Kiến trúc xe hiện đang trong giai đoạn chuyển đổi quan trọng. Với sự gia tăng của xe điện, có một bước đột phá đáng kể trong thiết kế kiến trúc, đại diện cho một cơ hội tuyệt vời để suy nghĩ lại về thiết kế kiến trúc điện và điện tử. Trong khi đó, do một lượng lớn nội dung hiện có vẫn còn trong các phương tiện động cơ đốt và nội bộ, việc áp dụng các phương pháp sáng tạo đã trở nên quan trọng không kém. Xu hướng chuyển từ 12V sang 48V kéo dài trên tất cả các mẫu xe, tạo cơ hội kiểm tra lại các dây và đầu nối được sử dụng trong toàn bộ quá trình.
Trong bối cảnh này, cáp phẳng đã trở thành một lựa chọn chính cho các kết nối năng lượng và tín hiệu trong các tình huống cụ thể. Cáp phẳng linh hoạt và mạch in linh hoạt là hai loại chính, thể hiện những lợi thế độc đáo về kích thước, trọng lượng, tản nhiệt và tự động hóa. Để sử dụng đầy đủ các lợi thế này, các công nghệ sản xuất mới, các thành phần và hệ thống kết nối là cần thiết và phát triển chúng sẽ mở ra những chân trời mới của sự linh hoạt thiết kế.
Khi kiểm tra cấu trúc bên trong của xe điện pin ngày nay, tính năng phẳng của cấu trúc của chúng có thể được quan sát rõ ràng, chủ yếu là do các mô -đun pin được sắp xếp chặt chẽ dưới sàn buồng lái theo cách như cách. Đồng thời, sự kết nối của các thành phần khác nhau thông qua một số lượng lớn các đường dây điện, đường tín hiệu và đường dữ liệu đặc biệt nổi bật.
Kết hợp hai yếu tố trên, không khó để hiểu tại sao các nhà sản xuất ô tô ngày càng tập trung vào chiến lược sử dụng cáp phẳng trong thiết kế kiến trúc điện/điện tử.
Việc áp dụng công nghệ cáp phẳng trong ngành công nghiệp ô tô không phải là một hiện tượng mới. Kể từ những năm 1960, công nghệ này đã được sử dụng để kết nối xe hơi, nhằm mục đích giảm sự chiếm đóng không gian. Tuy nhiên, với sự phổ biến của các dây và thiết bị đầu cuối đo mịn, các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) có xu hướng sử dụng dây tròn để đáp ứng hầu hết các nhu cầu của họ.
Hiện tại, để hỗ trợ các phương tiện có chức năng phong phú và điện khí hóa, các yêu cầu về mật độ đối với hệ thống dây điện và kết nối trong ngành đã đạt đến độ cao chưa từng có. Trong bối cảnh này, cáp phẳng thể hiện những lợi thế độc đáo của chúng, bao gồm giảm trọng lượng, thu hẹp khối lượng, cải thiện hiệu quả tản nhiệt và hỗ trợ mức độ tự động hóa cao hơn.
Phân loại và đặc điểm của cáp phẳng
Cáp phẳng chủ yếu được chia thành hai loại: cáp phẳng linh hoạt (FFC) và bảng mạch in linh hoạt (FPC), mỗi loại có các ưu điểm và hạn chế khác nhau.
Cáp phẳng linh hoạt
Cáp phẳng linh hoạt (FFC) bao gồm một số dây dẫn đồng hoặc nhôm thẳng được sắp xếp song song, được cách nhiệt bằng cách ép vật liệu cách nhiệt nhiệt dẻo như polyurethane hoặc dán với các vật liệu bao phủ như polyethylen terephthalate. Sau đó, công nghệ laser được sử dụng để cắt vật liệu nhiều lớp để lộ các điểm tiếp xúc trên dây dẫn. Với tính chất tuyến tính của FFC, chúng thường được gấp lại để tạo thành hình dạng mong muốn.
