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博敏电子:聚焦汽车用PCB专业领域——访深圳市博敏电子有限公司执行总经理王强先生

五月 22, 2018 | Tulip Gu, I-Connect007
博敏电子:聚焦汽车用PCB专业领域——访深圳市博敏电子有限公司执行总经理王强先生

我们注意到在2017年底,博敏电子与作为新能源交通的倡导者和行业领军者——比亚迪签署了《新能源战略合作协议》,双方以“新能源领域技术共享”为纽带,为技术成果转化互相提供支持,从而实现双方节能减排、环境治理、优化能源结构的共同愿景和使命。

博敏电子多年来高度重视汽车电子用高密度电路板的研发与生产,已形成具有自主知识产权的汽车电子用PCB制造新工艺,开发出系列新产品并获得用户好评。而新能源领域战略合作的开展,将以“新能源汽车”领域相关业务为契机,有利于进一步提升博敏的核心竞争力和可持续发展能力。

围绕本期主题,我们特邀国内在汽车电子领域行业翘楚——深圳市博敏电子有限公司的执行总经理王强先生,请他就汽车电子的最新趋势或发展如何正在改变着PCB的制造方式,给出独到的见解。

 

记者:汽车电子市场一直是电子制造业的驱动因素之一,这对贵司的业务有什么影响?其中“独有的挑战”有哪些?

王强:近年来,随着信息技术与汽车工业融合的深入,使得汽车智能化、网联化成为全球汽车工业发展的必然趋势。全球知名战略管理咨询公司罗兰贝格在发布《2017年第二季度全球电动汽车发展指数》报告中显示,中国首次在全球电动汽车发展指数排名中位列第一,中国新能源电动车在技术、市场和“网联”方面取得了优势,是全球新能源汽车最重要的市场之一。

中国汽车工业协会数据表明,2017上半年新能源汽车实现产销两旺。6月新能源汽车产销分别完成6.5万辆和5.9万辆,同比分别增长43.4%和33.0%。上半年累计产销量分别为21.2万辆和19.5万辆,同比增长19.7%和14.4%。目前,国家已强制新能源车必须联网,未来汽车发展方向就是智能化、网联化、共享化、轻量化,这为汽车电子提供了巨大的市场发展空间。

博敏电子正是抓住这一发展机遇,早在2007年就已积极地开拓汽车电子这个市场领域;同时为更好地满足汽车电子产品特殊的性能要求,我们一直持续工艺创新、强化过程控制、完善管理体系。当前,博敏电子在汽车电子领域重心聚集新能源电动汽车的三电系统,旨在通过“强电流板”技术,助力三电系统在高集成、结构化、模块化的综合解决方案。由于技术方案的新颖性,在市场推广使用过程中质疑声音比较多,为解决客户的疑虑与担忧,我们组织设计团队帮助客户进行方案设计、性能检测,通过不断的探索与改进,逐步赢得了三电系统(电池、电机、电控)的业界认可,目前强电流板已批量运用于三电系统。

2017年深圳博敏被认定为广东省大功率强电流嵌铜电路板工程技术研究中心。

 

2017年博敏电子承担的汽车电子用高密度智能控制印制电路关键技术及产业化项目顺利通过省科技厅组织的验收,其项目成果(汽车电子用电路板)被认定为广东省高新技术产品。

记者:如何确保汽车电子用PCB的可靠性?

王强:我认为汽车电子的可靠性等同于汽车的可靠性,所以汽车电子的可靠性方面也需要满足使用寿命与耐环境性要求。汽车电子系统所用PCB也是要经受多种环境变化的考验,例如温湿度、气候、酸雾、振动、电磁干扰、电流冲击等;为保障正常寿命周期而需要符合高可靠性、高集成度、高散热、大电流(厚铜)、轻量小型化、埋置器件等特点和要求。例如:新能源电动汽车的高压控制系统,通过使用强电流板,将原来零散的高压器件部位、分散的DC/充放电/MCU等功能部位集成在一块PCB上,密集程度翻了几倍,却在结构空间要节省30%,人工组装效率提升50%。

此发展趋势下,更需要与保障PCB使用的可靠性,以博敏的经验,我们是这样做的:清楚汽车电子产品的用途及功能特性。汽车电子产品在不同部位对PCB有不同的可靠性要求,充分了解才能更好地根据特性选择合适的材料与生产工艺、可靠性检测与试验;制定材料选型规则。在工程策划之时根据汽车电子产品使用部位选择合适的材料严格遵照控制计划的要求生产、监测、记录,关键工序、关键特性运用SPC监控、分析,确保工艺参数的稳定性,生产过程的可追溯性;以IPC-TM-650标准为基础,建立了一套系统、严格的产品性能测试方法和评价机制,包括热循环实验、高温热冲击、盐雾试验、大电流冲击、耐高压、电迁移等。

其次,虽然PCB在汽车电子领域的使用已经非常普遍,但对该类PCB的可靠性标准、规范还是没有针对性、完整性的,毕竟在汽车电子方面的应用部位比较多、且特性差异较大。2017年6月IPC在上海召开汽车电子可靠性会议推PCB等可靠性规范,相信很快会让我们同行更清楚、更细化保障车用PCB的可靠性。在标准的制订方面博敏电子也在积极参与。

 

记者:你们的客户在处理汽车电子方面是否提出了新的要求?针对这些要求,贵司有哪些新技术?

