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封裝和連接技術

點擊次數:540    發布日期:2017-09-18   本文鏈接:http://www.miribilla.net/news/747.html

      和很多電子應用一樣,在汽車電子中,集成電路一般焊接在由玻璃纖維和環氧樹脂所組成的復合材料FR4電路板上。電路板一般為多層,例如6層或者8層。并不是每層中都會進行布線,一些電路層除了少數穿孔之外完全是金屬,一方面利用大面積金屬減小地線和電源線的電阻和電感,另一方面對其他的層提供電磁屏蔽。

      過去,元件使用插入式組裝技術(THT,Through—Hole—Technology)焊接在電路板上。如今更多地使用表面貼裝技術(SMD,Surface Mounted Devices)來進行封裝。表面貼裝元件的組裝成本更低、體積更小而且有更小的寄生電容。由于質量小,振動測試也更加容易通過。但對于一些特殊的元件,例如大電容或者線圈仍然需要使用插入式組裝。

      一些特殊的電控單元中,例如變速器控制單元,需要使用陶瓷電路板來代替普通的印制電路板,以便取得更好的導熱性。從力學性能上講,在沒有太強的彎曲變形時,陶瓷電路板比普通印制電路板的力學性能更優越。

      陶瓷電路板分為兩類,在1000cc以下進行燒結的稱為低溫共燒陶瓷(LTCC,Low Temperature Cofired Ceramic),在1000qC以上進行燒結的稱為高溫共燒陶瓷(HTCC,HighTemperature Cofired Ceramic)。LTCC的導熱性不如HTCC,但由于其燒結溫度低,可以使用導電性好的銀、金或者銅,而HTCC只能使用熔點更高的金屬例如鉬或者鎢。所以汽車應用中更多地使用LTCC。由于陶瓷電路板的熱膨脹系數和硅芯片相似,所以可以直接進行裸芯片組裝,省略了芯片的封裝步驟。芯片通過細焊線和外界進行導電聯通。

      “共燒”是指多層的陶瓷電路板的生產工藝。首先,每一層都單獨進行處理,例如鉆孔以及孔內金屬化、篩網印制導電漿和電阻漿等。其次,多層電陶瓷堆疊在一起,通過高溫燒結在一起。陶瓷電路板的另外一個優點在于電阻可以通過印制集成在板內。

      大的汽車零配件供貨商會獨自進行陶瓷電路板的設計和生產,而小的供貨商則更傾向于采購。除了FR4電路板和陶瓷電路板之外,還有一些特殊的應用采用柔性的導電材料,例如座椅坐墊傳感器,采用集成了銅導線的柔性塑料材料。比較常用的柔性塑料為聚酰亞胺,市面上常見的品牌為杜邦公司的Kapton。除了其優越的力學性能以外,聚酰亞胺的高溫性能也很優越,可以長時間在高于200。C的溫度下使用,超出了FR4電路板的使用溫度。一個缺點是其耐火性不高。
      傳導特別高的電流時(例如中控電子部件),限于其導線截面過小,不能采用電路板作為基體,而是需要采用使用塑料作為絕緣層的沖壓金屬柵格來導電。


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