自動車用 HDI PCB の分類と用途

エレクトロニクス産業の急速な発展は、多くの産業の急速な発展を促進しました。 近年、電子製品は自動車業界でますます広く使用されるようになっています。 従来の自動車産業は、メカニック、パワー、油圧、トランスミッションに力を入れてきました。 しかし、現代の自動車産業は、自動車においてますます重要で潜在的な役割を担う電子アプリケーションへの依存度が高まっています。 自動電化は、処理、センシング、情報の転送、および記録に関するものであり、プリント回路基板 (PCB) では決して達成できなかったものです。 自動車の近代化とデジタル化のニーズ、および自動車の安全性、快適性、簡単な操作とデジタル化に対する人々の要件により、PCB は自動車業界で通常の単層 PCB、2 層 PCB から複雑な多層 PCB まで広く使用されています。 -レイヤーPCB。 レイヤ PCB または高密度相互接続 (HDI) PCB。場合によってはクロスレイヤ ブラインド ビアまたはデュアル ビルド レイヤを使用します。

自動車用 HDI PCB の高い信頼性と安全性を実現するために、HDI PCB メーカーは厳格なポリシーと対策に従う必要があり、それがこの記事の焦点となります。

自動車用 PCB の種類

自動車用回路基板では、従来の単層 PCB、2 層 PCB、多層 PCB が利用可能ですが、近年の HDI PCB の幅広い用途は、自動車用電子製品の最初の選択肢となっています。 実際、通常の HDI PCB と自動車用 HDI PCB には本質的な違いがあります。前者は実用性と多機能性を重視し、家電製品に役立ちますが、後者は信頼性、安全性、および高品質を追求しています。

自動車は、乗用車、トラック、またはさまざまな性能期待と機能に対してさまざまな要件を必要とするトラックなど、幅広い分類の車両をカバーしているため、この記事で説明するルールと対策は、単なる一般的な用途の一部に過ぎないことを述べる必要があります。これらの特殊なケース。 ルール。

自動車用 HDI PCB の分類と用途

HDI PCB は、単層 HDI PCB、2 層ビルドアップ PCB、および 3 層ビルドアップ PCB に分けることができます。 ここで層とはプリプレグ層をいう。

自動車用電子機器は、一般に次の 2 つのカテゴリに分類されます。

を。 自動車の電子制御は、車両の機械システム (エンジン、シャーシ、車両のデジタル制御など)、特に電子燃料噴射システム、アンチロック ブレーキ システム (ABS)、アンチスキッド コントロール (ASC) と連携するまで効果的に動作できません。 )、トラクション コントロール、電子制御サスペンション (ECS)、電子オートマチック トランスミッション (EAT)、電子パワー ステアリング (EPS)。

b. 自動車環境で独立して使用でき、自動車の性能とは関係のない車載車載デバイスには、自動車情報システムまたは車載コンピュータ、GPS システム、車載ビデオ システム、車載通信システム、およびインターネット デバイスが含まれます。 これらの機能は、HDI PCB によってサポートされるデバイスによって実装され、信号伝送と複数の種類の制御を担当します。

自動車用 HDI PCB メーカーの要件

自動車用 HDI PCB の信頼性と安全性が高いため、自動車用 HDI PCB メーカーは次の高度な要件を満たす必要があります。

を。 自動車 HDI PCB メーカーは、PCB メーカーの管理レベルを判断またはサポートする上で重要な役割を果たす包括的な管理システムと品質管理システムを順守する必要があります。 特定のシステムは、サードパーティの認証によって特定されるまで、PCB メーカーが所有することはできません。 たとえば、自動車用 PCB メーカーは、ISO9001 および ISO/TS16949 の認証を受ける必要があります。

b. HDI PCB メーカーは、確かな技術と高い HDI 製造能力を備える必要があります。 具体的には、自動車用回路基板の製造を専門とするメーカーは、ライン/スペースが少なくとも 75μm/75μm で、2 段積みの基板を製造する必要があります。 HDI PCB メーカーは、少なくとも 1.33 のプロセス能力指数 (CPK) と少なくとも 1.67 のデバイス製造能力 (CMK) を持つ必要があると一般に認められています。 お客様の承認と確認がない限り、将来の製造における変更は許可されません。

c. 自動車用 HDI PCB メーカーは、最終的な PCB の信頼性と性能を決定する上で重要な役割を果たすため、PCB の原材料を選択するための最も厳しい規則に従う必要があります。

