Aplicación de la placa de circuito flexible FPC en circuitos automotrices

Hay muchos tipos de PCB, que se pueden dividir en tableros rígidos (R-PCB), placa flexible (FPC) y placa flexible rígida de acuerdo con la suavidad del sustrato. Según las capas del patrón conductivo, se puede dividir en panel único, panel doble y panel de múltiples capas. Además, existen categorías especiales de productos, como placa de alta frecuencia de alta frecuencia, placa de conexión de alta densidad (HDI), sustrato de empaque, etc. El proceso de producción de PCB se puede dividir aproximadamente en dos partes, uno es producir La capa de circuito, la otra es combinar, presionar y reprocesar la capa de circuito con otras capas, y finalmente formar FPC. Cuando las líneas de transmisión de señal se distribuyen en la capa más externa de FPC, para evitar la distorsión de la señal causada por la interferencia electromagnética en el proceso de transmisión de la señal, el FPC se laminará con una capa de película de protección electromagnética después de laminar la película de cobertura, que reproduce A papel en el protección de la interferencia electromagnética externa, asegurando así el funcionamiento normal del circuito FPC.

En lo que respecta a la principal estructura de aplicación posterior de FPC en 2019, los teléfonos inteligentes, las PC, otros electrónicos de consumo, automóviles, tabletas, servidores/centros de datos representaban 44.9%, 18.5%, 14.2%, 6.6%, 4.8%y 4% respectivamente. Los teléfonos inteligentes siempre han sido la principal fuente de crecimiento de la demanda posterior para FPC. Con la saturación de los principales mercados desde 2018, la industria continúa siendo débil, y el envío del reemplazo de 5 g recogerá ligeramente en 2021, mientras que el crecimiento continuo de envíos de dispositivos portátiles traerá un incremento continuo a los productos FPC. En la actualidad, la demanda de productos FPC en el mercado de dispositivos portátiles todavía tiene un gran espacio para el desarrollo. Se espera que con la expansión adicional del mercado de dispositivos portátiles, el tamaño del mercado de FPC también se amplíe aún más. En el campo de los automóviles, el tamaño actual del mercado de FPC automotriz es de menos de 10 mil millones de yuanes. En comparación con el arnés de cableado tradicional, la integración de FPC tiene una alta eficiencia de producción y una alta precisión dimensional, y es adecuada para la producción en masa a gran escala. Al mismo tiempo, en términos de tecnología, el esquema de arnés de cables FPC tiene muchas ventajas, como alta integración, ensamblaje automático, precisión de ensamblaje, grosor ultra delgado, súper suavidad, peso ligero, etc. Tome la batería de fosfato de hierro de litio como ejemplo, la batería debe llenarse con múltiples celdas, y FPC se usa para la recolección entre celdas. El módulo 590 mejorado contiene 16 células, y se usan dos FPC en total. En el módulo largo basado en células de doble fila, el número de celdas puede alcanzar 32, y el número de FPC utilizados se duplicará.

El cableado automotriz es la red principal de circuitos de automóviles. Es un componente del circuito de conexión, que se compone principalmente de cables, terminales, conectores, vainas, etc. Después de que los terminales de contacto (conectores) hechos de cobre se presionan con cables y cables, y los aisladores o las cáscaras de metal se presionan con plástico. . Los productos de arnés de cableado automotriz son productos personalizados, y diferentes fabricantes de vehículos y sus diferentes modelos tienen diferentes esquemas de diseño y estándares de calidad. FPC es una placa de circuito impreso hecha de sustrato aislante flexible. En comparación con las tablas duras, tiene muchas ventajas, como alta densidad de cableado, delgadez, flexión libre y ensamblaje tridimensional. Por lo tanto, tiene ventajas obvias en el diseño de modelado de productos y el diseño de confiabilidad, y es adecuado para productos electrónicos miniaturizados y livianos. Se ajusta a la tendencia de desarrollo de productos electrónicos inteligentes y portátiles en las industrias aguas abajo, y se usa ampliamente en campos electrónicos de consumo, como teléfonos inteligentes, tabletas, dispositivos portátiles, electrónica automotriz, comunicaciones y otros campos.

La industria de fabricación de automóviles fue testigo del mayor despliegue de automatización de robots. La soldadura, el ensamblaje, el mantenimiento de la máquina, la eliminación del material y la transferencia de piezas son las operaciones de ensamblaje más adecuadas para la automatización del robot. Sin embargo, para las tareas que necesitan juicio y toma de decisiones, todavía hay margen de mejora en el rendimiento del robot. El arnés de alambre es el sistema nervioso del automóvil, que se compone de cables y conjuntos de conector de varios tamaños y formas. El arnés transmite varias señales de control y energía entre la unidad de control principal, la batería y varias partes del automóvil. El ensamblaje de tales cables con conectores requiere un alto nivel técnico y lleva la mayor parte del tiempo. Implica combinar cables con conectores apropiados y arreglar estructuras de cableado complejas dentro del automóvil. Tradicionalmente, es difícil para los robots instalar arneses de cables en el cuerpo del automóvil. Por lo tanto, para simplificar los problemas complejos relacionados con el arnés de cableado, se están adoptando varios métodos para simplificar la arquitectura del arnés de cableado y mejorar las funciones de los robots. El objetivo de simplificar la fabricación del arnés de cableado debe promover persistentemente la automatización y la automatización del arnés de cableado; El peso ligero es el sistema nervioso de su desarrollo. Como parte importante del vehículo completo en el arnés de cableado automotriz, representa el 2% del peso total de todo el vehículo, y continúa expandiéndose con el aumento de equipos electrónicos automotrices. El arnés liviano se está volviendo cada vez más importante para reducir el consumo de energía de un solo vehículo. El peso del alambre de cobre del arnés de cableado automotriz representa el 75%, que es la principal dirección liviana.

