บทนำ: ความท้าทายทางเทคนิคในระบบอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์และนวัตกรรมของคาเปล

เนื่องจากการขับขี่อัตโนมัติพัฒนาไปสู่ระดับ L5 และระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ของรถยนต์ไฟฟ้า (EV) ต้องการความหนาแน่นของพลังงานและความปลอดภัยที่สูงขึ้น เทคโนโลยี PCB แบบดั้งเดิมจึงประสบปัญหาในการแก้ไขปัญหาสำคัญ:

• ความเสี่ยงจากความร้อนที่ไหลหนี:ชิปเซ็ต ECU มีการใช้พลังงานเกิน 80W โดยมีอุณหภูมิเฉพาะที่สูงถึง 150°C
• ข้อจำกัดการรวม 3D:BMS ต้องใช้ช่องสัญญาณมากกว่า 256 ช่องภายในความหนาของบอร์ด 0.6 มม.
• ความล้มเหลวจากการสั่นสะเทือน:เซ็นเซอร์อัตโนมัติต้องทนต่อแรงกระแทกเชิงกล 20G
• ความต้องการการย่อส่วน:ตัวควบคุม LiDAR ต้องใช้ความกว้างของรอย 0.03 มม. และการซ้อน 32 ชั้น

Capel Technology ซึ่งใช้ประโยชน์จากการวิจัยและพัฒนากว่า 15 ปี เปิดตัวโซลูชันอันเปลี่ยนแปลงที่ผสมผสานPCB ที่มีการนำความร้อนสูง(2.0 วัตต์/ม.เคลวิน)-PCB ทนต่ออุณหภูมิสูง(-55°C~260°C), และ32 ชั้นHDI แบบฝัง/ซ่อนผ่านเทคโนโลยี(ไมโครเวียขนาด 0.075 มม.).

ส่วนที่ 1: การปฏิวัติการจัดการความร้อนสำหรับ ECU การขับขี่อัตโนมัติ

1.1 ความท้าทายด้านความร้อนของ ECU

• ความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อนของชิปเซ็ต Nvidia Orin: 120W/cm²
• สารตั้งต้น FR-4 ทั่วไป (0.3W/mK) ทำให้อุณหภูมิที่บริเวณรอยต่อชิปสูงเกิน 35%
• 62% ของความล้มเหลวของ ECU มีสาเหตุมาจากความล้าจากการบัดกรีที่เกิดจากความเครียดจากความร้อน

1.2 เทคโนโลยีการเพิ่มประสิทธิภาพความร้อนของ Capel

นวัตกรรมด้านวัสดุ:

• วัสดุพื้นผิวโพลิอิไมด์เสริมนาโน-อะลูมินา (ค่าการนำความร้อน 2.0±0.2W/mK)
• เสาทองแดง 3 มิติ (เพิ่มพื้นที่กระจายความร้อน 400%)

ความก้าวหน้าของกระบวนการ:

• การสร้างโครงสร้างด้วยเลเซอร์โดยตรง (LDS) เพื่อเส้นทางความร้อนที่เหมาะสมที่สุด
• การซ้อนไฮบริด: ชั้นทองแดงบางพิเศษ 0.15 มม. + ชั้นทองแดงหนัก 2 ออนซ์

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ:

ส่วนที่ 2: การปฏิวัติการเดินสาย BMS ด้วยเทคโนโลยี HDI 32 ชั้น

2.1 ปัญหาของอุตสาหกรรมในการออกแบบ BMS

• แพลตฟอร์ม 800V ต้องใช้ช่องตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าเซลล์ 256 ช่องขึ้นไป
• การออกแบบทั่วไปเกินขีดจำกัดพื้นที่ 200% โดยมีความไม่ตรงกันของค่าอิมพีแดนซ์ 15%

2.2 โซลูชันการเชื่อมต่อความหนาแน่นสูงของ Capel

วิศวกรรมสแตกอัพ:

