汽车电子
汽车电子
汽车电子产品和服务提供商的主要设计和制造挑战
宽工作温度范围
汽车的工作环境更是恶劣。 发动机舱的温度范围在-40°C和150°C之间。 因此，汽车芯片和电路板需要满足这个宽温度范围，而消费类芯片只需要满足0°CC~70°C的工作环境。 更何况，汽车在全球范围内销售，不同地区往往具有不同的温度、湿度等环境特征。 因此，汽车PCB必须能够适应不同的环境，尽管一些制造商为特定环境制作PCB。
产品生命周期长
汽车产品的设计寿命更长。 手机的生命周期为3年，最多不超过5年。 相比之下，汽车的设计寿命一般在15年或200,000万公里左右，远超消费电子产品的寿命要求。 因此，汽车产品的生命周期必须在15年以上，而供应周期可能长达30年。
高可靠性
PCB和安装在板上的元件必须遵循高可靠性标准，因为它关系到操作和生命的安全。 一般来说，汽车都是用坚固的材料制造的，性能稳定，能在恶劣的环境下正常工作。
适应恶劣环境
车辆在路上会遇到更多的震动和冲击； 车载电子系统需要抵御腐蚀性酸、有机溶剂、盐水等各种化学腐蚀的威胁，因此电路必须具有一定的防腐能力； 电子系统确保汽车电路板在多年运行期间抵抗灰尘的积累是至关重要的。 通常，汽车PCBA制造商会使用特殊的层压板来防止电路板上的灰尘，这样即使在多尘的环境中我们也可以使用这种PCBA。
高安全请求
汽车除了提供舒适性，还必须保证整车系统的安全性，甚至是零缺陷。 此外，随着电动汽车的普及，信息安全的重要性也越来越凸显。 作为一个实时在线的设备，它与网络的通信，包括与车内网络的通信，都需要进行数据加密。
常见的汽车电子标准有哪些？
回顾汽车工业发展史，汽车电子成为汽车控制系统最重要的支撑基础，汽车电气化成为汽车工业革命的标志。 产业将向智能化、网络化、深度电子化方向发展。 作为复杂的工业产品，使用环境通常会影响电子设备和单元的耐用性和操作性能。 因此，汽车电子部分的环境可靠性已成为汽车可靠性的核心问题之一。
ISO标准
汽车电子产品的应用环境包括电磁、电气、气候、机械、化学等。目前，ISO制定的汽车电子标准环境条件和测试标准主要包括以下几个方面：
ISO 16750-1: 道路车辆 – 电气和电子产品的环境条件和测试：总则
ISO16750 2: 道路车辆 – 电气和电子产品的环境条件和测试：电源环境
ISO16750 3: 道路车辆 – 电气和电子产品的环境条件和测试：机械环境
ISO16750 4: 道路车辆 – 电气和电子产品的环境条件和测试：气候环境
ISO16750 5: 道路车辆 – 电气和电子产品的环境条件和测试：化学环境
ISO20653 汽车电子设备异物、水、接触防护等级
ISO21848 道路车辆-供电电压为42V的电气电子设备供电环境
AEC系列标准
这些标准最侧重于汽车中使用的组件。在 1990 年代，克莱斯勒、福特和通用汽车成立了汽车电子委员会 (AEC)，以建立一套通用的零件资格和质量体系标准。 AEC 制定了质量控制标准。 AEC-Q-100 芯片压力测试合格规范是 AEC 的第一个标准。 AEC-Q-100于1994年发布，由于上述三大汽车制造商可以同时采用符合AEC规范的零部件，促进了零部件制造商交换产品特性数据的意愿，实现了汽车零部件的通用化。 AEC标准逐渐成为汽车电子元器件的通用测试规范。 经过10多年的发展，AEC-Q-100已经成为汽车电子系统的通用标准。 在AEC-Q-100之后，又制定了分立元件的AEC-Q-101、无源元件的AEC-Q-200等规范，以及AEC-Q001/Q002/Q003/Q004等指导原则。
TS16949
TS16949是国际汽车行业的技术规范。 它以ISO9001为基础，增加了汽车行业的技术规范。 该规范与 ISO9000:2008 保持一致，但更侧重于缺陷预防和减少汽车零部件供应链中容易出现的质量波动和浪费。 ISO/TS16949标准的针对性和适用性非常明确。 仅适用于汽车生产企业及其直接零部件生产企业。 也就是说，这些生产企业必须与汽车生产直接相关，能够进行加工制造活动。 此活动使产品能够增加价值。 同时，对通过认证的公司生产企业资质也有严格限制。 设计中心、公司总部、配送中心等仅具备辅助功能的单位，或为整车厂、零部件厂制造设备、工具的单位，不予认证。 五大监管机构代表IATF对ISO/TS16949:2009认证进行管理，采用相同的程序方式对ISO/TS16949规范的运作和实施进行监督，形成一个完全统一的标准，在全球范围内运作。
汽车电子中有哪些PCB？
电动汽车有一致的、不可或缺的、创新的要求。 现在，特斯拉引领着创新浪潮。 但电动汽车的任何制造和设计创新都需要高度耐用、可靠且坚固耐用的 PCB 应用。 高性能汽车 PCB 要求显着可以承受恶劣的驾驶条件，并可以成为不断增长的新能源驱动系统创新的催化剂。