Con la remodelación de la industria con la tecnología como el núcleo, la afluencia de nuevas generaciones y la aparición de nuevos pensamientos, la extensión de la industria del automóvil y el automóvil como bienes de consumo están experimentando grandes y profundos cambios. Enfrentando el rápido desarrollo de electrificación, inteligencia y redes de automóviles, la estrategia de diseño del sistema de arnés de cableado automotriz es la integración baja en carbono, ahorro de energía, liviana e inteligente. El arnés de cableado plano flexible FPC tiene las características del pequeño volumen, el peso ligero y la estructura blanda, y es adecuado para el arnés de cableado en espacios estrechos, como el techo de automóviles y la red. Un carro selecciona el arnés de cableado plano flexible FPC en lugar del arnés de cableado tradicional, lo que reduce el peso total del arnés de cableado en aproximadamente un 50% y el volumen en aproximadamente un 60%. Además, la integración del módulo electrónico, el interruptor y el arnés FPC pueden reducir el uso de conectores y accesorios y reducir el costo. Por lo tanto, la aplicación del arnés de cableado FPC puede optimizar mejor el espacio, reducir el consumo de energía y realizar el viaje verde de todo el vehículo. En la actualidad, FPC se usa ampliamente en nuevos vehículos de energía para reemplazar la línea de muestreo de batería tradicional.

Se espera que el mercado global en el arnés de cableado automotriz alcance el valor de USD 91.53 mil millones para 2025. Debido a la tendencia orientada al mercado, todos quieren un pedazo de ella. Todos los fabricantes de arneses de cables , como Kable-X, están estudiando para reemplazar los materiales de cobre existentes con otros materiales, a fin de lograr el objetivo de aligerar todo el vehículo. El requisito liviano también es un desafío creciente en el aeroespacial. Varios fabricantes tempranos del arnés de cableado utilizaron aleación de aluminio o aluminio en lugar de cobre como materiales conductores y de transmisión de señal, y también presentaron algunos esquemas factibles y operativos. ( Algunos de estos artículos técnicos están abiertos, otros son confidenciales y puede obtenerlos si lo desea). Porque el uso de aluminio perderá peso en un 20% -40% en comparación con el cobre, y tiene ventajas en el costo. Al mismo tiempo, el uso de este material resistente a la corrosión en áreas que pueden verse afectadas por el agua no requiere un tratamiento separado resistente a la corrosión. Por supuesto, hay otras opciones alternativas, y el objetivo final es reemplazar el cable de cobre pesado. Sin embargo, varios esquemas relacionados no son populares en la aplicación en la actualidad. "A lo largo de los años, las personas han predicho la disminución inherente del cobre muchas veces, pero la combinación de tecnología avanzada de chips y mejora en el diseño de integridad de señales ha permitido a los ingenieros encontrar formas de expandir el ancho de banda real del cobre". Incluyendo la tecnología de arnés de cableado (IHT) de placas de circuito impreso flexible desarrollado en Gran Bretaña, que es útil para fabricar circuitos impresos flexibles de cualquier longitud. La compañía fabricó el primer y más largo FPC de 26 metros del mundo, que puede respaldar el control y la transmisión de señales de potencia y comunicación sin arnés de cableado adicional. Debido a sus ventajas livianas, esta tecnología se ha utilizado en la nave espacial y puede usarse en automóviles para lograr las mismas ventajas. Sin embargo, la industria cree que el futuro arnés de cableado estará diseñado para la optimización del sistema y la capacidad de fabricación, con la esperanza de que sea más simple, más pequeño y más ligero. El peso ligero del mercado de arneses de cableado automotriz sigue siendo el tono principal del desarrollo futuro, pero hay un largo camino por recorrer, y Roma no se construyó en un día. El desarrollo inteligente de los vehículos eléctricos es una tendencia del desarrollo de tecnología de automóviles en el futuro. La amplia aplicación de vehículos eléctricos ha creado más aplicaciones tecnológicas nuevas relacionadas con los automóviles, lo que le da a los automóviles más socialidad. En la actualidad, el mercado ha reconocido completamente la solución de encender la batería de alimentación FPC representada por Tesla, ya que puede reducir en gran medida el peso, obtener peso ligero y mejorar la utilización del espacio. También puede realizar las ventajas del ensamblaje automático, agregando un diseño de protección de corriente de fusible para mejorar la seguridad, etc. Con la adopción generalizada del esquema de PC en modelos principales de vehículos eléctricos, el esquema FPC se ha llevado al esquema convencional de la transmisión de la señal de la batería de potencia.