自動車アプリケーションにおける電子部品の基準は、コストのスプレッドシートではなく、故障の結果によって設定されます。フレキシブル回路がシート位置センサーを制御したり、カメラ モジュールを運転支援プロセッサにリンクしたりする場合、軽微なコンポーネントの故障と安全性が重要な故障との違いは顕著です。- IATF 16949 と AEC-Q100 は品質管理とコンポーネント認定フレームワークを定義していますが、ボード自体については IPC/JPCA-6202 クラス 3 がベースライン技術仕様です。東莞の CSNT-EMS では、ADAS カメラ モジュール、デジタル インストルメント クラスター、ボディ コントロール コンピューター用の自動車アセンブリを供給してきました。各アプリケーションの認定取得の過程で、自動車 OEM が実際に何を要求しているのかについて、異なることを学びました。
自動車アプリケーションが IPC/JPCA-6202 に従ってクラス 3 を要求する理由
家庭用電化製品は、自動車メーカーが受け入れられない乳児死亡率を許容できます。自動車業界は、故障率がパーセントではなく、100 万分の 1 で測定されることを期待しています。 IPC/JPCA-6202 クラス 3 は、より厳格な導体ニック トレランス、フレックス ゾーンの全数検査の義務化、およびゼロトレランス剥離要件を通じてこれを実現します。
クラス 3 の導体ニック許容差は、トレース幅の 1/3 以下です。-。振動や熱サイクルを受ける回路では、クラス 2 の基準を満たす傷（配線幅の半分以下）が、車両の使用後 1,000 ～ 2,000 時間以内に開回路にまで伝播する可能性があります。-
熱サイクルが問題をさらに悪化させます。ボンネットの下にある自動車アセンブリの温度は、摂氏マイナス 40 度から摂氏プラス 125 度まで変動します。 IPC/JPCA-6202 では、熱サイクル認定の最小サイクル数は指定されていません。これは通常、耐用年数目標に基づいて自動車 OEM によって定義されます。クラス 2 の剥離強度の最小値は導体で 0.49 N/mm、カバーレイで 0.34 N/mm ですが、これは基板領域全体で均一な積層を保証するプロセス制御と組み合わせた場合に限ります。
自動車用途向けの材料の選択
ポリイミド (PI) 基板は、その熱性能により自動車用途で主流を占めています。 PI のガラス転移温度は通常 250 ℃を超えており、エンジン ベイ付近の用途で見られる高温に対する余裕が得られます。
Panasonic R-F777 は一般的な PI 基板の選択肢です。公称 50 マイクロメートルの PI 厚さと 12 マイクロメートルの銅により、十分な絶縁耐力を備えた柔軟性が実現します。 0.525 N/mm の剥離強度は、IPC/JPCA-6202 クラス 2 の最低値を超え、クラス 3 の要件をクリアします。
車載カメラ モジュールや高速データリンクでは、基板の誘電特性が機械的強度と同じくらい重要です。{0} DK 3.4 および Df 0.004 を備えた DuPont Pyralux AK は、標準 PI よりも 40 ～ 60 パーセントのコスト プレミアムを伴いますが、柔軟な形式で制御されたインピーダンス性能を提供します。
自動車用のカバーレイの選択では、熱抵抗を考慮する必要があります。 Taiflex FHK0515 ハロゲンフリー カバーレイは標準的なラミネート プロファイルに対応しますが、アセンブリが摂氏 150 度を超える温度にさらされる場合は、高温接着システムが必要になる可能性があります。-
シールド層を備えた多層構造を示す自動車用 FPC- 断面図-
自動車用表面仕上げ: ENIG およびハードゴールド
ENIG は、ほとんどの自動車アプリケーションの標準です。ニッケルの厚さは 3 ～ 6 マイクロメートル、金の厚さは 0.05 ～ 0.125 マイクロメートルで、車両の組み立て前に 6 ～ 12 か月在庫に残るアセンブリに必要な保存寿命とはんだ付け性を備えています。
嵌合サイクル要件が高い自動車用コネクタの場合、最小 0.5 ～ 1.0 マイクロメートルの硬質金めっきが指定されています。これは、車両の耐用年数にわたって嵌合操作と嵌合解除操作が繰り返される ZIF コネクタまたはピン-インターフェースを備えたボードに適用されます。-
OSP は、自動車のサプライ チェーンで一般的な長期間の高温保管期間に仕上げが耐えられないため、一般に自動車には適していません。{0}}
自動車コネクタの ENIG と硬質金表面仕上げの断面図-
清浄度およびイオン汚染基準
自動車エレクトロニクスは、家庭用電化製品とは異なる湿気や汚染の問題に直面しています。 IPC-TM-650 メソッド 2.3.28B は、塩化ナトリウム当量でイオン汚染を測定します。自動車の制限は1平方センチメートルあたり1.2マイクログラム以下です。
これは医療機器に指定されている汚染しきい値と同じであり、自動車用途における高い信頼性の期待を反映しています。一部の自動車 OEM は、安全性が重要な回路に対してさらに厳しい内部制限を適用しています。-
自動車の屈曲試験では、実際の使用条件をシミュレートする必要があります。 IPC-TM-650 メソッド 2.4.9.1 は動的屈曲試験をカバーしていますが、特定の用途に固有の曲げ半径または屈曲サイクル プロファイルが含まれる場合は、メーカーとカスタム テスト シーケンスを定義する必要がある場合があります。
自動車用 FPC サプライヤーの認定
自動車の認定は複数の段階からなるプロセスです。-まず、サプライヤーが IATF 16949 認証を保持していることを確認してください。次に、プロセス フロー図、PFMEA、制御計画などの PPAP 文書を要求します。第三に、サプライヤーが最初の製品サンプルについて IPC/JPCA-6202 クラス 3 に準拠した寸法レポートを提供できることを検証します。
最も成功した自動車プログラムには、設計後ではなく、設計段階でメーカーが関与していることがわかりました。早期に関与することで、メーカーはツーリングを開始する前に材料や公差の問題にフラグを立てることができ、生産開始後のコストのかかるエンジニアリング変更を回避できます。
