はじめに：自動車エレクトロニクスとカペルの革新

自動運転がレベル5へと進化し、電気自動車（EV）のバッテリー管理システム（BMS）により高いエネルギー密度と安全性が求められるようになると、従来のPCB技術では次のような重要な問題に対処するのに苦労します。

• 熱暴走のリスクECUチップセットの消費電力は80Wを超え、局所的な温度は150℃に達する
• 3D統合の限界BMSは0.6mmの基板厚内で256以上の信号チャネルを必要とする
• 振動障害自律センサーは20Gの機械的衝撃に耐える必要がある
• 小型化の要求LiDARコントローラには0.03mmのトレース幅と32層の積層が必要

カペルテクノロジーは15年間の研究開発を活用し、高熱伝導性PCB（2.0W/mK）、耐高温PCB（-55℃～260℃）、 そして32層HDI埋め込み/ブラインドビア技術（0.075mmマイクロビア）.

第1章 自動運転ECUの熱管理革命

1.1 ECUの熱的課題

• Nvidia Orinチップセットの熱流密度: 120W/cm²
• 従来のFR-4基板（0.3W/mK）では、チップ接合部温度が35%オーバーシュートする。
• ECUの故障の62%は熱応力によるはんだ疲労が原因である

1.2 Capelの熱最適化技術

材料イノベーション:

• ナノアルミナ強化ポリイミド基板（熱伝導率2.0±0.2W/mK）
• 3D銅ピラーアレイ（放熱面積400%増加）

プロセスのブレークスルー:

• 最適化された熱経路のためのレーザーダイレクトストラクチャリング（LDS）
• ハイブリッドスタッキング：0.15mmの極薄銅層と2オンスの厚銅層

パフォーマンス比較:

セクション2：32層HDIテクノロジーによるBMS配線革命

2.1 BMS設計における業界の問題点

• 800Vプラットフォームには256以上のセル電圧監視チャネルが必要
• 従来の設計では、15%のインピーダンス不整合により、スペース制限を200%超過しています。

2.2 Capelの高密度相互接続ソリューション

スタックアップエンジニアリング:

• 1+N+1 任意層 HDI 構造 (厚さ 0.035 mm で 32 層)
• ±5%差動インピーダンス制御（10Gbps高速信号）

マイクロビアテクノロジー:

• 0.075mmレーザーブラインドビア（アスペクト比12:1）
• めっきボイド率 <5% (IPC-6012B クラス 3 準拠)

ベンチマーク結果:

セクション3：極限環境信頼性 - MIL-SPEC認定ソリューション

3.1 高温材料性能

• ガラス転移温度（Tg）：280°C（IPC-TM-650 2.4.24C）
• 分解温度（Td）：385°C（5%の重量減少）
• 熱衝撃耐性：1,000サイクル（-55°C↔260°C）

3.2 独自の保護技術

• プラズマグラフトポリマーコーティング（1,000時間の塩水噴霧耐性）
• 3D EMIシールドキャビティ（10GHzで60dB減衰）

第4章 ケーススタディ – 世界トップ3のEV OEMとの連携

4.1 800V BMS制御モジュール

• 課題: 85×60mmのスペースに512チャネルAFEを統合
• 解決：
  1. 20層リジッドフレックスPCB（曲げ半径3mm）
  2. 組み込み温度センサーネットワーク（トレース幅0.03mm）
  3. 局所的な金属コア冷却（熱抵抗0.15°C·cm²/W）

4.2 L4自律ドメインコントローラ

• 結果：
  • 40%の電力削減（72W → 43W）
  • 従来の設計と比較して66%のサイズ削減
  • ASIL-D機能安全認証

セクション5：認証と品質保証

Capel の品質システムは自動車基準を上回っています。

• MIL-SPEC認証: GJB 9001C-2017に準拠
• 自動車コンプライアンス: IATF 16949:2016 + AEC-Q200 検証
• 信頼性試験:
  • 1,000時間HAST（130°C/85%RH）
  • 50G機械的衝撃（MIL-STD-883H）

結論：次世代PCB技術ロードマップ

カペルは先駆者です:

• 組み込み受動部品（30%のスペース節約）
• 光電子ハイブリッド PCB (0.2dB/cm 損失 @850nm)
• AI駆動型DFMシステム（歩留まり15%向上）

エンジニアリングチームにお問い合わせください次世代の自動車エレクトロニクス向けにカスタマイズされた PCB ソリューションを共同開発するために、今すぐお問い合わせください。