પરિચય: ઓટોમોટિવ ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં ટેકનિકલ પડકારો અનેકેપેલની નવીનતાઓ

જેમ જેમ સ્વાયત્ત ડ્રાઇવિંગ L5 તરફ વિકસિત થાય છે અને ઇલેક્ટ્રિક વાહન (EV) બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ (BMS) વધુ ઉર્જા ઘનતા અને સલામતીની માંગ કરે છે, પરંપરાગત PCB તકનીકો મહત્વપૂર્ણ મુદ્દાઓને સંબોધવા માટે સંઘર્ષ કરે છે:

• થર્મલ રનઅવે જોખમો: ECU ચિપસેટ્સ 80W કરતાં વધુ પાવર વપરાશ ધરાવે છે, સ્થાનિક તાપમાન 150°C સુધી પહોંચે છે
• 3D એકીકરણ મર્યાદાઓ: BMS ને 0.6mm બોર્ડ જાડાઈની અંદર 256+ સિગ્નલ ચેનલોની જરૂર છે.
• કંપન નિષ્ફળતાઓ: સ્વાયત્ત સેન્સર્સ 20G યાંત્રિક આંચકાઓનો સામનો કરવા જોઈએ
• લઘુચિત્રીકરણની માંગણીઓ: LiDAR નિયંત્રકોને 0.03mm ટ્રેસ પહોળાઈ અને 32-સ્તર સ્ટેકીંગની જરૂર પડે છે.

15 વર્ષના સંશોધન અને વિકાસનો ઉપયોગ કરીને, કેપેલ ટેકનોલોજી, એક પરિવર્તનશીલ ઉકેલ રજૂ કરે છે જેનું સંયોજન છેઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા PCBs(૨.૦ વોટ/મીકે),ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિરોધક PCBs(-૫૫°C~૨૬૦°C), અને32-સ્તરટેકનોલોજી દ્વારા HDI દફનાવવામાં આવેલ/અંધ(0.075 મીમી માઇક્રોવેવિયા).

વિભાગ 1: ઓટોનોમસ ડ્રાઇવિંગ ECU માટે થર્મલ મેનેજમેન્ટ ક્રાંતિ

૧.૧ ECU થર્મલ પડકારો

• Nvidia Orin ચિપસેટ હીટ ફ્લક્સ ડેન્સિટી: 120W/cm²
• પરંપરાગત FR-4 સબસ્ટ્રેટ (0.3W/mK) 35% ચિપ જંકશન તાપમાન ઓવરશૂટનું કારણ બને છે
• 62% ECU નિષ્ફળતાઓ થર્મલ તણાવ-પ્રેરિત સોલ્ડર થાકને કારણે ઉદ્ભવે છે

૧.૨ કેપેલની થર્મલ ઑપ્ટિમાઇઝેશન ટેકનોલોજી

મટીરીયલ ઇનોવેશન્સ:

• નેનો-એલ્યુમિના રિઇનફોર્સ્ડ પોલિમાઇડ સબસ્ટ્રેટ્સ (2.0±0.2W/mK થર્મલ વાહકતા)
• 3D કોપર પિલર એરે (400% વધેલા ગરમીના વિસર્જન ક્ષેત્રમાં)

પ્રક્રિયા સફળતાઓ:

• ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ થર્મલ પાથવે માટે લેસર ડાયરેક્ટ સ્ટ્રક્ચરિંગ (LDS)
• હાઇબ્રિડ સ્ટેકીંગ: 0.15 મીમી અતિ-પાતળા તાંબા + 2 ઔંસ ભારે તાંબાના સ્તરો

પ્રદર્શન સરખામણી:

વિભાગ 2: 32-સ્તર HDI ટેકનોલોજી સાથે BMS વાયરિંગ ક્રાંતિ

૨.૧ BMS ડિઝાઇનમાં ઉદ્યોગના દુખાવાના મુદ્દાઓ

• 800V પ્લેટફોર્મને 256+ સેલ વોલ્ટેજ મોનિટરિંગ ચેનલોની જરૂર પડે છે
• પરંપરાગત ડિઝાઇન 15% અવબાધ મેળ ખાતી ન હોય તેવી જગ્યા મર્યાદા 200% કરતાં વધી જાય છે.

