Sarrera: Automobilgintzako elektronikako erronka teknikoak etaCapelen berrikuntzak

Gidatze autonomoa L5erantz eboluzionatzen ari den heinean eta ibilgailu elektrikoen (EV) bateria kudeatzeko sistemek (BMS) energia-dentsitate eta segurtasun handiagoa eskatzen duten heinean, PCB teknologia tradizionalek zailtasunak dituzte arazo kritikoak konpontzeko:

• Ihesaldi termikoen arriskuakECU txipetek 80W-ko energia-kontsumoa gainditzen dute, eta tenperatura lokalizatuak 150 °C-ra iristen dira.
• 3D Integrazioaren MugakBMS-k 256+ seinale-kanal behar ditu 0,6 mm-ko lodierako plakaren barruan
• Bibrazio-hutsegiteakSentsore autonomoek 20G-ko kolpe mekanikoak jasan behar dituzte
• Miniaturizazio EskakizunakLiDAR kontrolagailuek 0,03 mm-ko trazadura-zabalera eta 32 geruzako pilaketa behar dituzte.

Capel Technology-k, 15 urteko I+G-ari esker, irtenbide eraldatzaile bat aurkezten du, konbinatzen duenaeroankortasun termiko handiko PCBak(2.0W/mK),tenperatura altuko erresistentzia duten PCBak(-55°C~260°C), eta32 geruzakoHDI lurperatua/itsua teknologiaren bidez(0,075 mm-ko mikrobideak).

1. atala: Gidatze autonomoko ECUetarako kudeaketa termikoaren iraultza

1.1 ECUaren erronka termikoak

• Nvidia Orin txiparen bero-fluxuaren dentsitatea: 120W/cm²
• Ohiko FR-4 substratuek (0,3 W/mK) txiparen junturaren tenperaturaren % 35eko gehiegizko igoera eragiten dute.
• ECU akatsen % 62k soldaduraren nekearen ondorioz sortzen dira tentsio termikoak eragindakoa.

1.2 Capelen Optimizazio Termikoaren Teknologia

Material Berrikuntzak:

• Nano-aluminaz indartutako poliimida substratuak (2,0 ± 0,2 W/mK eroankortasun termikoa)
• 3D kobrezko zutabe-multzoak (% 400eko bero-xahutze-eremu handiagoa)

Prozesuko Aurrerapenak:

• Laser bidezko egituraketa zuzena (LDS) bide termiko optimizatuetarako
• Pilatze hibridoa: 0,15 mm-ko kobre ultra-mehea + 2 ontzako kobre geruza astunak

Errendimenduaren alderaketa:

2. atala: BMS kableatuaren iraultza 32 geruzako HDI teknologiarekin

2.1 BMS diseinuko industriaren arazo-puntuak

• 800V-ko plataformek 256+ zelula-tentsioaren monitorizazio-kanal behar dituzte
• Ohiko diseinuek % 200 gainditzen dituzte espazio-mugak, % 15eko inpedantzia-desadostasunarekin.

2.2 Capelen dentsitate handiko interkonexio irtenbideak

Stackup Ingeniaritza:

• 1+N+1 edozein geruzako HDI egitura (32 geruza 0,035 mm-ko lodierarekin)
• ±% 5eko inpedantzia diferentzialaren kontrola (10 Gbps-ko abiadura handiko seinaleak)

Mikrobia Teknologia:

• 0,075 mm-ko laser bidezko bide itsuak (12:1 alderdi-erlazioa)
• % 5 baino gutxiagoko plaka-hutsune-tasa (IPC-6012B 3. klasea betetzen du)

Erreferentziazko emaitzak:

3. atala: Muturreko ingurunearen fidagarritasuna – MIL-SPEC ziurtagiridun irtenbideak

3.1 Tenperatura altuko materialen errendimendua

• Beira-trantsizio tenperatura (Tg): 280 °C (IPC-TM-650 2.4.24C)
• Deskonposizio Tenperatura (Td): 385 °C (% 5eko pisu galera)
• Kolpe termikoaren biziraupena: 1.000 ziklo (-55 °C↔260 °C)

3.2 Jabedun Babes Teknologiak

• Plasma-txertatutako polimero-estaldura (1.000 orduko gatz-ihinztaduraren aurkako erresistentzia)
• 3D EMI babes-barrunbeak (60dB-ko atenuazioa 10GHz-tan)

4. atala: Kasu-azterketa – Munduko 3 ibilgailu elektrikoen jatorrizko fabrikatzaile nagusiekin lankidetza

4.1 800V BMS Kontrol Modulua

• Erronka: 512 kanaleko AFE bat 85×60 mm-ko espazioan integratzea
• Irtenbidea:
  1. 20 geruzako PCB zurrun-malgua (3 mm-ko kurbadura-erradioa)
  2. Tenperatura-sentsore txertatuaren sarea (0,03 mm-ko arrasto-zabalera)
  3. Metalezko nukleoaren hozte lokalizatua (0,15 °C·cm²/W erresistentzia termikoa)

4.2 L4 Domeinu Kontrolatzaile Autonomoa

• Emaitzak:
  • % 40ko potentzia murrizketa (72W → 43W)
  • % 66ko tamaina murrizketa ohiko diseinuekin alderatuta
  • ASIL-D segurtasun funtzionalaren ziurtagiria

5. atala: Ziurtagiriak eta Kalitate Bermea

Capelen kalitate sistemak automobilgintzako estandarrak gainditzen ditu:

• MIL-SPEC ziurtagiriaGJB 9001C-2017 araudiarekin bat dator
• Automobilgintzako betetzeaIATF 16949:2016 + AEC-Q200 balidazioa
• Fidagarritasun probak:
  • 1.000 orduko HAST (130 °C / % 85eko HE)
  • 50G-ko kolpe mekanikoa (MIL-STD-883H)

Ondorioa: Hurrengo Belaunaldiko PCB Teknologiaren Bide-orria

Capel aitzindaria da:

• Txertatutako osagai pasiboak (% 30eko espazio aurrezpena)
• PCB hibrido optoelektronikoak (0,2dB/cm-ko galera 850nm-tan)
• Adimen artifizialak bultzatutako DFM sistemak (% 15eko errendimenduaren hobekuntza)

Jarri harremanetan gure ingeniaritza taldearekingaur zure hurrengo belaunaldiko automobilgintzako elektronikarako PCB irtenbide pertsonalizatuak elkarrekin garatzeko.