PCB Ô tô

Bảng mạch in ô tô là gì?

PCB ô tô là các bảng mạch in được thiết kế và sản xuất đặc biệt cho các hệ thống điện tử ô tô. Chúng là phương tiện mang phần cứng cốt lõi cho các thiết bị điện tử ô tô khác nhau và phải đáp ứng các tiêu chuẩn làm việc nghiêm ngặt về môi trường và an toàn của ô tô. Khác với các PCB thông thường dùng trong thiết bị điện tử tiêu dùng, các đặc điểm cốt lõi của chúng là độ tin cậy cao, khả năng chịu thời tiết tốt và tính tương thích điện từ mạnh.

vị trí cốt lõi và các kịch bản ứng dụng

Vị trí cốt lõi và các kịch bản ứng dụng

PCB ô tô bao gồm tất cả các hệ thống điện tử trong một phương tiện và có thể được phân loại theo chức năng như sau: Hệ thống điều khiển động lực: Bộ điều khiển động cơ (ECU), Bảng điều khiển hộp số, Bảng hệ thống quản lý pin (BMS),

Bảng điều khiển động cơ; Hệ thống điều khiển thân xe: Mô-đun điều khiển thân xe (BCM), Bảng điều khiển cửa, Bảng điều khiển điều hòa không khí, Bảng điều khiển chiếu sáng; Hệ thống an toàn: Bảng điều khiển túi khí, Bảng mạch hệ thống chống bó cứng phanh (ABS),

Bảng mạch in chương trình ổn định điện tử (ESP), Bảng mạch in cảm biến lái tự động; Giải trí trong xe và hệ thống thông minh: Bảng mạch chính màn hình điều khiển trung tâm, Bảng mạch in dẫn đường trong xe, Bảng mạch in mô-đun kết nối mạng phương tiện, Buồng lái thông minh

Bảng điều khiển; Hệ thống phụ trợ: Bảng mạch in hệ thống giám sát áp suất lốp (TPMS), Bảng điều khiển camera lùi, Bảng mạch in bên trong trạm sạc.

Yêu cầu kỹ thuật chính

Khả năng chịu đựng môi trường khắc nghiệt

· Dải nhiệt độ: Phải chịu được dải nhiệt độ hoạt động rộng từ -40℃ đến 125℃, vượt xa so với các bảng mạch in điện tử tiêu dùng (0℃ đến 70℃);

· Khả năng chống rung và va đập: Phải đáp ứng yêu cầu về rung liên tục và tác động va chạm trong quá trình vận hành xe, mối hàn và mạch điện phải được bảo vệ không bị bong tróc và đứt gãy;

· Khả năng chống ẩm và ăn mòn: Tỷ lệ hấp thụ nước <0,1%, có khả năng chịu được nhiệt độ cao, độ ẩm cao và môi trường nhiều dầu trong khoang động cơ, ngăn ngừa sự oxi hóa mạch điện hoặc hiện tượng chập mạch.

Độ tin cậy và an toàn cao

· Đánh giá khả năng chống cháy: Phải đạt tiêu chuẩn UL94 V-0, và một số mô-đun quan trọng phải đáp ứng các tiêu chuẩn chống cháy nghiêm ngặt hơn;

· Ổn định điện: Điện trở cách điện ≥10¹²Ω, chịu điện áp ≥2500V, để ngăn ngừa hiện tượng chập mạch và rò rỉ điện gây lỗi phương tiện hoặc tai nạn an toàn;

· Yêu cầu về tuổi thọ: Tuổi thọ thiết kế ≥15 năm hoặc 200.000 km, dài hơn nhiều so với các mạch in điện tử tiêu dùng (3~5 năm).

Tính tương thích điện từ trường mạnh (EMC)

Bên trong ô tô chứa nhiều hệ thống điện tử dày đặc, dẫn đến hiện tượng nhiễu điện từ nghiêm trọng. Các mạch in ô tô phải đáp ứng các yêu cầu sau:

· Ứng dụng ức chế bức xạ điện từ (EMI): để ngăn các tín hiệu điện từ của chính chúng gây nhiễu cho các mô-đun khác;

· Khả năng miễn nhiễm nhiễu điện từ (EMS): để chống lại sự nhiễu từ các tín hiệu điện từ bên ngoài và đảm bảo tín hiệu điều khiển ổn định.

Thích nghi quy trình đặc biệt

· Thiết kế lớp đồng dày: Các mạch PCB truyền động thường sử dụng độ dày đồng từ 3oz trở lên để đáp ứng yêu cầu truyền dòng điện cao;

· Chất nền tần số cao: Các mạch PCB radar lái xe tự hành yêu cầu chất nền tần số cao như Rogers để giảm tổn thất tín hiệu;

· Quy trình không chì: Tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường như RoHS và ELV, và một số mẫu cao cấp cần đáp ứng yêu cầu không halogen nghiêm ngặt hơn.

Các loại phổ biến và vật liệu cơ bản

Tiêu chuẩn Ngành và Chứng nhận
Các mạch in ô tô phải đạt các chứng nhận nghiêm ngặt của ngành công nghiệp ô tô, bao gồm:
IATF 16949: một tiêu chuẩn hệ thống quản lý chất lượng trong ngành ô tô, bao quát toàn bộ quá trình thiết kế và sản xuất;
AEC-Q200: tiêu chuẩn thử nghiệm độ tin cậy linh kiện thụ động (mạch in phải đáp ứng các bài kiểm tra thay đổi nhiệt độ, rung động và độ ẩm nhiệt);
và các chứng nhận OEM: như Volkswagen VW 80000 và Toyota TS16949, là các tiêu chuẩn riêng biệt của các hãng xe và yêu cầu kiểm toán nội bộ trước khi được phép cung cấp.