什么是汽車PCB及汽車PCB的性能屬性簡介

汽車已經(jīng)從純機械結(jié)構(gòu)發(fā)展到電子零件的參與。早在20世紀70年代，含有汽車的電子零件的平均價值約為100美元，而在21世紀初期，這一價值已達到1500美元，并且在2013年已攀升至2000美元。現(xiàn)在，全球汽車電子市場已超過1500億美元，預計到2020年這一數(shù)字將超過2400億美元。

此外，估計市值為1910億美元的汽車電子系統(tǒng)將發(fā)射火箭到2020年達到314.4億美元，平均復合增長率為7.3％。頂級汽車可能包含150個電子控制單元，主要是駕駛艙內(nèi)的傳感器和處理器。據(jù)一些報道，65％的電子產(chǎn)品的實際價值在于動力系統(tǒng)，汽車車身和底盤，而且大部分都與數(shù)字電源有關(guān)。電動機的電子價值將超過70％。

含有電子設(shè)備的汽車肯定會應用印刷電路板（PCB）。 2014年，全球汽車PCB占46億美元，預計到2020年這一數(shù)字將超過70億美元。

汽車系統(tǒng)的應用是為了提高到目前為止的汽車性能在三個方面：
a。環(huán)境改善是指節(jié)省燃料和減少廢氣，即從汽油，天然氣和生物燃料到混合動力和純電力的過程。電動汽車已成為主要的發(fā)展趨勢。結(jié)果灣安全增加是指減少交通事故，從安全氣囊到雷達監(jiān)控，立體攝像機，夜間紅外監(jiān)控，自動防撞和自動駕駛。據(jù)估計，自動駕駛汽車將在三年內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化。結(jié)果℃。方便和舒適范圍從汽車，視頻和空調(diào)的音頻到計算機，移動通信，互聯(lián)網(wǎng)，導航和電子收費系統(tǒng)，所有這些都必須更方便和用戶友好。

汽車PCB的基本要求

?質(zhì)量保險要求

汽車PCB制造商應符合ISO9001的規(guī)定。 PCBCart完全符合ISO9001：2008質(zhì)量管理體系，并致力于遵守最嚴格的制造和裝配標準。

汽車產(chǎn)品各有特色。 1994年，福特，通用汽車和克萊斯勒聯(lián)合設(shè)立了汽車行業(yè)質(zhì)量控制系統(tǒng)QS9000。在21世紀早期，符合ISO9001標準，出版了汽車行業(yè)新的質(zhì)量控制體系，即ISO/TS16949。

ISO/TS16949是全球汽車行業(yè)的一套技術(shù)法規(guī)?；贗SO9001，加上汽車行業(yè)的特殊需求，更加注重缺陷預防，降低汽車零部件供應鏈中產(chǎn)生的質(zhì)量波動和浪費。在實施ISO/TS16949時，必須特別注意主要的5個關(guān)鍵工具：PPAP（生產(chǎn)件批準程序），規(guī)范產(chǎn)品在批量生產(chǎn)或修改后應獲得客戶的批準，APQP（先進產(chǎn)品質(zhì)量計劃）規(guī)范生產(chǎn)前應存在質(zhì)量計劃和以前的質(zhì)量分析，F(xiàn)MEA（故障模式和影響分析）分析并提出防止產(chǎn)品潛在故障的措施，MSA（測量系統(tǒng)分析）必須分析測量結(jié)果的變化以確認測量可靠性，SPC （統(tǒng)計過程控制）通過應用統(tǒng)計技術(shù)掌握生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量變化。因此，PCB制造商進入汽車電子市場的第一步就是獲得TS16949證書。

?性能的基本要求

a。高可靠性

汽車可靠性主要有兩個方面：壽命和環(huán)境抵抗力。前者指的是正常運行可以在一生中得到保證，而后者指的是PCB功能在環(huán)境發(fā)生變化時保持不變的事實。

20世紀90年代的平均汽車壽命是在范圍從8到10年，目前的范圍從10到12年，這意味著汽車電子系統(tǒng)和PCB都應該在這個范圍內(nèi)。

在應用過程中，汽車應該承受氣候變化，從極度寒冷的冬季到炎熱的夏季，從陽光到雨，以及由于自身運行導致的溫度升高導致的環(huán)境變化。換句話說，汽車電子系統(tǒng)和PCB必須承受多種環(huán)境挑戰(zhàn)，包括溫度，濕度，雨水，酸霧，振動，電磁干擾和電流浪涌。此外，由于PCBs在汽車內(nèi)部組裝，主要受溫度和濕度的影響。

b。輕量化和小型化

輕量化和小型化的汽車有利于節(jié)能。重量輕來自每種組分的重量減輕。例如，一些金屬部件由工程塑料部件代替。此外，汽車電子設(shè)備和PCB都應該是微型的。例如，2000年初應用于汽車的ECU（電子控制單元）的體積大約為1200cm 3 ，而小于300cm 3 ，減少了4倍。此外，起點槍械已經(jīng)從通過導線連接的機械槍械轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^柔性導線和PCB內(nèi)部連接的電子槍械，在體積和重量方面減少了10倍以上。

重量輕PCB的縮小源于密度增加，面積縮小，薄度和多層。

汽車PCB的性能屬性

?多類汽車PCB

汽車結(jié)合了機械和電子設(shè)備?，F(xiàn)代汽車技術(shù)融合了傳統(tǒng)技術(shù)和先進的科學技術(shù)，如手工內(nèi)裝飾件和推進GPS。在現(xiàn)代汽車中，不同位置具有不同功能的電子設(shè)備，不同功能的電子設(shè)備來自不同類型的PCB。

