自動車回路でのFPCフレキシブル回路基板の適用

基板の柔らかさに応じて、剛性ボード（R-PCB）、柔軟なボード（FPC）、剛体柔軟性のないボードに分割できる多くの種類のPCBがあります。導電性パターンの層によると、単一のパネル、ダブルパネル、マルチレイヤーパネルに分けることができます。さらに、高速高周波ボード、高密度接続ボード（HDI）、包装基板などの特別な製品カテゴリがあります。PCBの生産プロセスは、2つの部分に大まかに分割できます。回路層は、回路層を他の層と結合、押し、再処理し、最後にFPCを形成することです。信号伝送ラインがFPCの最も外側の層に分布している場合、信号透過プロセスの電磁干渉によって引き起こされる信号の歪みを回避するために、FPCは、カバーフィルムをラミネートした後、電磁シールドフィルムの層で積層されます。外部電磁干渉のシールドにおける役割、したがって、FPC回路の通常の動作を保証します。

2019年にはFPCの主要なダウンストリームアプリケーション構造に関する限り、スマートフォン、PC、その他の家電、自動車、タブレット、サーバー/データセンターは、44.9％、18.5％、14.2％、6.6％、4.8％、4％を占めています。それぞれ。スマートフォンは、常にFPCの下流の需要成長の主な原因となっています。 2018年以降の主要市場の飽和により、業界は引き続き弱く、5G交換の出荷は2021年にわずかに回収されますが、ウェアラブルデバイスの出荷の継続的な成長はFPC製品に継続的な増加をもたらします。現在、ウェアラブルデバイス市場におけるFPC製品の需要には、開発の余地が依然として大きな部屋があります。ウェアラブルデバイス市場をさらに拡大することで、FPC市場規模もさらに拡大することが期待されています。自動車の分野では、自動車FPCの現在の市場規模は100億元未満です。従来のワイヤーハーネスと比較して、FPC統合は生産効率が高く、高次元の精度であり、大規模な大量生産に適しています。同時に、テクノロジーの観点から、FPCワイヤーハーネススキームには、高い統合、自動アセンブリ、アセンブリの精度、超薄い厚さ、超柔らかさ、軽量性など、多くの利点があります。リチウム鉄リン酸塩バッテリーを例にとると、バッテリーに複数のセルで満たされる必要があり、FPCは細胞間の収集に使用されます。改良された590モジュールには16個のセルが含まれており、2つのFPCが合計で使用されています。二重列細胞に基づく長いモジュールでは、細胞の数が32に達する可能性があり、使用されるFPCの数は2倍になります。

自動車配線織機は、自動車回路の主要なネットワークです。これは、主にワイヤ、端子、コネクタ、シースなどで構成される接続回路のコンポーネントです。銅で作られた接触端子（コネクタ）がワイヤとケーブルで押され、絶縁体または金属シェルがプラスチックで押されている後、 。 Automotive Wiring Harness製品はカスタマイズされた製品であり、さまざまな車両メーカーとその異なるモデルには、異なる設計スキームと品質基準があります。 FPCは、柔軟な絶縁基質で作られた印刷回路基板です。ハードボードと比較して、高い配線密度、薄さ、自由曲げ、3次元アセンブリなど、多くの利点があります。したがって、製品モデリングの設計と信頼性の設計には明らかな利点があり、小型化された軽量の電子製品に適しています。ダウンストリーム産業におけるインテリジェントで携帯用の電子製品の開発動向に適合し、スマートフォン、タブレット、ウェアラブルデバイス、自動車電子機器、通信、その他のフィールドなどの家電フィールドで広く使用されています。

自動車製造業は、ロボットオートメーションの最高の展開を目撃しました。溶接、アセンブリ、機械のメンテナンス、材料の除去、部品の転送は、ロボットの自動化に最適な組み立て操作です。ただし、判断と意思決定が必要なタスクの場合、ロボットのパフォーマンスを改善する余地があります。ワイヤーハーネスは、さまざまなサイズと形状のワイヤーとコネクタアセンブリで構成される自動車の神経系です。ハーネスは、メインコントロールユニット、バッテリー、および自動車のさまざまな部分の間にさまざまな制御と電力信号を送信します。コネクタでそのようなケーブルを組み立てるには、高い技術レベルが必要であり、時間がかかります。ケーブルを適切なコネクタとペアリングし、車内の複雑な配線構造を固定することが含まれます。伝統的に、ロボットが車の体にワイヤーハーネスを設置することは困難です。したがって、ワイヤーハーネスに関連する複雑な問題を簡素化するために、ワイヤーハーネスアーキテクチャを簡素化し、ロボットの機能を改善するために、さまざまな方法が採用されています。ワイヤーハーネス製造を簡素化するという目標は、自動化とワイヤーハーネスの自動化を永続的に促進する必要があります。軽量はその発達の神経系です。自動車用ワイヤーハーネスの車両全体の重要な部分として、車両全体の総重量の2％を占めており、自動車用電子機器の増加とともに拡大し続けています。軽量ハーネスは、単一の車両のエネルギー消費を減らすためにますます重要になっています。自動車のワイヤーハーネス銅線の重量は75％を占めており、これが主な軽量の方向です。