Quá trình sản xuất liên tục của FFCS cho phép tùy chỉnh tùy ý về chiều dài của chúng. Độ dày của dây dẫn có thể đạt tới hơn 1mm, nhưng các dây dẫn dày hơn sẽ làm cho FFC cứng hơn. Chiều rộng của một dây dẫn đơn thường không vượt quá 16mm, trong khi chiều rộng tối đa của FFC phụ thuộc vào quá trình sản xuất. Việc sản xuất FFCS là phương pháp nhanh nhất và hiệu quả nhất để làm cáp phẳng.
Bảng mạch in linh hoạt
FPC được làm bằng các lớp vỏ đồng linh hoạt. Theo mô hình mong muốn, đồng được loại bỏ thông qua mặt nạ và khắc hóa chất, sau đó áp dụng một vật liệu che phủ với một vết cắt để lộ khu vực tiếp xúc dây dẫn.
FPC không chỉ có thể thay thế các dây truyền thống, mà còn thay thế các bảng mạch in cứng nhắc truyền thống. Chúng hỗ trợ các dây dẫn nhiều lớp và có thể tích hợp các thành phần điện tử với các thiết bị gắn trên bề mặt, cầu chì và giao điểm. So với FFCS, FPC bền hơn và hỗ trợ chiều rộng tối đa 600mm.
FPC thường bị giới hạn ở độ dày 2 ounce đồng và chiều dài 1,2 mét, và quá trình khắc hóa học tạo ra chất thải vật liệu đáng kể. Ngoài các FFC và FPC, các công nghệ cáp phẳng khác đang được phát triển cho các ứng dụng ô tô tiềm năng và sự đổi mới trong lĩnh vực này dự kiến sẽ tăng tốc.
So với dây nịt truyền thống, sử dụng cáp phẳng có một số lợi thế đáng kể.
Kích thước và trọng lượng: Công nghệ cáp phẳng cho phép sử dụng các dây dẫn mỏng hơn trong khi duy trì độ bền và độ bền cơ học, thường dẫn đến giảm trọng lượng lên tới 40% và giảm khối lượng lên tới 35% cho hệ thống khai thác hệ thống dây điện tổng thể. Điều này bao gồm việc xem xét toàn diện tất cả các thành phần liên quan như đầu nối, đồ đạc và dây đai.
Thiết kế kết cấu độc đáo của cáp phẳng là chìa khóa để đạt được những giảm đáng kể này. Đối với các dây tròn truyền thống, bất kỳ sự giảm kích thước nào đều bị hạn chế bởi thực tế là một cáp duy nhất và các thiết bị đầu cuối của nó phải có khả năng chịu được bất kỳ ứng suất hoặc biến dạng nào của các điểm kết nối và dây nối. Ngược lại, cáp phẳng bao gồm nhiều lớp, không chỉ cung cấp giảm căng thẳng mà còn đảm bảo tính chắc chắn của các kết nối thiết bị đầu cuối - cho phép sử dụng các dây dẫn mịn hơn trong nhiều kịch bản ứng dụng.
Hiệu suất tản nhiệt: So với dây tròn, cáp phẳng thể hiện hiệu suất nhiệt tuyệt vời. Cụ thể, cáp phẳng có diện tích bề mặt lớn hơn trong điều kiện thể tích bằng nhau, thúc đẩy hiệu quả sự phân tán nhiệt và cho phép các dây dẫn của cùng một thể tích để mang dòng điện cao hơn.
Tính linh hoạt trong thiết kế: Cáp phẳng có nhiều lợi thế đáng kể. Chúng đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng với các cấu trúc phẳng, chẳng hạn như được tích hợp vào các mô -đun pin. Tính linh hoạt cao của nó làm cho nó trở thành một lựa chọn lý tưởng để thích nghi với các môn thể thao hoặc môi trường bán kính uốn nhỏ, chẳng hạn như trong túi khí vô lăng. Cáp phẳng có thể được cố định bằng chất kết dính mà không cần thiết bị thiết bị cơ học và không cần dây đai bổ sung hoặc các lớp bảo vệ, thường cần thiết để bảo vệ dây nối truyền thống.
