برد مدار چاپی خودرو

بردهای مدار چاپی خودرو چیست؟

بردهای مدار چاپی خودرو بردهای مدار چاپی هستند که به‌طور خاص برای سیستم‌های الکترونیکی خودرو طراحی و تولید شده‌اند. این برد‌ها بخش اصلی حامل سخت‌افزاری دستگاه‌های الکترونیکی مختلف خودرو هستند و باید به شرایط کاری سخت‌گیرانه

و استانداردهای ایمنی خودروها پایبند باشند. برخلاف برد‌های مدار چاپی معمولی که در دستگاه‌های الکترونیکی مصرف‌کننده استفاده می‌شوند، ویژگی‌های اصلی آن‌ها شامل قابلیت اطمینان بالا، مقاومت شدید در برابر شرایط آب‌وهوایی و سازگاری قوی الکترومغناطیسی است.

موقعیت‌گیری اصلی و سناریوهای کاربردی

بردهای مدار چاپی خودرو تمام سیستم‌های الکترونیکی یک وسیله نقلیه را پوشش می‌دهند و از نظر عملکرد به صورت زیر دسته‌بندی می‌شوند: سیستم کنترل پیشرانه: واحد کنترل موتور (ECU)، برد کنترل گیربکس، برد سیستم مدیریت باتری (BMS)،

برد درایو موتور؛ سیستم کنترل بدنه: ماژول کنترل بدنه (BCM)، برد کنترل درب، برد کنترل سیستم تهویه مطبوع، برد کنترل روشنایی؛ سیستم ایمنی: برد کنترل کیسه هوا، برد مدار ضدقفل ترمز (ABS)،

برد برنامه پایداری الکترونیکی (ESP)، برد حسگرهای رانندگی خودکار؛ سیستم سرگرمی داخل خودرو و سیستم هوشمند: برد اصلی صفحه نمایش مرکزی، برد ناوبری داخل خودرو، برد ماژول شبکه خودرو، کاکپیت هوشمند

برد کنترل؛ سیستم کمکی: برد سیستم نظارت بر فشار لاستیک (TPMS)، برد کنترل دوربین عقب‌نشینی، برد داخلی پایل شارژ .

الزامات فنی کلیدی

تحمل محیطی شدید

· محدوده دما: باید قادر به تحمل محدوده دمایی گسترده از 40- درجه سانتیگراد تا 125 درجه سانتیگراد باشد که به مراتب بیشتر از برد مدارهای الکترونیکی مصرفی (0 تا 70 درجه سانتیگراد) است؛

· مقاومت در برابر ارتعاش و ضربه: باید الزامات ارتعاش مداوم و ضربه برخورد در طول کارکرد خودرو را برآورده کند و اتصالات لحیمی و مدارها باید در برابر جداشدن و شکستن محافظت شوند؛

· مقاومت در برابر رطوبت و خوردگی: نرخ جذب آب <0.1%، توانایی تحمل دمای بالا، رطوبت بالا و محیط روغنی محفظه موتور، جهت جلوگیری از اکسید شدن مدار یا اتصال کوتاه.

قابلیت اطمینان و امنیت بالا

· رتبه‌بندی ضد حریق: باید استاندارد UL94 V-0 را برآورده کند و برخی ماژول‌های کلیدی باید استانداردهای ضد حریق سخت‌گیرانه‌تری را نیز برآورده کنند.

· پایداری الکتریکی: مقاومت عایقی ≥10¹²Ω، ولتاژ تحمل ≥2500V، جهت جلوگیری از اتصال کوتاه و نشتی جریان که می‌تواند باعث خرابی وسیله نقلیه یا حوادث ایمنی شود.

· الزامات عمر مفید: عمر طراحی شده ≥15 سال یا 200,000 کیلومتر، بسیار طولانی‌تر از برد مدارهای الکترونیک مصرفی (3 تا 5 سال).

سازگاری قوی الکترومغناطیسی (EMC)

داخل ماشین به‌شدت با سیستم‌های الکترونیکی پر شده است، که این امر منجر به تداخل الکترومغناطیسی شدید می‌شود. برد مدار چاپی خودرو باید دارای الزامات زیر باشد:

· سرکوب تشعشع الکترومغناطیسی (EMI): برای جلوگیری از اینکه سیگنال‌های الکترومغناطیسی خود، با سایر ماژول‌ها تداخل ایجاد کند;

· مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی (EMS): برای مقاومت در برابر تداخل ناشی از سیگنال‌های الکترومغناطیسی خارجی و تضمین سیگنال‌های کنترلی پایدار.

سازگاری فرآیند ویژه

· طراحی مس ضخیم: معمولاً برد مدار چاپی سیستم انتقال قدرت از ضخامت مس 3 اونس یا بیشتر استفاده می‌کند تا نیازهای انتقال جریان بالا را برآورده کند;

· بستر با فرکانس بالا: برد مدار چاپی رادار خودرانیاز به بستر با فرکانس بالا مانند روگرز دارد تا اتلاف سیگنال کاهش یابد;

· فرآیند بدون سرب: مطابق با استانداردهای زیست‌محیطی مانند RoHS و ELV، و برخی از مدل‌های پریمیوم باید الزامات بدون هالوژن سخت‌گیرانه‌تری را نیز رعایت کنند.

انواع رایج و مواد پایه

استانداردها و گواهینامه‌های صنعتی
بردهای مدار خودرو باید دارای گواهی‌های سخت‌گیرانه صنعت خودروسازی باشند که شامل موارد زیر می‌شود:
IATF 16949: یک استاندارد سیستم مدیریت کیفیت صنعت خودرو که تمام فرآیند طراحی و تولید را پوشش می‌دهد؛
AEC-Q200: یک استاندارد آزمون قابلیت اطمینان قطعات غیرفعال (بردهای مدار چاپی باید در آزمون‌های تغییر دما، لرزش و حرارت مرطوب عملکرد مناسب داشته باشند);
و گواهی‌های OEM: مانند Volkswagen VW 80000 و Toyota TS16949، که استانداردهای اختصاصی تولیدکنندگان خودرو هستند و قبل از شروع تأمین نیازمند بازرسی داخلی می‌باشند.