capability Index (CPK) von mindestens 1,33 und eine Device Manufacturing Capability (CMK) von mindestens 1,67 haben müssen. Bei der späteren Fertigung dürfen keine Änderungen vorgenommen werden, es sei denn, sie wurden vom Kunden genehmigt und bestätigt.

c. Automobil-HDIPCB-Hersteller müssen bei der Auswahl von PCB-Rohstoffen die strengsten Regeln befolgen, da sie eine Schlüsselrolle bei der Bestimmung der Zuverlässigkeit und Leistung der endgültigen PCB spielen.

Materialanforderungen für Automotive HDIPCB

• Kernplatte und Prepreg. Sie sind die grundlegendsten und kritischsten Elemente für die Herstellung von HDI-Leiterplatten für die Automobilindustrie. Bei den Rohstoffen für HDI-Leiterplatten stehen Kernplatine und Prepreg im Vordergrund. Typischerweise sind sowohl die HDI-Kernplatte als auch die dielektrischen Schichten relativ dünn. Daher reicht eine Schicht Prepreg für den Einsatz auf Consumer-HDI-Boards aus. HDI-Leiterplatten für die Automobilindustrie müssen jedoch auf die Laminierung von mindestens zwei Prepreg-Schichten angewiesen sein, da eine einzelne Prepreg-Schicht zu einem geringeren Isolationswiderstand führen kann, wenn Hohlräume oder unzureichende Klebstoffe auftreten. Danach könnte das Endergebnis der Ausfall der gesamten Platine oder des gesamten Produkts sein.

• Lötstopplack. Als Schutzschicht, die direkt die Oberfläche der Leiterplatte bedeckt, spielt der Lötstopplack die gleiche wichtige Rolle wie die Trägerplatte und das Prepreg. Neben dem Schutz des externen Schaltkreises spielt der Lötstopplack auch eine entscheidende Rolle für das Erscheinungsbild, die Qualität und die Zuverlässigkeit des Produkts. Daher müssen Lötstopplackschichten auf Automobil-Leiterplatten höchsten Anforderungen genügen. Der Lötstopplack muss eine Reihe von Tests in Bezug auf die Zuverlässigkeit bestehen, einschließlich Wärmespeichertest und Schälfestigkeitstest.

Zuverlässigkeitsprüfung von Automotive-HDIPCB-Materialien

Ein qualifizierter HDI-Leiterplattenhersteller wird die Materialauswahl niemals als selbstverständlich betrachten. Stattdessen mussten sie einige Tests zur Zuverlässigkeit des Boards durchführen. Die Haupttests bezüglich der Zuverlässigkeit von HDI-PCB-Materialien für die Automobilindustrie umfassen CAF-Tests (Conductive Anode Wire), Hoch- und Niedrigtemperatur-Thermoschocktests, Wetter-Temperaturwechseltests und Wärmespeichertests.

• CAF-Test. Es wird verwendet, um den Isolationswiderstand zwischen zwei Leitern zu messen. Dieser Test deckt viele Testwerte ab, wie z. B. minimaler Isolationswiderstand zwischen Schichten, minimaler Isolationswiderstand zwischen Durchkontaktierungen, minimaler Isolationswiderstand zwischen vergrabenen Durchkontaktierungen, minimaler Isolationswiderstand zwischen blinden Durchkontaktierungen und minimaler Isolationswiderstand zwischen Parallelschaltungen.

• Thermoschocktests bei hohen und niedrigen Temperaturen. Dieser Test dient zum Testen der Widerstandsänderungsrate, die kleiner als ein bestimmter Prozentsatz sein muss. Insbesondere umfassen die in diesem Test erwähnten Parameter die Widerstandsänderungsrate zwischen Durchkontaktierungen, die Widerstandsänderungsrate zwischen vergrabenen Durchkontaktierungen und die Widerstandsänderungsrate zwischen blinden Durchkontaktierungen.

•Klima-Temperatur-Zyklustest. Die zu testende Platine muss vor dem Reflow-Löten vorkonditioniert werden. Im Temperaturbereich von -40 Grad ±3 Grad bis 140 Grad ±2 Grad muss die Platine 15 Minuten lang auf der Mindesttemperatur und der Höchsttemperatur gehalten werden. Infolgedessen leiden gute Platten nicht unter Laminierung, weißen Flecken oder Explosionen.

• Hochtemperatur-Lagertest. Dieser Test konzentriert sich auf die Zuverlässigkeit des Lötstopplacks, insbesondere auf seine Schälfestigkeit. Dieser Test gilt als der strengste in Bezug auf die Lötmaskenbeurteilung.

Basierend auf den oben beschriebenen Testanforderungen können potenzielle Risiken auftreten, wenn das Substrat oder der Rohstoff die Kundenanforderungen nicht erfüllen kann. Ob das Material getestet wird oder nicht, kann daher ein Schlüsselfaktor bei der Bestimmung eines qualifizierten HDI-Leiterplattenherstellers sein.

Es gibt viele Strategien und Maßnahmen, die verwendet werden können, um einen HDI-Leiterplattenhersteller für die Automobilindustrie zu beurteilen, einschließlich Materiallieferantenzertifizierung, technische Bedingungen im Prozess und Parameterbestimmung und Anwendung von Zubehör usw.