แผงวงจรพีซีบีสำหรับยานยนต์

แผ่นวงจรพิมพ์สำหรับยานยนต์คืออะไร?

แผงวงจรพีซีบีสำหรับยานยนต์ เป็นแผงวงจรพิมพ์ที่ได้รับการออกแบบและผลิตขึ้นโดยเฉพาะสำหรับระบบอิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ ซึ่งเป็นตัวรองรับฮาร์ดแวร์หลักสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ในรถยนต์ และต้องสอดคล้องกับมาตรฐานการทำงานด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยที่เข้มงวดของยานยนต์

ต่างจากแผงพีซีบีทั่วไปที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค คุณลักษณะหลักของแผงดังกล่าวคือความน่าเชื่อถือสูง ทนต่อสภาพอากาศได้ดี และมีความสามารถในการเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างแข็งแกร่ง

การจัดตำแหน่งหลักและสถานการณ์การใช้งาน

แผงพีซีบีสำหรับรถยนต์ครอบคลุมระบบอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดภายในยานพาหนะ และสามารถจัดหมวดหมู่ตามหน้าที่ได้ดังนี้ ระบบควบคุมเครื่องยนต์: หน่วยควบคุมเครื่องยนต์ (ECU), แผงควบคุมเกียร์, แผงระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS),

แผงขับมอเตอร์; ระบบควบคุมตัวถังรถยนต์: โมดูลควบคุมตัวถัง (BCM), แผงควบคุมประตู, แผงควบคุมเครื่องปรับอากาศ, แผงควบคุมระบบไฟส่องสว่าง; ระบบความปลอดภัย: แผงควบคุมถุงลมนิรภัย, แผงระบบเบรกป้องกันล้อล็อก (ABS)

แผงวงจรพีซีบีสำหรับโปรแกรมควบคุมเสถียรภาพอิเล็กทรอนิกส์ (ESP), แผงวงจรพีซีบีเซ็นเซอร์ขับขี่อัตโนมัติ; ระบบความบันเทิงภายในรถและระบบอัจฉริยะ: แผงวงจรเมนบอร์ดหน้าจอควบคุมกลาง, แผงวงจรพีซีบีนำทางในรถ, โมดูลแผงวงจรพีซีบีเครือข่ายยานพาหนะ, ห้องโดยสารอัจฉริยะ

แผงควบคุม; ระบบช่วยเสริม: แผงวงจรพีซีบีระบบตรวจสอบแรงดันยาง (TPMS), แผงควบคุมกล้องถอยหลัง, แผงวงจรพีซีบีภายในแท่นชาร์จไฟ .

ข้อกำหนดทางเทคนิคหลัก

ทนต่อสภาพแวดล้อมสุดขั้ว

· ช่วงอุณหภูมิ: ต้องทนต่อช่วงอุณหภูมิการทำงานกว้างตั้งแต่ -40℃ ถึง 125℃ ซึ่งสูงกว่าแผงวงจรพีซีบีสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคมาก (0℃ ถึง 70℃);

· ทนต่อการสั่นสะเทือนและแรงกระแทก: ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของการสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องและแรงกระแทกขณะรถทำงาน โดยต้องป้องกันไม่ให้ขั้วบัดกรีและวงจรหลุดหรือขาด;

· ทนต่อความชื้นและสารกัดกร่อน: อัตราการดูดซึมน้ำ <0.1% สามารถทนต่ออุณหภูมิสูง ความชื้นสูง และสภาพแวดล้อมที่มีน้ำมันในห้องเครื่องยนต์ ป้องกันการเกิดออกซิเดชันของวงจรไฟฟ้าหรือวงจรสั้น

มีความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยสูง

· ค่าความสามารถในการทนไฟ: ต้องผ่านเกณฑ์ UL94 V-0 และบางโมดูลสำคัญต้องผ่านมาตรฐานการทนไฟที่เข้มงวดกว่านั้น;

· ความมั่นคงทางไฟฟ้า: ความต้านทานฉนวน ≥10¹²Ω แรงดันทนได้ ≥2500V เพื่อป้องกันการลัดวงจรหรือรั่วของกระแสไฟฟ้าที่อาจทำให้รถขัดข้องหรือเกิดอุบัติเหตุด้านความปลอดภัย;

· ข้อกำหนดอายุการใช้งาน: ออกแบบให้มีอายุการใช้งาน ≥15 ปี หรือ 200,000 กิโลเมตร ยาวนานกว่าแผงวงจรพีซีบีสำหรับอิเล็กทรอนิกส์เพื่อผู้บริโภคมาก (3~5 ปี)

มีความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) สูง

ภายในรถยนต์มีระบบอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากที่ติดตั้งอย่างหนาแน่น ทำให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างรุนแรง แผงวงจรพีซีบีสำหรับยานยนต์จึงต้องเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้:

· การลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI): เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าของตัวมันเองรบกวนโมดูลอื่น;

· ความต้านทานต่อการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EMS): เพื่อต้านทานการรบกวนจากสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก และรับประกันความเสถียรของสัญญาณควบคุม

การปรับตัวให้เข้ากับกระบวนการพิเศษ

· การออกแบบด้วยทองแดงหนา: แผ่นวงจรพาวเวอร์เทรนมักใช้ความหนาของทองแดงตั้งแต่ 3 ออนซ์ขึ้นไป เพื่อให้ตอบสนองต่อความต้องการในการส่งกระแสไฟฟ้าสูง;

· วัสดุซับสเตรตความถี่สูง: แผ่นวงจรเรดาร์สำหรับระบบขับขี่อัตโนมัติต้องการวัสดุซับสเตรตความถี่สูง เช่น Rogers เพื่อลดการสูญเสียของสัญญาณ;

· กระบวนการไร้สารตะกั่ว: สอดคล้องกับมาตรฐานสิ่งแวดล้อม เช่น RoHS และ ELV และบางรุ่นระดับไฮเอนด์จำเป็นต้องเป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดยิ่งขึ้น เช่น ข้อกำหนดไร้ฮาโลเจน

ประเภทหลักและวัสดุพื้นฐาน

มาตรฐานอุตสาหกรรมและการรับรอง
แผงวงจรยานยนต์ต้องผ่านการรับรองตามมาตรฐานอุตสาหกรรมยานยนต์อย่างเข้มงวด ซึ่งรวมถึง:
IATF 16949: มาตรฐานระบบการจัดการคุณภาพสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ที่ครอบคลุมกระบวนการออกแบบและการผลิตทั้งหมด;
AEC-Q200: มาตรฐานการทดสอบความน่าเชื่อถือของชิ้นส่วนพาสซีฟ (แผงวงจรพีซีบีต้องผ่านการทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ การสั่นสะเทือน และความชื้นร้อน);
และใบรับรองจากผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ (OEM): เช่น Volkswagen VW 80000 และ Toyota TS16949 ซึ่งเป็นมาตรฐานเฉพาะของผู้ผลิตรถยนต์ และต้องผ่านการตรวจสอบภายในก่อนเริ่มการจัดจำหน่าย