王强:当前,汽车技术的朝着低碳化、信息化、智能化的方向发展。

低碳化是走节能汽车的技术路线。比如在传统燃油车上配备发动机启停系统、采用ISG/BSG电机来减少能耗。由于该技术路线均涉及使用到大功率的器件,原来汽车电子的12V电压不能满足功率需求,为此通过逆变到48V电压的电子系统架构将会逐步代替12V电子系统;电压的提升将涉及到温度、电流等方面的变化,对于车用PCB的性能要求、可靠性问题会有更高、更苛刻的挑战,我们称为“大电流、大电压”要求。

电子系统在汽车中应用目的是提高汽车性能,目前主要有三方面:改善环境、提高安全、便利舒适。改善环境是节省燃料与减少尾气,从汽油、天然气、生物燃料到混合动力、纯电动,电动汽车已是汽车发展的战略方向。提高安全性是减少交通事故,从安全气囊到雷达监察、立体摄像、夜间红外线监测、自动避让及自动驾驶等,无人自动驾驶汽车估计在3年内会商品化。便利舒适是指从汽车内专用音响、视屏、空调到电脑、移动通信、互连网、导航和电子收费等,这些车载系统考虑更方便与人性化。

信息化、智能化是将汽车向智能网联发展,深度融合人工智能、大数据处理,并通过感知、决策、自动控制的无人驾驶模式,这技术涉及环境感知、行为决策、运动控制。比如:环境感知是通过激光雷达、毫米波雷达等传感器来感知周围信息;行为决策通过环境感知的数据及道路交道信息、自身行驶状态等资讯进行高速运算处理的过程;运动控制是通过上述2项资讯的数据与线路规划轨迹,通过高速运算处理来输出对车辆的控制行为过程。这些技术需要车用PCB满足“高频、高速”的要求。

PCB工艺技术经过这么多年的发展,以及国内各企业同行的积极创新、设备更新,在生产工艺中基本都是大同小异,并没有非常特别或先进的生产工艺;要说区别主要还是对产品性能的了解、熟知,以及针对性制订的生产流程、过程控制等举措。假若具体说我们有哪些新技术,那么更多应该是我们接近客户、了解客户,并根据客户的需求快速提供解决方案、快速提供验证数据。

 

记者:哪些汽车电子的最新趋势或发展正在改变PCB的制造方式?其中成功的关键因素是什么?

王强:汽车产业未来的两大趋势是自动驾驶和新能源汽车。汽车进入自动化时代,汽车电子化是重要趋势,而新能源汽车更是汽车电子化的代表。自动驾驶领域将成为汽车电子行业最具潜力的子领域并带来新增市场空间,传统汽车电子厂商和市场新进入者都将获得成长机会。车联网逐渐进入市场导入阶段,前瞻产业研究院预测2009~2018年全球车联网市场快速成长,CAGR将达26.65%。同时,国内车联网市场在技术、资本以及政策的综合作用下也快速发展。汽车电子行业将伴随着车联网行业快速发展获得强劲驱动动力。

其成功的关键因素是能否满足用户功能的个性化设计,这就对电子及相关附件产品提出更精细化的要求。汽车电子的多样化,也提升了其对印制电路板的标准提高,印制电路板正朝高密度、高可靠性、安全化、多样化、模块化、工艺绿色化等方面发展。

 

记者:关于汽车电子用PCB的未来,您会如何描述?贵司将如何定位于这个市场?

王强:随着汽车需求量的增加以及汽车往低碳化、信息化、智能化的发展趋势,汽车电子化水平日益提高;当前中高档轿车中汽车电子成本占比达到28%,新能源汽车则高达47%。

新能源汽车在动力控制系统的需求量份额将超过50%(当前约32%),主要包括发动机控制单元、启动器、发电机、传输控制装置、燃油喷射、动力转向系统等;其次是占比约25%的车身电子系统,包括汽车照明、HVAC、动力门和座椅、无钥匙、TPMS等;LED照明对于PCB产品的需求也非常高,常采用金属基板;安全控制系统占比约22%,主要包括ADAS、ABS、安全气囊等;最后是座舱系统,占比最小约3%。

根据产业链调研数据,豪华型汽车PCB使用面积约2.5~3平方米,中端车型使用0.5~0.7平方米,经济型汽车使用0.3~0.4平方米。在车联网、文娱系统、节能及安全等方面的不断深化发展,未来的汽车电子化程度会越来越高;PCB是电子信息产品的基础平台,相应车用PCB需求面积将会逐步增长。

在汽车电子市场领域,博敏电子依然是积极拥抱、主动出击,继续以技术营销为导向的开拓理念,努力践行“创新连接、沟通世界”的使命,持续聚焦我们擅长的、专注的领域或模块,用我们的技术与质量实现博敏电子的愿景。

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