車載用PCBは、センサーシステム、エンジン制御、GPS、セキュリティシステム、デジタルディスプレイ、LED照明など、様々な車載電子システムに使用される重要な部品です。電気自動車やハイブリッド車の普及が進むにつれ、安全な運転を確保するために、高い信頼性、耐久性、そして高品質を備えた車載用PCBの需要が高まっています。実際、車載用PCBは車両の性能と運転安全性を向上させるだけでなく、より良いドライビングエクスペリエンスをもたらします。そのため、性能目標と高い業界基準を達成できるよう、綿密に設計・製造される必要があります。
自動車用PCBの特性
従来の PCB とは異なり、自動車に使用される PCB には動作を助ける多くの特性があります。これらを 1 つずつ説明してみましょう。
- 自動車業界の複雑なシステムにも適用可能
自動車には、極端な温度や外乱など、様々な課題に対処する必要がある複雑なシステムが多数搭載されています。そのため、車載用PCBには、動作中の外乱を低減するために、これらの過酷な条件に耐えられる機能が求められます。
- 大きな温度変動に適応する
自動車システムでは温度変動が大きいため、自動車に使用される PCB にはこのような大きな温度変動に耐えられる特性が求められます。
- 化学腐食に強い
自動車の電子システムは、腐食性酸、有機溶剤、塩水などのさまざまな化学的腐食の脅威に直面する必要があります。したがって、自動車用 PCB は腐食に耐える能力を備え、それによって自動車の耐用年数を延ばす必要があります。
- 高信頼性
自動車に使用されるPCBは、運転の安全性、さらには人命の安全にも関わるため、高い信頼性が求められます。通常、 車の回路基板 非常に強力な素材で作られており、安定した性能を備え、過酷な環境でも正常に動作します。
- さまざまな環境に適応可能
自動車は世界中で販売されており、地域によって気温や湿度などの環境特性が異なります。そのため、自動車は プリント基板
さまざまな環境に適応できる必要がありますが、一部のメーカーは特定の環境向けに PCB を製造しています。
- 汚れに強い
電子システムに汚れが蓄積すると、ショートなどの様々な問題が発生し、最終的には車両の動作に影響を与える可能性があります。そのため、車載用PCBが汚れの蓄積に耐えられることを確認することが不可欠です。通常、車載用PCBメーカーは、回路基板への汚れの付着を防ぐために特殊なラミネートを使用しているため、埃の多い環境でもPCBを使用できます。
さまざまな種類の自動車用PCB
プリントは6種類あります 回路基板 自動車業界で広く使用されているもの：
セラミックPCB：セラミック基板のコア部分は窒化アルミニウムまたはアルミナで作られており、優れた熱伝導性と耐高温性を備えています。
HDI PCB従来の回路基板と比較して、HDI PCBは配線密度が高く、ブラインドビア／埋め込みビアを備えており、自動車向けHDI PCBの最小配線間隔は約75μm／75μm以下です。
高周波PCB：高周波PCBは、自動車の衝突回避システムや予測緊急ブレーキシステムによく使用され、マイクロ波高周波信号の伝送にPCBが利用されています。PTFEやハイブリッドセラミックは高周波用途に最適ですが、 PCB材料誘電損失が低いため、高周波の送信機や受信機として使用できます。
フレキシブルPCB：このタイプの回路基板は折り畳み可能であるという利点があります。自動車100台あたりXNUMX枚以上のフレキシブルPCBが使用されていると推定されており、ハーネスの代替としてフレキシブルPCBを使用する傾向が高まっています。
リジッドフレックスPCB： リジッドフレックスPCB 自動車業界で非常に人気があり、車載LED照明システムに広く使用されています。リジッドPCBとフレキシブルPCBの利点を兼ね備え、はんだ付けやコネクタの削減にも貢献します。
金属基板PCB：金属基板の基板は通常、アルミニウムまたは銅で作られています。従来のPCBと比較すると、 FR4 基板熱伝導率がより優れています。
自動車におけるPCBの応用
自動車用 PCB は車のほぼあらゆる場所に使用されています。以下に一般的な用途をいくつか挙げましたので、詳しく見ていきましょう。
- GPS システム
現代の自動車には基本的にGPSナビゲーションシステムが搭載されています。これにより、私たちは街中や路地裏を自由に移動でき、見知らぬ街でも正確に目的地に到着することができます。この非常に便利で広く普及しているシステムは、車載PCBによって駆動されています。
- 制御および情報システム
車のインテリジェント制御および監視システムでは、多数の複雑な PCB を使用して、燃料残量、ブレーキ ライト、速度ライトの情報を計器パネルに送信し、ドライバーがより良く安全に運転できるようにします。
- ニアフィールドモニター
ニアフィールドモニターは、ドライバーの死角を減らし、車両の制御を向上させ、後退や駐車を容易にします。また、すべてのニアフィールドモニターは、車載プリント基板を使用して信号を送信します。
- オーディオ/ビデオ機器