テクノロジーとの産業の再形成、新しい世代の流入、新しい思考の出現により、消費財が大きく深い変化を遂げている自動車産業と自動車の拡張。自動車電化、インテリジェンス、ネットワーキングの急速な発展に直面して、自動車配線ハーネスシステムの設計戦略は、低炭素、省エネ、軽量、インテリジェントな統合です。 FPCフレキシブルフラットワイヤーハーネスには、少量、軽量、柔らかい構造の特性があり、自動車の天井やネットワークなどの狭いスペースのワイヤリングハーネスに適しています。トロリーは、従来のワイヤーハーネスの代わりにFPCの柔軟なフラットワイヤーハーネスを選択し、ワイヤーハーネスの全体的な重量を約50％、量を約60％減らします。さらに、電子モジュール、スイッチ、FPCハーネスの統合により、コネクタとアクセサリの使用を削減し、コストを削減できます。したがって、FPCワイヤーハーネスの適用により、スペースをより最適化し、エネルギー消費を削減し、車両全体の緑の移動を実現できます。現在、FPCは、従来のバッテリーサンプリングラインを置き換えるために、新しいエネルギー車両で広く使用されています。

自動車用ワイヤーハーネスの世界市場は、2025年までに915億3,300万米ドルの価値に達すると予想されます。市場指向の傾向により、誰もがそれを望んでいます。 Kable-Xのようなすべてのワイヤハーネスメーカーは、車両全体を明るくするという目標を達成するために、既存の銅材料を他の材料に置き換えるために研究しています。軽量の要件は、航空宇宙の課題の増加でもあります。ワイヤーハーネスの初期のメーカーのいくつかは、銅の代わりに導電性および信号透過材料としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を使用し、いくつかの実現可能な動作スキームも提案しました。 （これらの技術記事のいくつかは開かれており、一部は機密であり、必要に応じて入手できます。）アルミニウムを使用すると、銅と比較して20％〜40％減少するため、コストに利点があります。同時に、水の影響を受ける可能性のある地域でこの腐食耐性材料を使用しても、耐性耐性処理は別々のものではありません。もちろん、他の代替オプションがあり、究極の目標は重い銅ケーブルを交換することです。ただし、現在、アプリケーションではさまざまな関連スキームが人気がありません。 「長年にわたり、人々は銅の固有の減少を何度も予測してきましたが、高度なチップ技術と信号整合性設計の改善の組み合わせにより、エンジニアは銅の実際の帯域幅を拡大する方法を見つけることができました。」英国で開発された柔軟な印刷回路基板のワイヤリングハーネステクノロジー（IHT）を含む。これは、柔軟な印刷回路を任意の長さの製造に役立てています。同社は、世界で最初で最長の26メートルFPCを製造しました。これは、追加の配線ハーネスなしで電力と通信信号の制御と送信をサポートできます。軽量の利点のため、この技術は宇宙船で使用されており、同じ利点を達成するために自動車で使用できます。ただし、業界は、将来のワイヤーハーネスがシステムの最適化と製造可能性のために設計されており、よりシンプルで小さく、軽量になることを期待していると考えています。自動車用ワイヤーハーネス市場の軽量は依然として将来の開発の主な口調ですが、長い道のりがあり、ローマは1日で建設されませんでした。電気自動車のインテリジェントな開発は、将来の自動車技術開発の傾向です。電気自動車の幅広いアプリケーションは、自動車に関連するより多くの新しいテクノロジーアプリケーションを作成しているため、自動車がより多くの社会性を提供しています。現在、テスラが代表するFPCパワーバッテリーをオンにする解決策は、体重を大幅に削減し、軽量を実現し、スペースの利用を改善できるため、市場で完全に認識されています。また、自動アセンブリの利点を実現することができ、電気自動車の主流モデルでPCスキームを広く採用することで、安全性を改善するためのヒューズ電流保護設計を追加することもできます。FPCスキームは、電力バッテリー信号伝達の主流スキームに押し上げられました。