电车减重新路径-电机驱动 PCB 集成化设计

    新能源汽车对 “轻量化” 的追求日益严苛（每减重 10kg，续航可提升 2-3km），而传统电机驱动系统的 PCB 常因集成度低，需多块板卡拼接（如驱动板、采样板、通信板），不仅占用空间（≥200cm²），还增加重量（≥500g）；另一案例中，多板卡通过连接器拼接，故障点增加 5 个，电机故障率从 0.5% 升至 3%，维修成本激增。随着 800V 高压平台普及，电机 PCB 还需集成更多功能，传统设计已难以为继。

 

要实现 “减重 + 降本 + 提可靠”，电机驱动 PCB 需走 “高密度集成” 路线：第一是8 层 HDI 工艺的多模块合一。采用 8 层 2 阶 HDI 工艺（盲孔 0.1mm，埋孔 0.15mm），将驱动、采样、通信模块集成到单块 PCB（面积≤150cm²），比传统多板方案缩小 25%；通过 “内层布线 + 盲埋孔互联”，减少表层线路拥堵，元件布局密度提升 40%—— 在 150cm² 空间内可集成 IGBT 驱动电路、电流采样电路（4-20mA）、CAN 总线通信电路，无需额外采样板与通信板；支持 01005（0.4mm×0.2mm）超小型阻容元件与 BGA 封装的 MCU（如英飞凌 AURIX，封装 14mm×14mm），元件占用面积减少 60%。某车企通过集成优化，电机驱动系统体积缩小 30%，重量降至 350g，电池容量无需缩减，续航提升 5km。

 

 

第二是功能电路的立体布局。利用 PCB 正反面与内层空间，实现功能分区：正面布置 IGBT、整流桥等功率元件（靠近散热片，便于散热）；背面布置 MCU、电容、电阻等控制元件；内层布置电源线路与接地铜箔，通过埋孔实现正反面元件互联，平面空间利用率提升至 90%；电流采样电阻（合金电阻，精度 ±0.1%）直接布置在 IGBT 输出端附近，采样线路长度≤3cm，减少信号衰减，采样误差从 ±0.5% 降至 ±0.2%。某测试显示，立体布局后的 PCB，信号传输延迟从 100μs 降至 50μs，电机控制响应更快。

 

 

第三是连接器的简化与集成。传统多板方案需 5 个以上连接器，集成后仅需 1 个高压连接器 + 1 个低压连接器：高压连接器采用 “一体化锁扣式” 封装（符合 ISO 16750-3 标准），同时承载 600V 高压与 300A 电流；低压连接器集成 CAN 通信、温度采样、唤醒信号接口，减少连接器数量 80%；连接器与 PCB 的焊点采用 “拖焊 + 红胶填充” 工艺，焊点剪切强度从 5N 提升至 15N，振动后松动率≤0.1%。某 SUV 通过连接器优化，电机驱动系统故障点从 8 个减至 2 个，故障率恢复至 0.3%。

 

 

针对电车电机 PCB 的 “集成化、轻量化、高可靠” 需求，捷配推出高密度集成解决方案：集成用 8 层 2 阶 HDI 工艺 + 01005 元件，单板集成驱动 / 采样 / 通信，面积≤150cm²；布局支持正反面立体分区 + 内层互联，空间利用率≥90%；连接器简化为 2 个集成接口，故障点减少 80%。同时，捷配的 PCB 通过 IATF16949 车规认证、JEDEC 高密度封装测试，适配 800V 高压平台电机。此外，捷配支持 1-8 层 HDI 电机 PCB 免费打样，48 小时交付样品，批量订单可提供集成度与重量优化方案，助力车企实现电车轻量化。