現代の自動車は多機能化が進み、多くの車にオーディオ・ビデオ機器が搭載されています。そして、これらの機器の動作の中核を担うのがPCBです。オーディオ・ビデオ機器は、運転中に音楽を聴くなど、ドライバーに快適な運転体験を提供します。
- LED照明システム
自動車において、LEDライトは照明機能を提供するだけでなく、車両のスタイルを多様化し、個性を際立たせることもできます。LEDライトは長寿命と照明効率を特徴としており、PCBはその動作において重要な役割を果たしています。
自動車業界における重要な考慮事項 PCB 設計
高い業界基準と特殊なアプリケーション環境のため、車載PCBの設計は、期待通りの性能を発揮するために真剣に取り組む必要があります。このパートでは、車載PCBを設計する際に考慮すべき要素をいくつか挙げましたので、ぜひお読みください。
インダクタンスは、2つのインダクタまたはXNUMX本のPCB配線が互いに近接すると発生します。コンパクトな回路レイアウトを設計し、結合バランスを低減することで、回路内のすべてのインダクタを最適に配置することができます。車載用プリント基板の設計には、XNUMXつの基本的なルールがあります。XNUMXつ目は、インダクタ間のスペースを可能な限り広く設計することです。XNUMXつ目は、インダクタのクロストークを最小限に抑えられるよう、インダクタの配置を直角に設計することです。
- リードカップリング
リード線を近接させると相互インダクタンスが発生し、カップリングに影響を与えます。この場合、リターン電流経路は主電流経路に可能な限り近づけて設計するとともに、放射電界を低減して電流ループ面積を縮小する必要があります。設計プロセスにおいて、可能な限りリード線下の統合グラウンドを考慮することで、車載プリント回路基板の性能を向上させることができます。
- 接地スルーホール
接地スルーホールに関しては、自動車用 PCB の回路レイアウトを設計する際には、PCB の銅が薄くなるとビアの寄生インダクタンスの影響が軽減され、敏感な領域のビアはインダクタンス モジュールを確立する必要があることに注意する必要があります。
- 接地と充填
車載PCB設計において、接地と充填は重要な要素であり、適切な設計を行うことで回路のインピーダンス問題を回避できます。設計プロセスでは、以下の点を考慮する必要があります。まず、非常に低いインピーダンスで連続した接地領域を確保する必要があります。次に、充填ワイヤ端子とビアアレイを接地する必要があります。最後に、銅被覆ワイヤを接地します。
- シグナルインテグリティ
車載アプリケーションにおけるシグナルインテグリティ（信号品質）を確保するには、PCB上の信号配線を適切に行うことが不可欠です。インピーダンスを制御したトレース、トレース長の最小化、差動信号伝送、アナログ/デジタル信号の分離、そして適切なグランドプレーンを採用することで、反射や干渉を防ぎ、信号品質を維持できます。
- 熱管理
車載PCBは高電力を扱うことが多いため、効果的な熱管理が不可欠です。熱解析を実施してホットスポットを特定し、銅ヒートシンクプレーン、熱伝導性接着剤、適切な部品配置、放熱ビアなどのソリューションを導入しましょう。これにより熱が拡散し、部品の劣化につながる局所的な熱蓄積を回避できます。
- 自動車設計基準を満たす
自動車の設計基準への準拠は、安全性、信頼性、そして規制への適合性を確保する上で不可欠です。以下の関連基準をよく理解しておきましょう。
ISO 26262: 電気および電子システムの機能安全規格。
EMC 規格: 電磁両立性に関する規制 (例: CISPR 25 および ISO 11452)。
自動車環境規格: 温度、湿度、振動などの環境要因を規定する規格 (例: ISO 16750)。
- RF回路の最適化
車載ワイヤレス機能は、インピーダンス寸法の制御、短いトレース長、シールド、適切なコンポーネント、そして整合のとれたインターフェースを通じて、RF PCBの性能を最適化することにかかっています。徹底的なモデリング、プロトタイピング、そしてチューニングによって、車両の厳しいワイヤレスニーズを満たすRF回路が完成します。
の作業 プロフェッショナル自動車 PCBメーカー
専門知識が不足している場合 PCB設計 製造に関する知識と経験をお持ちでしたら、専門の車載用PCBメーカーを探し、サポートを受けることをお勧めします。彼らは、信頼性の高い車載用PCBの品質を確保するための専門知識とプロジェクト経験を有しています。中国のトップPCBメーカーであるMOKOは、豊富な経験を有しています。 自動車用PCBの製造および組み立て当社は、HDI PCB、フレックスリジッドPCB、フレキシブルPCB、メタルコアPCBなど、様々な車載用PCBを提供しています。自動車に使用されるPCBは、安全性と信頼性を保証するために、最高水準で製造・組み立てされる必要があります。そのため、当社は厳格な品質管理を実施し、すべてのPCBを100%品質検査しています。当社のエンジニアは車載用PCBのエキスパートです。お客様のプロジェクトニーズを詳細に理解し、最適な設計をカスタマイズいたします。車載用PCBの製造・組み立てサプライヤーをお探しでしたら、ぜひ当社までお問い合わせください。最短の納期で高品質な車載用PCBをご提供いたします。
