FPC柔性電路板在汽車線束的作用

PCB有多種分類方式，按照基材的柔軟性可以分為剛性板（R-PCB）、柔性板（FPC）、剛?cè)峤Y(jié)合板；按照導(dǎo)電圖的層數(shù)分，可以分為單面板、雙面板、多層板；另外，還有特殊產(chǎn)品分類，如高速高頻板、高密度連接板（HDI）、封裝基板等.PCB的生產(chǎn)工藝流程可大致分為兩個(gè)大部分，其一是對(duì)線路層的生產(chǎn)，其二是將線路層與其他層料進(jìn)行組合、壓制、再加工，最終形成FPC。當(dāng)信號(hào)傳輸線分布在FPC最外層時(shí)，為了避免信號(hào)傳輸過程受到電磁干擾而引起信號(hào)失真，F(xiàn)PC在壓合覆蓋膜后會(huì)再壓合一層電磁屏蔽膜，起到屏蔽外界電磁干擾的作用，從而保證FPC電路能正常工作.

市場需求端：智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、汽車

就2019年FPC下游主要應(yīng)用結(jié)構(gòu)而言，智能手機(jī)、PC、其他消費(fèi)電子、汽車、平板、服務(wù)器/數(shù)據(jù)中心分別占比44.9%、18.5%、14.2%、6.6%、4.8%、4%。智能手機(jī)一直是FPC的主要下游需求增長動(dòng)力來源，隨著2018年以來主要市場飽和，產(chǎn)業(yè)持續(xù)疲軟，2021年受益5G替換潮出貨量小幅度回升，而可穿戴設(shè)備出貨量持續(xù)增長給FPC產(chǎn)品帶來持續(xù)增量，目前FPC產(chǎn)品在可穿戴設(shè)備市場需求仍有較大發(fā)展空間，預(yù)計(jì)隨著可穿戴設(shè)備市場的進(jìn)一步擴(kuò)容，F(xiàn)PC市場規(guī)模也將進(jìn)一步擴(kuò)大。汽車領(lǐng)域方面，目前車用FPC市場規(guī)模還不到100億元，相比于傳統(tǒng)線束，F(xiàn)PC集成的生產(chǎn)效率高，尺寸精度高，適合規(guī)?；笈可a(chǎn)。同時(shí)，在技術(shù)方面，F(xiàn)PC線束方案有高度集成、自動(dòng)化組裝、裝配準(zhǔn)確性、超薄厚度、超柔軟度、輕量化等諸多優(yōu)勢。以磷酸鐵鋰電池為例，電池PACK中需填充多個(gè)電芯，電芯與電芯之間采用FPC進(jìn)行采集。改進(jìn)的590模組中含有16個(gè)電芯，共采用兩根FPC，而基于雙排電芯的長模組中，電芯數(shù)量可達(dá)到32個(gè)，其所使用的FPC數(shù)量也會(huì)翻倍

FPC輕量化是未來汽車線束發(fā)展的主基調(diào)

汽車線束是汽車電路的網(wǎng)絡(luò)主體，是由銅材沖制而成的接觸件端子（連接器）與電線電纜壓接后，塑壓絕緣體或外加金屬殼體等，以線束捆扎形成連接電路的組件，主要由導(dǎo)線、端子、接插件及護(hù)套等組成。汽車線束產(chǎn)品屬于定制型產(chǎn)品，不同整車廠商及其不同車型均有著不同的設(shè)計(jì)方案和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而FPC是用柔性的絕緣基材制成的印制線路板，跟硬板相比，具有許多優(yōu)點(diǎn)，比如配線密度高、輕薄、可自由彎折、可立體組裝，因此對(duì)產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)和可靠性設(shè)計(jì)有明顯的優(yōu)勢，適用于小型化、輕薄化的電子產(chǎn)品，符合下游行業(yè)中電子產(chǎn)品智能化、便攜化發(fā)展趨勢，被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦、可穿戴設(shè)備等消費(fèi)電子領(lǐng)域、汽車電子領(lǐng)域、通信等領(lǐng)域。搭載Type-C接口的FPC工藝也許將成業(yè)界新寵

FPC柔性扁平線束

汽車制造業(yè)見證了機(jī)器人自動(dòng)化的最高部署。焊接，組裝，機(jī)器維護(hù)，材料去除，零件轉(zhuǎn)移等是最適合機(jī)器人自動(dòng)化的組裝操作。但是，對(duì)于需要判斷和決策的任務(wù)，機(jī)器人的性能仍有改進(jìn)的空間。線束是汽車的神經(jīng)系統(tǒng)，由多種尺寸和形狀的電線和連接器組件組成。線束在主控制單元，電池和汽車的各個(gè)部件之間傳遞各種控制和電源信號(hào)。將此類電纜與連接器組裝在一起需要很高的技術(shù)水平，并且最耗時(shí)。它涉及將電纜與適當(dāng)?shù)倪B接器配對(duì)，并將復(fù)雜的布線結(jié)構(gòu)固定在汽車內(nèi)部。傳統(tǒng)上，機(jī)器人很難在車身上安裝線束。因此，為了簡化與線束相關(guān)的復(fù)雜問題，正在采用多種方法來簡化線束體系結(jié)構(gòu)并提高機(jī)器人的功能，簡化線束制造的目標(biāo)需要堅(jiān)持不懈地推動(dòng)自動(dòng)化，線束自動(dòng)化 ；輕量化是其發(fā)展的神經(jīng)系統(tǒng)。汽車線束作為整車重要零部件，占整車總重量的2%，且隨著汽車電子設(shè)備的增加而繼續(xù)擴(kuò)大，線束輕量化對(duì)單車能耗的降低越來越重要。汽車線束中銅導(dǎo)線重量占比達(dá)到75%，是主要的輕量化方向。