根據(jù)基板材料，汽車PCB可分為兩大類：無機陶瓷基PCB和有機樹脂基PCB。陶瓷PCB具有耐高溫和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性，可直接應用于高溫電機系統(tǒng)。然而，它具有差的陶瓷可制造性和高成本。目前，隨著樹脂基板材料在耐熱性方面的發(fā)展，樹脂基PCB已廣泛應用于汽車，不同位置應用不同性能的基板材料。

說起來，F(xiàn)lex PCBs和剛性PCB應用于普通儀表，指示車速和里程以及空調(diào)設(shè)備。雙層或多層PCB和Flex PCB用于汽車內(nèi)的音頻和視頻娛樂設(shè)備。對于通信和無線定位設(shè)備和安全控制設(shè)備，應用多層PCB，HDI PCB和Flex PCB。在汽車電機控制系統(tǒng)和電力傳輸控制系統(tǒng)方面，應采用特殊電路板，如金屬基PCB和柔性剛性PCB。對于汽車微型，應用了元件嵌入式PCB。例如，微處理器芯片應用于電源控制器，直接嵌入電源控制器PCB。另一個例子是，元件嵌入式PCB也用于自動支持系統(tǒng)的導航設(shè)備和立體成像設(shè)備。

?不同位置PCB的不同可靠性要求

關(guān)注公共安全，汽車屬于高可靠性產(chǎn)品類別，因此汽車PCB必須通過一些可靠性測試，除了尺寸，尺寸，機械和電氣性能等普通要求。

熱循環(huán)試驗（TCT）

根據(jù)汽車不同位置分類的五個等級，PCB熱循環(huán)溫度總結(jié)在下表1中。

灣熱沖擊試驗

汽車PCB更適用于高溫環(huán)境，對于需要處理外部熱量和自發(fā)熱量的厚銅PCB尤其如此。因此，汽車PCB對耐熱性的要求更高。

溫度 - 濕度偏差（THB）測試

由于汽車PCB保持多種環(huán)境，包括下雨天或潮濕環(huán)境，因此必須對它們進行THB測試。測試條件包括以下要素：溫度（85°C），濕度（85％RH）和偏壓（DC 24V，50V，250V或500V）。

THB測試必須考慮CAF多氯聯(lián)苯的遷移。 CAF通常發(fā)生在相鄰的通孔，通孔和線，相鄰的線或相鄰的層之間，導致絕緣減少或甚至短路。相應的絕緣電阻取決于過孔，線和層之間的距離。

汽車PCB的制造特性

?高頻基板

汽車防撞/預測制動安全系統(tǒng)起著軍用雷達設(shè)備的作用。由于汽車PCB負責傳輸微波高頻信號，因此需要將具有低介電損耗的基板與普通基板材料一起應用為PTFE。與FR4材料不同，PTFE或類似的高頻基板材料在鉆孔過程中需要特殊的鉆孔速度和進給速度。

?厚銅PCB

汽車電子產(chǎn)品由于高密度和高功率而帶來更多的熱能，混合動力和電動機往往需要更先進的電力傳輸系統(tǒng)和更多的電子功能，這導致對散熱和大電流的更多要求。/p>

制造厚銅雙層PCB相對容易，而制造厚銅多層PCB則要困難得多。關(guān)鍵在于厚銅圖像蝕刻和厚度空填充。

厚銅多層PCB的內(nèi)部路徑都是厚銅，因此圖形轉(zhuǎn)移光致干膜也是相對的厚，需要極大的抗蝕刻性。厚銅圖形蝕刻時間長，蝕刻設(shè)備和技術(shù)條件處于最佳狀態(tài)，以確保厚銅的完整布線。當涉及外部厚銅布線制造時，可以首先在具有相對厚的層壓的銅箔和圖形鍍厚銅層之間進行組合，然后進行膜空隙蝕刻。圖形鍍層的抗鍍干膜也比較厚。

厚銅多層PCB內(nèi)導體與絕緣基板材料和普通多層板疊層之間的表面差異較大未能完全填充樹脂并產(chǎn)生空腔。為了解決這個問題，應盡可能地涂覆具有高樹脂含量的薄預浸料。某些多層PCB上的內(nèi)部布線銅厚度不均勻，不同的預浸料可應用于銅厚差異較大或差異較小的區(qū)域。

?元件嵌入

組件嵌入式PCB大規(guī)模應用于移動電話中，以提高組裝密度并減小組件尺寸，這也是其他電子設(shè)備所采用的。因此，元件嵌入式PCB也應用于汽車電子設(shè)備。

根據(jù)不同的元件嵌入方法，元件嵌入式PCB有許多制造方法。用于汽車電子的組件嵌入式PCB主要有4種制造方法，如下圖1所示。

在這些制造類型中，挖掘類型（圖1中的類型a）遵循以下程序：挖掘，然后通過回流焊或?qū)щ姼噙M行SMD組裝。層壓類型（圖1中的b型）通過內(nèi)部電路上的薄SMD組件通過回流實現(xiàn)，或者指薄元件制造。陶瓷類型（圖1中的c型）是指印刷在陶瓷基板上的厚膜組件。模塊類型（圖1中的類型d）遵循以下程序：通過回流和樹脂封裝的SMD組裝。模塊型元件嵌入式PCB具有較高的可靠性，更適合汽車對耐熱性，耐濕性和抗振性的要求。

? HDI技術(shù)

汽車電子的關(guān)鍵功能之一在于娛樂和通信，其中智能手機和平板電腦需要HDI PCB。因此，HDI PCB中包含的技術(shù)，例如微通孔鉆孔和放大器。電鍍和層壓定位應用于汽車PCB制造。