車載用HDI PCBの材料要件

エレクトロニクス産業の活発な発展は、多くの産業の急速な発展を促進しました。近年、電子製品は自動車産業で広く使用されている。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より多くの努力を払ってきました。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かつ潜在的な役割を果たす電子アプリケーションに大きく依存しています。自動電化は、プリント基板(PCB)なしでは実現できない処理、センシング、情報転送、および記録に関するものです。自動車の近代化とデジタル化の要件、ならびに自動車の安全性、快適性、簡単な操作、デジタル化のための人間の要件により、PCBは自動車産業、高密度相互接続(HDI)PCBで広く使用されており、クロスレイヤーブラインドビアまたは二重層構造を有する可能性があります。

車載用HDI PCBの高い信頼性と安全性を達成するために、HDI PCBメーカーは厳格な方針と措置に従わなければなりません。

自動車用PCBタイプ

自動車回路基板では、従来の単層PCB、2層PCB、多層PCBを使用することができ、近年、HDI PCBの幅広い用途が自動車電子製品の最初の選択肢となっています。通常のHDI PCBと車載用HDI PCBの間には確かに本質的な違いがあります:前者は実用性と汎用性を強調し、家電製品にサービスを提供し、後者は信頼性、安全性、高品質に焦点を当てています。

自動車は、自動車、トラック、トラックなど、さまざまな性能期待と機能に対して異なる要件を必要とする多種多様な車両をカバーするため、この記事で説明する規制と措置は単なる一般的なルールであり、これらのルールは含まれていません。特例。

車載用HDIPCBの分類と応用

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、プリプレグの層をいう。

車載エレクトロニクスは、通常、次の2種類のアプリケーションで使用されます。

ある。自動車の電子制御機器は、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)、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)と組み合わせて使用するまで、効果的に動作しません。

b.車載環境で独立して使用でき、自動車性能とは何の関係もない車載機器には、車載情報システムや車載コンピュータ、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HDI PCBによってサポートされているデバイスによって実装されるインターネットデバイス機能が含まれ、これらのデバイスは信号伝送および多くの制御を担当しています。

自動車用HDIPCBメーカーの要件

車載用HDIプリント基板の高い信頼性と安全性により、車載用HDI PCBメーカーは、次の高レベルの要件を満たす必要があります。

ある。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統合管理システムと品質管理システムを遵守する必要があります。一部のシステムは、第三者によって認証されるまで、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/IATF16949の認証を取得している必要があります。

b. HDIPCBメーカーは、確固たる技術と高いHDI製造能力を備えている必要があります。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、線幅/空間が75μm/75μm以上で2層構造の回路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)を持っていなければならないことが受け入れられています。お客様の承認と確認がない限り、その後の製造では変更を加えてはなりません。

c. 自動車用HDIPCB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原料を選択する際に最も厳しい規則に従う必要があります。

車載用HDIPCBの材料要件

• コアボードとプリプレグ。これらは、車載用HDI PCBを製造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、コアボードとプリプレグが主な考慮事項です。通常、HDIコアボードと誘電体層の両方が比較的薄いです。したがって、プリプレグの1層は、民生用HDIボードでの使用には十分である。しかし、自動車用HDI PCBは、キャビティや不十分な接着剤が発生した場合、プリプレグの単層の絶縁抵抗が低くなる可能性があるため、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。その後、最終的な結果は、ボードまたは製品全体の故障になる可能性があります。

• はんだマスク。表面回路基板を直接覆う保護層として、ソルダーマスクもコア基板やプリプレグと同様の重要な役割を果たしている。外部回路を保護することに加えて、ソルダーマスクは製品の外観、品質、信頼性にも重要な役割を果たします。したがって、自動車回路基板上のソルダーマスク層は、最も厳しい要件を満たす必要があります。ソルダーマスクは、蓄熱試験や剥離強度試験など、信頼性に関連する多くの試験に合格する必要があります。

車載用HDIPCB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考えることはありません。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試験には、CAF(導電性陽極線)試験、高温および低温熱衝撃試験、気象温度サイクル試験、蓄熱試験などがあります。

• CAFテスト。これは、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、埋設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、この試験で言及されたパラメータには、ビア間の抵抗変化率、埋設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る。

•気候温度サイクル試験。テスト対象のボードは、リフローはんだ付けする前に事前調整する必要があります。-40°C±3°C~140°C±2°Cの温度範囲では、基板を最低温度と最高温度に15分間維持する必要があります。その結果、優れたボードはラミネーション、白い斑点、または爆発に悩まされません。

• 高温保存試験。この試験は、はんだマスクの信頼性、特にその剥離強度に焦点を当てています。この試験は、はんだマスク判定の点で最も厳しいものと考えられる。

上記のテスト要件に基づいて、基板または原材料が顧客の要件を満たすことができない場合、潜在的なリスクが発生する可能性があります。したがって、材料がテストされているかどうかは、資格のあるHDI PCBメーカーを決定する際の重要な要素になる可能性があります。

自動車HDI PCBメーカーの判断には、材料サプライヤーの認証、プロセスの技術的条件、アクセサリのパラメータ決定と適用など、多くの戦略と対策があります。