૨.૨ કેપેલના હાઇ-ડેન્સિટી ઇન્ટરકનેક્ટ સોલ્યુશન્સ

સ્ટેકઅપ એન્જિનિયરિંગ:

• 1+N+1 કોઈપણ-સ્તરનું HDI માળખું (0.035mm જાડાઈ પર 32 સ્તરો)
• ±5% વિભેદક અવબાધ નિયંત્રણ (10Gbps હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલો)

માઇક્રોવીયા ટેકનોલોજી:

• 0.075 મીમી લેસર-બ્લાઇન્ડ વિયાઝ (12:1 પાસા ગુણોત્તર)
• <5% પ્લેટિંગ વોઇડ રેટ (IPC-6012B વર્ગ 3 સુસંગત)

બેન્ચમાર્ક પરિણામો:

વિભાગ ૩: અત્યંત પર્યાવરણીય વિશ્વસનીયતા - MIL-SPEC પ્રમાણિત ઉકેલો

૩.૧ ઉચ્ચ-તાપમાન સામગ્રી કામગીરી

• કાચ સંક્રમણ તાપમાન (Tg): 280°C (IPC-TM-650 2.4.24C)
• વિઘટન તાપમાન (Td): 385°C (5% વજન ઘટાડવું)
• થર્મલ શોક સર્વાઇવલ: 1,000 ચક્ર (-55°C↔260°C)

૩.૨ માલિકી સુરક્ષા ટેકનોલોજીઓ

• પ્લાઝ્મા-ગ્રાફ્ટેડ પોલિમર કોટિંગ (૧,૦૦૦ કલાક મીઠાના છંટકાવ પ્રતિકાર)
• 3D EMI શિલ્ડિંગ કેવિટીઝ (60dB એટેન્યુએશન @10GHz)

વિભાગ 4: કેસ સ્ટડી - વૈશ્વિક ટોચના 3 EV OEM સાથે સહયોગ

૪.૧ ૮૦૦V BMS નિયંત્રણ મોડ્યુલ

• પડકાર: 85×60mm જગ્યામાં 512-ચેનલ AFE ને એકીકૃત કરો
• ઉકેલ:
  1. 20-સ્તરનું રિજિડ-ફ્લેક્સ PCB (3mm બેન્ડ રેડિયસ)
  2. એમ્બેડેડ તાપમાન સેન્સર નેટવર્ક (0.03 મીમી ટ્રેસ પહોળાઈ)
  3. સ્થાનિક મેટલ-કોર ઠંડક (0.15°C·cm²/W થર્મલ પ્રતિકાર)

૪.૨ L4 ઓટોનોમસ ડોમેન કંટ્રોલર

• પરિણામો:
  • ૪૦% પાવર ઘટાડો (૭૨W → ૪૩W)
  • પરંપરાગત ડિઝાઇનની તુલનામાં 66% કદમાં ઘટાડો
  • ASIL-D કાર્યાત્મક સલામતી પ્રમાણપત્ર

વિભાગ ૫: પ્રમાણપત્રો અને ગુણવત્તા ખાતરી

કેપેલની ગુણવત્તા પ્રણાલી ઓટોમોટિવ ધોરણો કરતાં વધુ સારી છે:

• MIL-SPEC પ્રમાણપત્ર: GJB 9001C-2017 સાથે સુસંગત
• ઓટોમોટિવ પાલન: IATF 16949:2016 + AEC-Q200 માન્યતા
• વિશ્વસનીયતા પરીક્ષણ:
  • ૧,૦૦૦ કલાક ઝડપી (૧૩૦°C/૮૫% RH)
  • ૫૦G મિકેનિકલ શોક (MIL-STD-૮૮૩H)

નિષ્કર્ષ: નેક્સ્ટ-જનરેશન PCB ટેકનોલોજી રોડમેપ

કેપેલ અગ્રણી છે:

• એમ્બેડેડ પેસિવ ઘટકો (30% જગ્યા બચત)
• ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક હાઇબ્રિડ PCBs (0.2dB/cm નુકશાન @850nm)
• AI-સંચાલિત DFM સિસ્ટમ્સ (15% ઉપજ સુધારો)

અમારી એન્જિનિયરિંગ ટીમનો સંપર્ક કરોતમારા આગામી પેઢીના ઓટોમોટિવ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે કસ્ટમાઇઝ્ડ PCB સોલ્યુશન્સ સહ-વિકાસ કરવા માટે આજે જ.