汽車PCB是用於各種汽車電子系統的關鍵零件, 包括感測器系統, 發動機控制, 全球定位系統, 安全系統, 數字顯示, 和 LED 照明. 隨著電動汽車和混合動力汽車越來越受歡迎. 對汽車 PCB 的高可靠性需求不斷增長, 耐用性, 高品質，確保安全駕駛. 實際上, 汽車PCB不僅可以提高車輛性能和操作安全性，還可以帶來更好的駕駛體驗. 所以, 它們必須經過精心設計和製造，以確保能夠實現性能目標和高行業標準.
汽車PCB具有哪些特性
不同於傳統的PCB, 汽車中使用的 PCB 具有許多有助於其運行的特性, 讓我們一一討論:
- 適用於汽車行業的複雜系統
汽車包含必須應對不同挑戰的各種複雜系統, 包括極端溫度和外部干擾. 所以, 汽車 PCB 需要能夠承受這些極端條件的功能，以減少運行期間的干擾.
- 適應較大的溫度波動
在汽車系統中, 會有較大的溫度波動, 所以汽車中使用的PCB必須具有能夠承受如此大的溫度波動的特性.
- 耐化學腐蝕
車輛的電子系統需要面對腐蝕性酸等各種化學腐蝕的威脅, 有機溶劑, 鹽水, 等等. 所以, 汽車PCB必須具備抗腐蝕能力, 從而延長汽車的使用壽命.
- 高可靠性
用於汽車的PCB必須具有高可靠性, 因為這關係到操作安全甚至生命安全. 通常, 汽車電路板 採用非常堅固的材料製成，性能穩定，可在惡劣環境下正常運行.
- 適應不同環境
車輛銷往世界各地, 並且不同地區通常具有不同的環境特徵，例如不同的溫度和濕度. 所以汽車 印刷電路板
必須適應不同的環境, 儘管一些製造商會為特定環境製造 PCB.
- 耐髒
電子系統中的污垢堆積會導致短路等許多問題，最終影響車輛的運行. 因此, 確保汽車 PCB 能夠抵抗污垢的積聚至關重要. 一般, 汽車 PCB 製造商使用特殊的層壓板來防止電路板上的污垢, 所以我們即使在多塵的環境中也可以使用這樣的 PCB.
不同類型的汽車PCB
有 6 印刷類型 電路板 廣泛應用於汽車產業:
陶瓷PCB: 陶瓷基板電路板的核心由氮化鋁或氧化鋁製成. 具有良好的導熱性和耐高溫特性.
HDI PCB: 與傳統電路板相比, HDI PCB具有更高的佈線密度. 它包含盲/埋微孔, 汽車用HDI PCB的最小間距約為75μm/75μm或更小.
高頻PCB: 高頻 PCB 常用於汽車防撞或預測性緊急制動系統, 依靠PCB傳輸微波高頻信號. 而 PTFE 或混合陶瓷是高頻的完美選擇 線路板材料, 它們具有低介電損耗，可用作高頻波發射器和接收器.
柔性PCB: 這種電路板具有可折疊的優點. 估計有超過 100 柔性PCB用於汽車, 此外, 使用柔性PCB代替線束成為趨勢.
剛撓結合板: 剛撓結合板 在汽車產業很受歡迎, 並廣泛應用於汽車LED照明系統. 它們結合了剛性PCB和柔性PCB的優點，減少了焊點和連接器.
金屬基板PCB: 金屬PCB的基板通常由鋁或銅製成. 與傳統 PCB 相比，例如 FR4 PCB, 它具有更好的導熱性.
PCB 在汽車中的應用
我們幾乎可以在汽車的任何地方找到汽車PCB, 下面我們列出了一些常見的應用, 讓我們潛入…
- GPS系統
現代汽車基本都配備了GPS導航系統. 通過使用它, 我們可以在大街小巷自由穿梭，即使在陌生的城市也能準確到達目的地, 這個非常有用和廣泛使用的系統是由汽車PCB驅動的.
