수년에 걸쳐 글로벌 자동차 산업은 환경 보호 및 효율성 측면의 장점으로 인해 신에너지 차량이 점차 시장의 주류가 되면서 중대한 변화를 겪고 있습니다. 이러한 변화 과정에서 자동차 전자 장치의 핵심 캐리어인 신에너지 차량에 사용되는 PCB는 기술 개발 및 응용 추세에 있어 상당한 변화를 겪었습니다.
1. 시장규모가 계속해서 확대되고 있다
신에너지 차량의 보급률이 꾸준히 증가함에 따라 글로벌 자동차 PCB 시장은 강한 성장 추세를 보이고 있습니다. Fortune Business Insights에 따르면 글로벌 자동차 PCB 시장은 2022년에 88억 4천만 달러에 이를 것으로 예상되며, 연평균 복합 성장률(CAGR) 5.6%로 2030년에는 133억 9천만 달러로 증가할 것으로 예상됩니다. 신에너지 자동차의 급속한 대중화는 PCB 수요 증가의 핵심 원동력이 되었습니다. 2025년까지 신에너지 자동차용 PCB 시장은 300억 9500만 위안으로 성장할 것으로 예상되며, 이는 기존 연료 자동차의 연평균 성장률을 훨씬 초과하는 수치입니다. 반면, 기존 연료 자동차의 PCB 시장 규모는 감소 추세를 보이고 있으며 2025년에는 329억 2,500만 위안으로 감소할 것으로 예상됩니다. 이는 신에너지 자동차가 PCB 산업 발전을 이끄는 새로운 엔진이 되었음을 분명히 나타냅니다.
2, 더욱 다양하고 풍부한 적용 시나리오
기존 연료 자동차의 PCB는 주로 전력 제어, 자동차 엔터테인먼트 및 안전 시스템과 같은 분야에 사용되는 반면, 신에너지 자동차는 이러한 애플리케이션을 계승하여 자동차 충전기, DC{0}}DC 컨버터와 같은 전압 변환 시스템, 인버터 및 기타 핵심 시스템에 배터리 관리 시스템을 추가했습니다. Tesla를 예로 들면, Model 시리즈 차량의 인버터와 BMS 시스템은 PCB를 많이 사용하여 단일 차량 PCB의 가치를 크게 높입니다.
지능형 운전 및 지능형 조종석 측면에서 첨단 운전 보조 시스템 기능의 지속적인 대중화로 인해 자동차의 센서 수가 계속 증가하고 있으며 밀리미터파 레이더와 같은 장비에 사용되는 PCB의 재료 및 공정 요구 사항이 점점 엄격해지고 있습니다. 동시에 멀티 스크린 및 대형-지능형 조종석을 향한 추세로 인해 PCB 사용에 대한 수요가 더욱 증가했습니다. 또한 신에너지 차량에 배터리 교환 모드를 적용하면 중앙 집중식 충전소 및 배터리 교환 스테이션 제어 시스템에서 PCB에 대한 수요가 크게 증가했으며 신뢰성과 안정성에 대한 요구 사항도 높아졌습니다.
3, 기술 발전 동향
(1) 다층 및 고밀도-
신에너지 차량에 전자 장비를 통합하려는 수요 증가를 충족하기 위해 PCB는 다층화 및 고밀도로 발전하고 있습니다.{0}} 다층 기판은 더 많은 전자 부품을 탑재할 수 있어 차량의 계산 성능 및 안정성 요구 사항을 충족합니다. 예를 들어, 자동차 인포테인먼트 시스템, 전원 제어 시스템, 안전 시스템과 같은 핵심 시스템에서는 10개 이상의 레이어로 구성된 다{3}레이어 보드가 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 다층 기판을 제조하려면 다양한 재료의 열팽창 계수 차이로 인해 발생하는 층간 응력 분포 문제를 해결하고 회로 밀도 증가로 인해 발생하는 열 관리 문제를 해결하기 위해 고정밀 적층 및 드릴링 기술이 필요합니다.
(2) 광범위한 적용엄밀한 코드 인쇄 회로 기판
유연한 회로 기판과 견고한 회로 기판의 조합은 커넥터와 솔더 조인트의 수를 효과적으로 줄이고, 제품 품질과 신뢰성을 향상시키며, 자동차 내부의 복잡한 공간 레이아웃에 더 잘 적응할 수 있습니다. 회로 기판의 높은 유연성과 내구성이 요구되는 중앙 제어 시스템 및 자동차 인포테인먼트 시스템과 같은 시나리오에서는 소프트 보드와 하드 보드의 조합이 널리 사용되었습니다. 제한된 공간에서 더 많은 기능을 달성하고 차량 전체의 지능 수준을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 일부 신에너지 차량의 센서와 디스플레이 모듈 연결에서 소프트 보드와 하드 보드의 조합은 차량 내부 배선을 최적화하고 고장 위험을 줄이는 데 중요한 역할을 합니다.
(3) 더 높은 안전성 및 전기 절연 요구 사항
신에너지 차량의 PCB 설계에서는 안전과 전기 절연이 매우 중요합니다. 신에너지 차량에 수반되는 고전압 및 고전류로 인해 PCB 설계에서는 고전압 환경에서 전기 성능과 제품 안전을 보장하기 위해 전기 간극과 연면 거리를 엄격하게 제어해야 합니다.{1}} 예를 들어, IEC60950 표준에 따라 슬로팅, 단열재 사용, 양면 조립 등의 조치를 통해 안전 요구사항을 충족할 수 있습니다-. 클록 주파수가 5MHz를 초과하거나 신호 상승 시간이 5ns 미만인 PCB 설계의 경우 다중-레이어 기판 설계는 일반적으로 신호 루프 영역을 제어하고, 신호 품질을 개선하고, 전자기 간섭을 줄이고, 복잡한 전자 시스템에서 신호 안정성과 신뢰성을 보장하는 데 사용됩니다. BMS의 PCB 설계에서는 배터리 안전을 보장하기 위해 배터리 과충전, 과방전 및 단락 보호와 같은 엄격한 안전 요구 사항을 충족해야 합니다.
(4) 고전압 고속 충전 수요에 적응
800V 고{1}}고전압 급속 충전이 점차 주류 솔루션으로 자리잡으면서 전기 자동차의 충전 전압이 증가하고, 부품 크기가 커지고, PCB 배선이 더 높은 전류를 견뎌야 합니다. 과부하, 과열 또는 충전 전류의 제어된 감소와 같은 문제를 방지하기 위해 두꺼운 구리 PCB의 높은 다층화를 달성하기 위해 두꺼운 구리 또는 내장 구리 솔루션이 종종 사용되며, 방열 기능을 향상시키기 위해 내장 구리 및 내장 구리 프로세스가 도입됩니다. 이로 인해 인쇄 회로 기판의 재료 특성과 제조 공정이 더 까다로워지고, 더 높은 전류 전달 용량과 더 나은 방열 성능을 갖춘 새로운 재료와 공정의 개발이 필요합니다.
(5) 배터리 시스템 경량화 지원
파워 배터리 BMS로 관리되는 배터리 모듈에서 와이어링 하니스 대신 FPC를 사용하면 경량화 목표를 효과적으로 달성하고 공간을 절약할 수 있습니다. FPC는 얇고 가벼우며 구부릴 수 있는 특성을 갖고 있어 높은 공간과 무게를 요구하는 배터리 모듈 용도에 더욱 적합하다.