如何保证新能源汽车使用PCB的可靠性？

随着智能汽车的快速发展，市场规模不断扩大。预计到2025年，全球智能汽车市场规模将占汽车市场的35%左右。得益于国内对新能源汽车政策的支持和消费者接受度的提高，国内新能源智能化汽车处于快速发展阶段。

随着汽车电子电气架构（EEA）的加速演变，各新能源智能汽车车企纷纷推出自主研发的电动汽车电气架构，作为架构核心的域控制器更是进入了飞速发展阶段。

新能源智能汽车典型的架构核心分为五域，即动力域、底盘域、座舱域、智驾域和车身域。动力域作为电动汽车的创新基础，智驾域和座舱域是目前承载电动汽车现代化、智能化和个性化的关键所在，且智驾域与座舱域、智驾域与底盘域的融合程度越来越高。

随着域控融合加速，经典五域会逐渐过渡到三域（智驾域、座舱域和动力域）乃至未来的车载中央大脑。

接下来，我们将从PCB角度，重点介绍下快充与逆变器PCB的高压CAF保证性和毫米波雷达PCB的高频天线稳定性。

一、高压CAF保证性

如今，越来越多的汽车板关注CAF性能，电动化新能源汽车的电动部件（如DC-DC逆变器、混动模组、车载充电器模组等）的PCB都采用厚铜（≥70 μm），并提出有500~1500 V高压要求。

相比玻纤空纱、浸润不良所形成CAF微小通道而导致的常压CAF失效模式，高压CAF失效模式往往在界面发生较严重短路与烧焦时，失效原因往往是介质绝缘性能下降导致的高压击穿。

基于生产实践并结合介质材料击穿影响因素，建立相应产品高压CAF高保证性的解决方案，主要有以下几点。

1. 改善局部放电击穿：主要从铜箔轮廓、导电颗粒物管控角度出发，建议厚铜选择RTF铜箔、PCB图形转移蚀刻做好线路拐角钝化及残铜控制、覆铜板基材和PCB压合做好金属颗粒等异物管控。

2. 改善电击穿：主要从介质（电场）均匀性、介质厚度、导电体间距管控角度出发，建议确保填胶半固化片（prepreg，PP）的树脂厚度，在板厚设计限制下宁可降低芯层厚度也要增加PP层厚度。

3. 电化学击穿：主要从板件吸湿、过程加工板内微通道、离子污染度管控角度出发，建议棕化尽量烘板去除水汽，压合结合树脂动黏度设置合理升温速率改善浸润性并提高树脂固化程度，钻孔降低孔壁粗糙度并做好密集孔的跳钻设计处理，除胶避免过量导致芯吸 （wicking）过大，PCB拼板酌情旋转以求与经纬纱向适当错开设计等。

4. 热击穿：主要从板材性能、板件结构、孔铜疲劳（机械负荷）等角度出发，建议相应基材尽量选择低卤（有卤板材中的卤素阻燃剂更容易残留卤素离子，并加速阳极铜的溶解），选用多张且高RC PP叠构设计（如2~3张高RC 2116并尽量避免7628叠构）等。

二、毫米波雷达天线板

智能驾驶的发展诉求，让感知变得越来越重要。因为感知犹如智能驾驶汽车的眼睛。

在感知领域，毫米波雷达是其标配传感器，其高频天线稳定性与覆铜板选材、PCB加工密切相关。

毫米波雷达通过振动器向外发波，碰到物体后反弹，被接收天线接收，在采样、滤波、转换之后，根据时间差计算前车的距离，同时通过多普勒效应计算车速。

天线板选材需特别关注五点：

1. 较低的介质常数（Dk）

2. 最小的介质损耗（Df）

3. 性能稳定性

4. 高性价比

5. 供应保障

如果去嘉立创打板，可以在下单页面选择所需的板材，不仅能指定品牌，还能选择型号、TG值、阻燃性。同时，还可以下载板材技术资料，了解所需的具体产品技术信息，包括Dk值、Df值等。如下图：

出于增加天线带宽、降低设计成本等考虑，目前ADAS雷达采用介质集成波导及波导腔天线设计方案逐渐增多。

但微带天线仍绝对是主流设计方案，该类天线线宽控制异常重要，天线线宽控制需不超过±15 μm甚至加严至不超过±10 μm。

写在最后

汽车电子是继计算机、通信设备之后PCB的第三大应用领域。随着汽车从传统意义上的机械产品逐渐演化发展为机电一体化、智能化、信息化的高技术产品，电子技术在汽车上的应用越来越广泛。

无论是发动机系统，还是底盘系统、信息系统、操纵系统和安全系统等都采用了电子技术。而汽车电子电气架构的加速演变正给车载PCB带来新的机遇和挑战。