Аутомобилски електронски систем покрива бројне функционалне модуле, као што су систем управљања мотором, електронски систем каросерије, систем ваздушних јастука, систем за забаву у аутомобилу, итд. Ови системи имају различите захтеве за штампане плоче, а избор слојева и структура директно утиче на перформансе, поузданост и цену штампаних плоча. Због тога је у процесу пројектовања аутомобилских електронских штампаних плоча неопходно свеобухватно размотрити више фактора како би се направио бољи избор.
1, Утицај функционалних захтева за аутомобилске електронске системе на слојеве и структуру штампаних плоча
(1) Захтеви за ожичење сложених функционалних модула
За сложене функционалне модуле као што су системи за управљање мотором и системи за помоћ при аутономној вожњи, они садрже велики број електронских компоненти и сложених спојева кола унутра. Ови модули захтевају-ожичење велике густине унутар ограниченог простора да би испунили захтеве за пренос сигнала. У овом тренутку, вишеслојна -структура штампаних плоча може да обезбеди више слојева ожичења, омогућавајући да се сигнални водови, водови напајања и уземљења расподеле разумније, смањујући сметње сигнала и проблеме са загушењем ожичења.
(2) Захтеви интеграције за различите функционалне модуле
Савремени аутомобилски електронски системи имају тенденцију да интегришу више функционалних модула на једну штампану плочу како би смањили величину, смањили трошкове и побољшали укупну поузданост система. На пример, у аутомобилским инфотаинмент системима могу се интегрисати функције као што су навигација, репродукција мултимедије, Блуетоотх комуникација, итд., што захтева штампане плоче за смештај више врста чипова и кола и обезбеђују добру платформу за интеракцију сигнала између различитих функционалних модула. У овом случају, одговарајући ПЦБ слојеви и структуре могу постићи изолацију и повезивање различитих функционалних области, избегавајући међусобне сметње. Разумном поделом геолошких и енергетских слојева и усвајањем вишеслојне структуре ожичења-, различити типови кола као што су РФ кола, дигитална кола и аналогна кола могу да се ефикасно интегришу заједно, истовремено обезбеђујући да перформансе сваког дела кола нису погођене.
2, Однос између захтева електричних перформанси и слојева и структуре штампаних плоча
(1) Интегритет сигнала
Када се{0}}дигитални сигнали велике брзине преносе на штампане плоче, на њих лако утичу фактори као што су рефлексија и преслушавање, што доводи до проблема са интегритетом сигнала. Да би се обезбедио квалитет сигнала, потребна је вишеслојна -структура штампане плоче да би се постигло добро усклађивање импедансе и заштита сигнала. На пример, у Етернет комуникационом систему монтираном на возило, брзина преноса сигнала велике брзине-може да достигне 100 Мбпс или чак више. У овом случају, потребно је користити више слојева штампаних плоча, а слојеви треба да буду разумно распоређени између слојева сигнала како би се формирала комплетна заштитна структура, смањујући утицај спољашњих сметњи на сигнал. У исто време, прецизном контролом карактеристичне импедансе преносне линије, коефицијент рефлексије сигнала је обезбеђен да буде у прихватљивом опсегу, чиме се обезбеђује тачан пренос података и избегава губитак података или грешке узроковане проблемима интегритета сигнала.
(2) Интегритет напајања
Различити чипови и кола у аутомобилским електронским системима захтевају високу стабилност напајања. Вишеслојни ПЦБ-и могу да обезбеде путеве преноса ниске импедансе за изворе енергије кроз специјализоване дизајне за напајање и уземљење, смањујући шум напајања и флуктуације напона.
3, избор слоја и структуре штампане плоче према захтевима за поузданост
(1) Управљање топлотом
Аутомобилски електронски уређаји генеришу топлоту током рада, посебно уређаји за напајање као што су погони за напајање у управљачким јединицама мотора и пуњачи за аутомобиле. Прекомерна топлота може утицати на перформансе и век трајања електронских компоненти, тако да број слојева и структура штампаних плоча треба да узме у обзир захтеве управљања топлотом. Вишеслојне штампане плоче могу помоћи у расипању топлоте кроз унутрашње металне слојеве.
(2) Механичка снага и перформансе против вибрација
Аутомобили су подложни разним вибрацијама и ударима током рада, што захтева да ПЦБ имају довољну механичку чврстоћу и антивибрационе перформансе. Због узајамне подршке своје више-слојне структуре, више-слојне штампане плоче могу да побољшају укупну механичку чврстоћу до одређене мере. Истовремено, у дизајну штампаних плоча, његова способност против вибрација може се додатно побољшати додавањем рупа за причвршћивање, оптимизацијом спољашњих димензија и одабиром одговарајућих материјала. На пример, у дизајну штампаних плоча система за контролу шасије аутомобила, употреба више-слојних чврстих штампаних плоча у комбинацији са посебним мерама за ојачање може да обезбеди да штампана плоча неће имати грешке као што су пуцање споја лемљења и ломљење кола у окружењима са оштрим вибрацијама, чиме се обезбеђује поуздан рад система.
4, Ограничења трошкова и компромис-између слојева и структуре штампаних плоча
(1) Утицај повећања броја слојева на трошкове
Иако више{0}}слојне штампане плоче имају предности у перформансама и функционалној примени, повећање броја слојева може довести до повећања трошкова производње. Ово се углавном огледа у материјалним трошковима, трошковима технологије обраде и производним циклусима. За сваки додатни слој штампане плоче, потребни су додатни материјали као што су бакар-обложени ламинати и полуочврсли листови. Истовремено, технологија обраде више-слојних штампаних плоча је сложенија, захтева већу прецизну опрему и више корака обраде, као што је вишеслојно-ламинирање, бушење, галванизација, итд., што ће повећати трошкове производње и производне циклусе. Стога, док испуњавају захтеве перформанси аутомобилских електронских система, дизајн штампаних плоча треба да буде оптимизован што је више могуће како би се избегло непотребно повећање слојева и трошкови контроле.
(2) Могућност смањења трошкова кроз структурну оптимизацију
Одабиром и оптимизацијом структуре штампане плоче, трошкови се могу у одређеној мери смањити. Поред тога, оптимизација спољашњих димензија и метода монтаже штампаних плоча може побољшати искоришћеност плоча и ефикасно смањити материјалне трошкове. У исто време, разумно планирање ожичења и распореда компоненти, смањењем броја и слојева пролаза, не само да може побољшати ефикасност производње већ и смањити трошкове обраде.