自動車用 HDI PCB の材料要件

• コアボードとプリプレグ。 これらは、自動車用 HDI PCB を作成するための最も基本的かつ重要な要素です。 HDI PCB の原材料に関しては、コア基板とプリプレグが主な考慮事項です。 通常、HDI コア基板と誘電体層はどちらも比較的薄いです。 したがって、民生用 HDI ボードには 1 層のプリプレグで十分です。 ただし、自動車用 HDI PCB は、少なくとも 2 層のプリプレグの積層に依存する必要があります。1 層のプリプレグでは、キャビティや不十分な接着剤が発生した場合に絶縁抵抗が低下する可能性があるためです。 その後、最終的な結果は、ボードまたは製品全体の障害になる可能性があります。

• 溶接マスク。 はんだマスクは、コア ボードとプリプレグとして、回路基板の表面を直接覆う保護層としても同様に重要な役割を果たします。 はんだマスクは、外部回路を保護するだけでなく、製品の外観、品質、および信頼性にも重要な役割を果たします。 その結果、自動車用回路基板のはんだマスクは、最も厳しい要件を満たす必要があります。 はんだマスクは、信頼性を確保するために、蓄熱試験や剥離強度試験など、いくつかの試験に合格する必要があります。

自動車 HDI PCB 材料の信頼性試験

資格のある HDI PCB メーカーは、材料の選択を当然のこととは考えていません。 代わりに、ボードの信頼性についていくつかのテストを行う必要がありました。 自動車用 HDI PCB 材料の信頼性に関する主なテストには、CAF (Conductive Anode Wire) テスト、高温および低温の熱衝撃テスト、天候温度サイクル テスト、および蓄熱テストが含まれます。

• CAF テスト。 2 つの導体間の絶縁抵抗を測定するために使用されます。 このテストは、層間の最小絶縁抵抗、ビア間の最小絶縁抵抗、埋め込みビア間の最小絶縁抵抗、ブラインド ビア間の最小絶縁抵抗、並列回路間の最小絶縁抵抗など、多くのテスト値をカバーしています。

• 高温および低温の熱衝撃試験。 このテストは、特定のパーセンテージ未満でなければならない抵抗変化率をテストするように設計されています。 具体的には、このテストで言及されているパラメータには、ビア間の抵抗変化率、埋め込みビア間の抵抗変化率、およびブラインドビア間の抵抗変化率が含まれます。

• 気象温度サイクル試験。 テストするボードは、リフローはんだ付けの前に前処理する必要があります。 ボードは、-40 度 ± 3 度から 140 度 ± 2 度の温度範囲内で 15 分間、最低温度と最高温度に保つ必要があります。 その結果、認定されたボードでラミネーション、ホワイト スポット、または爆発が発生することはありません。

• 蓄熱試験。 この試験は、主にソルダーマスクの信頼性、特に剥離強度に使用されます。 はんだマスクの判定に関しては、このテストが最も厳しいと言えます。

上記のテストの要件によると、基板材料または原材料が顧客のニーズを満たすことができない場合、いくつかの潜在的なリスクが発生します。 したがって、材料がテストされているかどうかは、適格な HDI PCB メーカーを決定する際の重要な要素となります。

自動車用 HDI PCB メーカーを判断するために使用できる多くの戦略と手段があります。これには、材料サプライヤーの認定、工程内の仕様とパラメーターの決定、アクセサリの適用などが含まれます。重要な要因となる信頼できる HDI PCB メーカーを見つけるそれらの信頼性を決定および判断する際に。