Bevezetés: Műszaki kihívások az autóipari elektronikában ésCapel innovációi

Ahogy az önvezető autók az L5 szint felé fejlődnek, és az elektromos járművek (EV) akkumulátorkezelő rendszerei (BMS) nagyobb energiasűrűséget és biztonságot igényelnek, a hagyományos NYÁK-technológiák nehezen tudják kezelni a kritikus problémákat:

• Termikus megfutás kockázataiAz ECU chipsetek energiafogyasztása meghaladja a 80 W-ot, a helyi hőmérsékletek pedig elérhetik a 150°C-ot.
• 3D integrációs korlátokA BMS rendszerhez 256+ jelcsatorna szükséges 0,6 mm-es panelvastagságon belül.
• Rezgési hibákAz autonóm érzékelőknek 20G mechanikai ütéseknek kell ellenállniuk
• Miniatürizálási igényekA LiDAR vezérlők 0,03 mm-es vezetőszélességet és 32 rétegű rétegezést igényelnek.

A Capel Technology 15 évnyi K+F tapasztalatára támaszkodva egy transzformatív megoldást vezet be, amely ötvözi a következőket:nagy hővezető képességű NYÁK-ok(2,0 W/mK),magas hőmérsékletnek ellenálló NYÁK-ok(-55°C~260°C), és32 rétegűHDI elásott/vakon keresztüli technológia(0,075 mm-es mikrofuratok).

1. szakasz: A hőkezelés forradalma az önvezető vezérlőegységekben

1.1 ECU hőmérsékleti kihívások

• Nvidia Orin chipset hőáram-sűrűsége: 120W/cm²
• A hagyományos FR-4 szubsztrátok (0,3 W/mK) 35%-os chipátmeneti hőmérséklet-túllépést okoznak
• Az ECU-hibák 62%-a hőfeszültség okozta forrasztási fáradásból ered.

1.2 A Capel hőoptimalizálási technológiája

Anyagi innovációk:

• Nano-alumínium-oxid erősítésű poliimid szubsztrátok (2,0±0,2 W/mK hővezető képesség)
• 3D rézoszlop-tömbök (400%-kal megnövelt hőelvezető felület)

Folyamatáttörések:

• Lézeres közvetlen strukturálás (LDS) az optimalizált hőutakhoz
• Hibrid rétegezés: 0,15 mm-es ultravékony réz + 2oz vastag rézrétegek

Teljesítmény-összehasonlítás:

2. szakasz: BMS kábelezési forradalom 32 rétegű HDI technológiával

2.1 Iparági fájdalompontok az épületfelügyeleti rendszerek tervezésében

• A 800 V-os platformokhoz 256+ cellafeszültség-figyelő csatorna szükséges
• A hagyományos kialakítások 200%-kal meghaladják a helyigényeket, 15%-os impedanciaeltérés mellett

2.2 A Capel nagy sűrűségű összekapcsolási megoldásai

Stackup Engineering:

• 1+N+1 tetszőleges rétegű HDI szerkezet (32 réteg 0,035 mm vastagságban)
• ±5%-os differenciális impedancia szabályozás (10 Gbps nagysebességű jelek)

Microvia technológia:

• 0,075 mm-es lézervak ​​furatok (12:1 képarány)
• <5%-os bevonati hézag (IPC-6012B 3. osztályú megfelelőség)

Összehasonlító eredmények:

3. szakasz: Rendkívüli környezeti megbízhatóság – MIL-SPEC minősítésű megoldások

3.1 Magas hőmérsékletű anyagteljesítmény

• Üvegesedési hőmérséklet (Tg): 280°C (IPC-TM-650 2.4.24C)
• Bomlási hőmérséklet (Td): 385°C (5% tömegveszteség)
• Hősokk-tűrés: 1000 ciklus (-55°C↔260°C)

3.2 Saját tulajdonú védelmi technológiák

• Plazmaolt polimer bevonat (1000 órás sópermet-állóság)
• 3D EMI árnyékoló üregek (60dB csillapítás @10GHz)

4. szakasz: Esettanulmány – Együttműködés a világ 3 legnagyobb elektromos járműgyártójával

4.1 800 V-os BMS vezérlőmodul

• Kihívás: 512 csatornás AFE integrálása 85×60 mm-es térben
• Megoldás:
  1. 20 rétegű merev-flexibilis NYÁK-lap (3 mm-es hajlítási sugár)
  2. Beágyazott hőmérséklet-érzékelő hálózat (0,03 mm-es nyomvonalszélesség)
  3. Lokalizált fémmagos hűtés (0,15°C·cm²/W hőellenállás)

4.2 L4 autonóm tartományvezérlő

• Eredmények:
  • 40%-os teljesítménycsökkentés (72W → 43W)
  • 66%-os méretcsökkenés a hagyományos kialakításokhoz képest
  • ASIL-D funkcionális biztonsági tanúsítvány

5. szakasz: Tanúsítványok és minőségbiztosítás

A Capel minőségbiztosítási rendszere meghaladja az autóipari szabványokat:

• MIL-SPEC minősítésMegfelel a GJB 9001C-2017 szabványnak
• Autóipari megfelelőségIATF 16949:2016 + AEC-Q200 validálás
• Megbízhatósági tesztelés:
  • 1000 órás hőmérséklet-szabályozás (130°C/85% relatív páratartalom)
  • 50G mechanikai ütésállóság (MIL-STD-883H)

Következtetés: Következő generációs NYÁK-technológiai ütemterv

Capel úttörő:

• Beágyazott passzív alkatrészek (30%-os helymegtakarítás)
• Optoelektronikai hibrid NYÁK-ok (0,2 dB/cm veszteség @850nm)
• Mesterséges intelligencia által vezérelt DFM rendszerek (15%-os hozamnövekedés)

Lépjen kapcsolatba mérnöki csapatunkkalmég ma, hogy közösen fejlesszünk ki egyedi NYÁK-megoldásokat a következő generációs autóipari elektronikához.