- 控制和信息系統
車上的智能控制和監控系統也使用了大量複雜的PCB來傳輸燃料儲備, 剎車燈, 和速度燈信息到儀表板, 讓司機能更好更安全地操作.
- 近場監視器
近場監控可以減少駕駛員的盲點，幫助駕駛員更好地控制車輛, 他們可以更輕鬆地倒車和停車. 並且所有近場監視器都使用汽車印刷電路板來傳輸信號.
- 音頻/視頻設備
今天的汽車被賦予了更多的功能, 大部分都配備影音設備, 而這類設備運行的核心是PCB. 影音設備可為駕駛者提供更好的駕駛體驗, 例如, 他們可以邊開車邊聽音樂.
- LED照明系統
汽車用, LED車燈不僅可以提供照明功能，還可以打造不同風格的車輛，增添個性. LED燈具有更長的使用壽命和照明效率, 多氯聯苯在其運營中發揮著關鍵作用.
汽車的主要考慮因素 印刷電路板 設計
由於高行業標準和特殊的應用環境, 我們必須認真對待汽車 PCB 設計，以確保它們能夠按預期執行. 在這部分, 我們列出了設計汽車 PCB 時應考慮的幾個因素, 所以讓我們繼續閱讀.
當兩個電感或兩根 PCB 線相互靠近時會產生電感. 通過設計緊湊的電路佈局並減少耦合平衡, 我們可以實現電路中所有電感器的最佳放置. 並且有 2 設計汽車印刷電路板時要遵循的基本規則: 第一的, 電感器之間的空間應設計得盡可能大; 第二, 我們需要設計成直角的電感對齊方式，以最大限度地減少電感串擾.
- 引線耦合
當引線靠近時會發生互感並影響耦合. 在這種情況下, 返回電流路徑應盡可能靠近主電流路徑設計, 同時減小輻射場以減小電流迴路面積. 在設計過程中盡可能考慮引線下的集成接地可以提高汽車印刷電路板的性能.
- 接地通孔
在接地通孔方面, 在設計汽車 PCB 的電路佈局時, 我們應該注意到，較薄的 PCB 銅會降低通孔寄生電感的影響, 敏感區域的過孔應建立電感模塊.
- 接地和填充
接地和填充是汽車PCB設計的重要方面, 適當的設計可以避免電路中的阻抗問題. 在設計過程中, 必須考慮以下幾點: 第一的, 有必要提供一個阻抗非常低的連續接地區域. 第二, 填充線端子和過孔陣列需要接地. 最後, 將銅包線接地.
- 信號完整性
PCB 上訊號的正確佈線對於汽車應用中的訊號完整性至關重要. 使用受控阻抗走線, 最小化走線長度, 差分訊號, 隔離類比/數位訊號, 和適當的接地層. 這可以防止反射, 幹擾並保持訊號質量.
- 熱管理
有效的熱管理至關重要，因為汽車 PCB 經常處理高功率水平. 進行熱分析以查明熱點, 並實施銅散熱平面等解決方案, 熱黏合劑, 戰略性元件佈局, 和散熱過孔. 這使得熱量能夠擴散並避免局部積聚而導致組件性能下降.
- 符合汽車設計標準
遵守汽車設計標準對於確保安全至關重要, 可靠性, 並遵守法規. 熟悉相關標準，例如:
國際標準化組織 26262: 電氣和電子系統的功能安全標準.
電磁相容標準: 電磁相容相關法規 (無鉛組裝可能導致價格變化, CISPR 25 和 ISO 11452).
汽車環境標準: 環境因素管理標準, 包括溫度, 濕度, 和振動 (無鉛組裝可能導致價格變化, 國際標準化組織 16750).
- 優化射頻電路
汽車無線功能依賴於透過控制阻抗尺寸來優化 RF PCB 性能, 走線長度短, 屏蔽, 適當的組件, 以及配套的接口. 廣泛的建模, 原型設計和調整將調整射頻電路，以滿足車輛嚴苛的無線需求.
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