Berdasarkan statistik mengenai bidang dan aplikasi elektronik tradisional (seperti komputer, komunikasi, pengguna), bidang ini semakin menghampiri tahap ketepuan. Malah telefon pintar yang sebelum ini dianggap berkembang pada kadar yang tinggi turut mengalami kemerosotan. Namun, elektronik automotif adalah pengecualian.
Pemacu utama kepada peningkatan pesat elektronik automotif berpunca daripada permintaan yang lebih tinggi terhadap elektronik yang perlu digunakan pada kenderaan, merangkumi daripada transmisi manual kepada transmisi automatik, daripada radio FM kepada pemain video, penghawa dingin, tingkap kuasa, kawalan enjin, kawalan jelajah, beg udara, GPS, pencahayaan LED, kawalan kelajuan dan jarak automatik, perakam pemanduan, malah kenderaan pandu sendiri dan sebagainya.
Elektronik automotif merangkumi julat aplikasi yang begitu luas sehingga peranti elektronik digunakan di semua bahagian kenderaan. Selain bahagian elektronik tradisional, elektronik automotif juga merangkumi sistem komputer kawalan digital, peralatan komunikasi mudah alih yang dipasang pada kenderaan, sistem audio kenderaan, sistem video dan penyaman udara dan lain-lain. Prestasi dan pelaksanaan fungsi semua sistem bergantung pada PCB (Papan Litar Bercetak) yang kebolehpercayaannya akhirnya menyumbang kepada malah menentukan prestasi kenderaan automotif.
Trend Pembangunan Elektronik Automotif
Dianggarkan bahawa bahagian pasaran sistem elektronik automotif akan meningkat sebanyak 6.3% pada tahun 2019 dan CAGR (Kadar Pertumbuhan Tahunan Terkompaun) akan mencapai 6.4% dalam tempoh dari 2017 hingga 2021, dengan kelajuan yang lebih tinggi berbanding sistem elektronik lain. Selain itu, bahagian pasaran elektronik automotif dalam keseluruhan pasaran elektronik telah meningkat setiap tahun dan dianggarkan bahawa ia akan mencapai 9.9% menjelang 2021 daripada 9.1% pada tahun 2017.
Elektronik automotif global telah mencapai 206.33 bilion dolar AS pada tahun 2016 dan menjelang tahun 2024, dianggarkan jumlah ini akan melebihi 395.91 bilion dolar AS dengan CAGR kira-kira 6.9%.
Keperluan Tegas untuk PCB Automotif Masa Hadapan
Disebabkan oleh keunikan fungsi kenderaan automotif dan persekitaran ekstrem tempat kenderaan akan beroperasi, PCB automotif mesti serasi dengan keperluan industri automotif dari segi kualiti dan kebolehpercayaan, serta memainkan peranan penting dalam sistem elektronik.
Keperluan khas yang perlu dipenuhi oleh PCB automotif termasuk suhu, kelembapan, getaran, kuasa dan arus tinggi, haba tinggi, frekuensi tinggi, isyarat berkelajuan tinggi, ketumpatan tinggi dan peminaturan. Oleh itu, keperluan ketat bagi PCB automotif merangkumi perkara-perkara berikut:
• Suhu tinggi
• Kelembapan tinggi
• Kelajuan tinggi
• Kestabilan tinggi
Namun, apabila melibatkan kenderaan elektrik, keperluannya perlu lebih tinggi. Kenderaan elektrik mesti berupaya menahan arus setinggi ratusan secara berterusan selama kira-kira 1 juta jam dan voltan tinggi sehingga 1,000 volt. PCB automotif yang digunakan untuk kereta autonomi mesti mampu menahan voltan tinggi setinggi ratusan bagi memastikan kebolehpercayaannya.
Untuk memberikan perkhidmatan yang lebih baik kepada kenderaan autonomi, PCB automotif perlu memenuhi keperluan yang lebih tinggi dalam pelbagai teknologi fabrikasi. Bilangan lapisan perlu ditingkatkan. Lebar garisan, jarak dan apertur lubang tembus perlu dikurangkan agar serasi dengan saiz yang lebih kecil. Kawasan tembaga pada papan litar perlu ditingkatkan supaya lebih banyak haba dapat disebarkan tepat pada masanya. Untuk mencapai keperluan yang lebih tinggi dari segi kelajuan tinggi dan frekuensi tinggi, kawalan impedans perlu dipertingkatkan dan bahan baharu perlu digunakan supaya PCB dapat menghasilkan kelajuan operasi yang tinggi.
Kelajuan tinggi dan frekuensi tinggi diperlukan oleh PCB automotif untuk melengkapkan penghantaran isyarat antara bahagian dalaman kenderaan dan persekitaran luaran. Sebagai contoh, antara sambungan atau pengecaman imej akan mempunyai kelajuan setinggi 10GHz pada masa hadapan dan radar berkelajuan tinggi akan mempunyai frekuensi setinggi 77GHz. Oleh itu, PCB automotif bukan sahaja perlu mempunyai integriti isyarat dan integriti kuasa yang cemerlang, tetapi juga EMC (Keserasian Elektromagnet) yang berkualiti tinggi. Selain itu, bahan perlu dipilih dengan ketat. Selain daripada prestasi elektrik, kestabilan bahan perlu dijamin dari segi suhu, kelembapan dan voltan bias.
Sejauh peranti yang berada paling hampir dengan sumber pemanasan dalam kenderaan, adalah perkara biasa bagi peranti tersebut mencapai suhu operasi setinggi 120℃. Sebagai contoh, LED automotif (Diod Pemancar Cahaya) memerlukan bahan substrat fleksibel dengan keupayaan pelesapan haba yang tinggi. Sistem pengesanan keselamatan termaju memerlukan keperluan yang semakin tinggi terhadap kedua-dua kitaran terma dan pemindahan elektrik antara garisan halus. Apabila aplikasi elektronik automotif termaju menjadi lebih kompleks dan diperkecilkan, ketumpatan PCB akan meningkat manakala saiz PCB akan berkurangan.