隨著以技術(shù)驅(qū)動(dòng)為核心的產(chǎn)業(yè)重塑和以新生代不斷涌入、新思潮的不斷涌現(xiàn)，汽車工業(yè)和汽車作為消費(fèi)品的內(nèi)延和外延正發(fā)生著巨大而深刻的變化,面對(duì)汽車電動(dòng)化，智能化，網(wǎng)聯(lián)化的快速發(fā)展，汽車線束系統(tǒng)的設(shè)計(jì)策略是低碳節(jié)能、輕量小型、智能集成，F(xiàn)PC柔性扁平線束具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)柔軟的特點(diǎn)，適用于線束在狹小空間的布線，如汽車頂棚、車門、車燈等區(qū)域。一臺(tái)車選用FPC柔性扁平線束代替?zhèn)鹘y(tǒng)線束，線束整體重量降低約50%，體積下降約60%；另外把電子模塊、開關(guān)和FPC線束集成一體化，能減少連接器和附件的使用，降低成本。所以FPC線束的應(yīng)用能更好的優(yōu)化空間、降低能耗，實(shí)現(xiàn)整車綠色出行。目前FPC在新能源汽車上開始大量應(yīng)用替換傳統(tǒng)的電池采樣線。

全球汽車線束市場預(yù)計(jì)到2025年將達(dá)到915.3億美元的價(jià)值，由于市場導(dǎo)向的趨勢，大家都想分一杯羹，各線束大廠都在研究用其它材質(zhì)替代現(xiàn)有的銅材質(zhì)，達(dá)到整車輕量化的目標(biāo)；輕量化要求，在航空航天上也是一個(gè)越來越大的挑戰(zhàn)。早期幾大線束配套廠商TE,Sumitomo,Furukawa,Yazaki等公司都對(duì)使用鋁或者鋁合金替代銅作為導(dǎo)電和信號(hào)傳輸?shù)牟馁|(zhì)，也提出了一些可行性比較高，操作性比較強(qiáng)的方案。（這些技術(shù)性的文章，有的公開的，有的是保密性的，如果有心，都可以獲得。）因?yàn)槭褂娩X會(huì)比銅減重20%-40%，而且在成本上有優(yōu)勢，同時(shí)在可能受水影響的區(qū)域使用這種耐腐蝕的材質(zhì)，不需要做單獨(dú)的耐腐蝕處理。

當(dāng)然還有其他替代選項(xiàng)，最終目標(biāo)都是取代笨重的銅電纜，但是，各種相關(guān)方案目前都是應(yīng)用上沒有得到普及。“多年來，人們?cè)啻晤A(yù)測銅的內(nèi)在衰落，但先進(jìn)芯片技術(shù)與信號(hào)完整性設(shè)計(jì)方面的改進(jìn)結(jié)合在一起，使工程師們能夠找到擴(kuò)展銅實(shí)際帶寬的方法?！卑ㄓ鳷rackwise開發(fā)的柔性線路板的線束技術(shù)（IHT），該技術(shù)有助于制造任何長度的柔性印刷電路。其公司制造了世界上第一個(gè)，最長的26米FPC，無需額外的線束即可支持電力和通信信號(hào)的控制和傳輸由于其輕量級(jí)優(yōu)勢，該技術(shù)已在航天器中使用，并且可以在汽車中采用以實(shí)現(xiàn)同等優(yōu)勢，但是業(yè)界認(rèn)為未來的線束將被設(shè)計(jì)為系統(tǒng)優(yōu)化和可制造性，希望它你能更簡單和更小更輕，汽車線束市場輕量化仍然是未來發(fā)展的主基調(diào)，但是任重道遠(yuǎn)，冰凍三尺非一日之寒，暫時(shí)還沒辦法快速達(dá)到我們的期望！

電動(dòng)汽車的智能化發(fā)展是未來汽車科技發(fā)展的一個(gè)趨勢, 電動(dòng)汽車的產(chǎn)品應(yīng)用的廣闊性已經(jīng)創(chuàng)造出更多汽車相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用，從而賦予汽車更多的社會(huì)性，目前電動(dòng)汽車以特斯拉為代表的開啟FPC動(dòng)力電池FPCFPC方案替代傳統(tǒng)銅線束已經(jīng)徹底得到市場認(rèn)可，因?yàn)槠涑纱蠓鶞p重實(shí)現(xiàn)輕量化并提升空間利用率外，還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配、添加熔斷電流保護(hù)設(shè)計(jì)提升安全性等等優(yōu)，隨著PC方案在電動(dòng)汽車主流車型上普遍被采用，將FPC方案推動(dòng)成動(dòng)力電池信號(hào)傳輸?shù)闹髁鞣桨浮?/p>

編輯：黃飛

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