• โครงสร้าง HDI แบบ 1+N+1 ทุกชั้น (32 ชั้น ความหนา 0.035 มม.)
• การควบคุมอิมพีแดนซ์ที่แตกต่างกัน ±5% (สัญญาณความเร็วสูง 10Gbps)

เทคโนโลยีไมโครเวีย:

• เลเซอร์บลายด์ขนาด 0.075 มม. (อัตราส่วนภาพ 12:1)
• อัตราช่องว่างการชุบน้อยกว่า 5% (สอดคล้องกับ IPC-6012B คลาส 3)

ผลการเปรียบเทียบประสิทธิภาพ:

ส่วนที่ 3: ความน่าเชื่อถือต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง – โซลูชันที่ผ่านการรับรอง MIL-SPEC

3.1 ประสิทธิภาพของวัสดุที่อุณหภูมิสูง

• อุณหภูมิเปลี่ยนผ่านของกระจก (Tg): 280°C (IPC-TM-650 2.4.24C)
• อุณหภูมิการสลายตัว (Td): 385°C (น้ำหนักลดลง 5%)
• การอยู่รอดจากภาวะช็อกจากความร้อน: 1,000 รอบ (-55°C↔260°C)

3.2 เทคโนโลยีการป้องกันที่เป็นกรรมสิทธิ์

• การเคลือบโพลิเมอร์แบบกราฟต์พลาสม่า (ทนต่อการพ่นเกลือ 1,000 ชั่วโมง)
• ช่องป้องกัน EMI แบบ 3 มิติ (ลดทอน 60dB @10GHz)

ส่วนที่ 4: กรณีศึกษา – ความร่วมมือกับผู้ผลิตรถยนต์ไฟฟ้า 3 รายแรกของโลก

4.1 โมดูลควบคุม BMS 800V

• ความท้าทาย: รวม AFE 512 ช่องในพื้นที่ 85×60 มม.
• สารละลาย:
  1. แผงวงจรพิมพ์แบบแข็งยืดหยุ่น 20 ชั้น (รัศมีการโค้งงอ 3 มม.)
  2. เครือข่ายเซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบฝัง (ความกว้างรอย 0.03 มม.)
  3. การระบายความร้อนแกนโลหะเฉพาะที่ (ความต้านทานความร้อน 0.15°C·cm²/W)

4.2 ตัวควบคุมโดเมนอัตโนมัติ L4

• ผลลัพธ์:
  • ลดพลังงานลง 40% (72W → 43W)
  • การลดขนาดลง 66% เมื่อเทียบกับการออกแบบทั่วไป
  • ใบรับรองความปลอดภัยเชิงฟังก์ชัน ASIL-D

ส่วนที่ 5: การรับรองและการรับรองคุณภาพ

ระบบคุณภาพของ Capel เกินกว่ามาตรฐานยานยนต์:

• การรับรอง MIL-SPEC: สอดคล้องกับ GJB 9001C-2017
• การปฏิบัติตามข้อกำหนดของยานยนต์:IATF 16949:2016 + การตรวจสอบ AEC-Q200
• การทดสอบความน่าเชื่อถือ:
  • HAST 1,000 ชั่วโมง (130°C/85% RH)
  • แรงกระแทกเชิงกล 50G (MIL-STD-883H)

บทสรุป: แผนงานเทคโนโลยี PCB รุ่นถัดไป

คาเปลเป็นผู้บุกเบิก:

• ส่วนประกอบแบบพาสซีฟฝังตัว (ประหยัดพื้นที่ 30%)
• PCB ไฮบริดออปโตอิเล็กทรอนิกส์ (สูญเสีย 0.2dB/cm @850nm)
• ระบบ DFM ที่ขับเคลื่อนด้วย AI (ปรับปรุงผลผลิตได้ 15%)

ติดต่อทีมงานวิศวกรของเราวันนี้เพื่อร่วมกันพัฒนาโซลูชั่น PCB ที่กำหนดเองสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์รุ่นถัดไปของคุณ