盲埋孔电路板赋能车载无线充电模块
来源:捷配
时间: 2026/01/30 09:19:36
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现在的新车,车载无线充电几乎成了标配。开车时把手机一放,就能自动充电,告别杂乱的充电线。但很多车主发现,低价车型的无线充电,充电慢、发热严重,还经常断充;而高端车型的无线充电,效率高、温控好,和家用充电器一样稳定。除了充电芯片和线圈的差异,盲埋孔电路板是拉开两者差距的关键。

一、车载无线充电模块的 PCB 设计痛点
车载无线充电模块,安装在汽车中控区域,面临着车载电子特有的设计难题。第一,空间结构受限。中控区域集成了空调出风口、储物格、中控屏幕,无线充电模块的 PCB 尺寸被严格限制,厚度不能超过 10mm,还要集成充电发射线圈、主控芯片、功率器件、CAN 通信模块、保护电路。
第二,大功率散热难题。车载无线充电的功率普遍在 15W-50W,大功率意味着大电流,电源走线的载流能力和散热设计至关重要。传统通孔 PCB,走线和过孔的寄生电阻大,发热严重,高温不仅会降低充电效率,还会影响周边的中控屏幕、车机芯片的性能。
第三,车载级可靠性要求。汽车的工作环境恶劣,温度范围 - 40℃~125℃,还要承受发动机和路面带来的持续振动,同时要满足车规级 EMC 要求,不能干扰车载收音机、导航、蓝牙等设备。传统通孔 PCB,大电流过孔发热严重,振动易失效,电磁干扰无法抑制,早已无法满足高端车载充电的要求。盲埋孔电路板,成为车规级无线充电模块的最优选择。
二、车规级盲埋孔电路板充电方案设计
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大电流埋孔供电,破解发热难题车载无线充电的大电流电源网络,是发热的核心区域。传统通孔需要贯穿所有层,孔壁电阻大,大电流通过时会产生大量热量。盲埋孔电路板采用内层埋孔供电方案,将大电流的电源输入、功率转换电路,完全布置在内层。埋孔的孔壁铜厚按照车规级标准,设计为 25-30μm,同时增加埋孔数量,分散电流,降低单孔的电流密度。内层采用大面积铺铜,配合埋孔,形成高效的电源传输网络。相比传统通孔,埋孔的寄生电阻更小,发热降低 30% 以上。表层的充电线圈、控制芯片,通过盲孔和内层电源网络连接,表层不用布置大电流走线,进一步降低表层温度。我们在设计时,会通过仿真软件,模拟不同电流下的温升,优化埋孔数量和布局,将充电模块的工作温度控制在安全范围内。
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分层隔离,满足车规 EMC 严苛要求车载无线充电模块,工作时会产生高频电磁场,极易干扰车载 CAN 总线、导航、收音机等设备。同时,车载的高压电路、电机干扰,也会影响充电模块的正常工作。盲埋孔电路板的分层设计,可以实现功率电路、控制电路、通信电路的物理隔离。功率电路布置在内层,通过埋孔互联,形成独立的功率区域。控制电路和 CAN 通信电路,通过专属盲孔和内层连接,和功率区域之间设置完整的接地隔离带。盲埋孔消除了信号残桩,减少了高频干扰的辐射。同时,在 PCB 表层布置屏蔽罩,配合内层的地层,形成全方位的电磁屏蔽。经过实测,采用盲埋孔设计的充电模块,可以顺利通过 ISO 11452、ISO 7637 等车规 EMC 测试,不会对车载其他设备产生干扰。
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车规级可靠性设计,应对极端车载环境车规级产品,可靠性是生命线。车载无线充电的盲埋孔电路板,选用车规级高 Tg、无卤阻燃 FR-4 板材,Tg≥170℃,具备优异的耐高温、抗老化、阻燃性能。盲埋孔采用激光钻孔 + 树脂塞孔 + 电镀填平工艺,孔口平整,避免 SMT 贴片时出现虚焊。在振动可靠性方面,盲埋孔的应力分布均匀,相比全通孔,抗振动性能提升 40%。我们在设计时,将功率器件、主控芯片等重型器件,布置在 PCB 的安装孔附近,远离振动中心。盲孔密集区增加加强铜皮,安装孔增加金属镶件,提升 PCB 的机械强度。同时,表面处理采用沉金工艺,保证在高低温变化下,焊盘不会氧化,确保长期充电的稳定性。
三、车载盲埋孔设计合规与量产要点
车载电子必须严格遵循 IATF 16949 汽车质量管理体系,盲埋孔设计也不例外。首先,所有设计参数必须经过车规级仿真验证,包括温升仿真、应力仿真、EMC 仿真,严禁直接套用消费电子的设计参数。其次,必须和具备车规 PCB 生产资质的厂商合作,从板材采购、生产加工到成品测试,全程可追溯。
设计避坑方面,严禁跨层盲埋孔设计,车规产品优先采用相邻层互联,保证良率和可靠性。大电流埋孔的间距、数量,必须经过载流计算,避免过流发热。同时,要预留足够的散热空间,配合模块的散热片,形成完整的散热路径。
车载无线充电,不仅是一项舒适配置,更是车载电子技术实力的体现。盲埋孔电路板,用高效的大电流供电、优秀的电磁屏蔽、车规级的可靠性,解决了车载充电的发热、干扰、稳定性三大难题。随着 800V 高压平台、大功率无线充电的普及,盲埋孔技术会在车载电源、车载域控制器、智能座舱等领域广泛应用,成为智能汽车电子的核心支撑技术。

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