电动汽车的PCB需求主要来自动力总成相关设备——车载、电池管理系统（BMS）、电压转换系统（DC-DC、逆变器等），以及其他高低压器件。 此外，毫米波雷达是实现智能驾驶乃至自动驾驶的重要传感设备，与其他传感器相比具有明显优势。
大功率镀铜PCB是新兴行业应用最广泛的PCB之一。 柔性PCB、HDI PCB和LED PCB是AC/DC电源转换器、音频和视频、数字显示器、制动系统、自动调光、电子镜控制、汽车照明、发动机正时系统和远程诊断系统的主要应用。 Eashub为汽车产品提供以下解决方案：
| PCB类型 | 多层 | LED | 高频 | 铝板 | 厚铜 | 高Tg | HDI | 灵活性 | 刚柔 |
| 汽车 | x | x | x | x | x | x | x | x | x |
我们的汽车 PCB
Eashub汽车电子组装能力
Eahub在汽车行业拥有多年经验。我们的PCBA设计合作伙伴在全球最大的电动汽车市场激增。 Eashub的战略EMS合作伙伴在全球最大的汽车产品合同制造供应商中排名前五。拥有多年服务大众、博世、上汽等以及我们工厂利益相关者卡拉集团的经验。它也是日本领先的 EMS 公司，拥有为 Denso 和 Honda 汽车提供服务的历史。
领先行业资质：
工厂拥有TS16949、ISO9001、ISO14001 ANSI/ESD S20.20等认证。
全制程能力：
– BGA 和微型 BGA 放置
– 电缆和线束组件
– 盒子组装
– IC编程
– 信息通信技术/FCT
– X 射线检查
– 自动光学检测
汽车专用工艺
– 100级洁净室
– 选择性波峰焊
– 高压测试
– 老化测试
– 保形涂层
– 水洗
– 第三方可靠性测试
有关汽车产品制造的其他技巧
汽车PCB生产中哪些因素会导致PCB失效，常见的环境负载和PCB组装及其可能的失效模式如下：
可能的故障模式
- 电镀通孔或内部铜裂纹
- 外铜层裂纹
- 微孔裂纹
- 半固化裂缝
- 阻焊层裂纹
PCB表面电化学迁移
- PCB环境负荷
- 温度循环和储存
- 弯曲
- 休克
- 湿度
- 多个负载的组合
- 层压技术
以上因素都会影响汽车PCB制造的可靠性。 为了制造高质量的汽车PCB，让我们了解汽车PCB的性能要求以及如何对其进行测试以确保高质量。
体积小，重量轻
合理减小汽车的体积和重量，可以节省更多的燃油、电能、能源，提高环保水平。 因此，汽车的尺寸越来越紧凑。 由于汽车整体尺寸的减小，汽车PCB将不可避免地变得更紧凑和更轻。
高可靠性
汽车PCB的高可靠性是指在汽车的正常使用寿命内，PCB面对不同的复杂环境都能保持良好的稳定性能。 换句话说，汽车PCB必须能够承受多种环境界面，包括耐湿、耐水、耐热、耐腐蚀、耐振动和抗电磁干扰。
汽车PCB的可靠性与我们的安全息息相关，因此制造汽车PCB时必须通过各种可靠性测试。 不同位置的汽车 PCB 需要不同的可靠性测试。 常见的测试包括：
1) 热冲击试验
汽车电路板通常必须在外部热量引起的高温环境或自生热的高温下工作。 汽车电路板必须承受热突变的冲击，我们需要对汽车电路板进行热冲击测试。
2）热循环试验
根据汽车的不同位置，PCB热循环测试有不同的级别。 常用的PCB热循环温度如下：
地址 | 增益级 | 低温 | 高温 |
座位里面 | a | - 40℃ | 85℃ |
发动机保护罩 | b | - 40℃ | 125℃ |
发动机 | c | - 40℃ | 145℃ |
传输 | d | - 40℃ | 155℃ |
发动机舱 | e | - 40℃ | 165℃ |
3）温湿度偏差测试
温度和湿度的变化是导致汽车PCB失效的重要因素之一，尽管汽车制造商已采取各种措施解决这一问题； 例如：
- 优化材料
- 自加热
但自热往往只在汽车正常行驶时使用，如果汽车不行驶，停在非常恶劣的环境中，如涨潮、强腐蚀环境中数天或数周。 那么湿气或腐蚀性气体可能会通过塑料或大气补偿元件进入电子产品内部。 那么湿度也会对PCB的表面和内部结构产生重大影响，导致其失效。 因此，让我们了解一些由温度、湿度和偏差 (THB) 引起的 PCB 故障的细节。
下图为PCB冷凝（水冷凝）过程中导电晶体的生长
即使没有冷凝，如果不使用严格的材料，高湿度也会导致电气短路。 表面绝缘电阻 (SIR) 可能会下降，从而可能导致电子设备发生故障。 EASHUB的方法是通过模拟和实验测试，深入了解保护套（金属或塑料外壳）内部的温度和湿度情况。
另一方面，EASHUB根据IPC-9202中的SIR测试方法测试所使用的材料（如PCB、器件、助焊剂、热界面材料或保形涂层）并在不同的温度和湿度条件下设计元件。
EASHUB采用高效仿真模型预测ECU局部湿度的实际情况，
我们在最恶劣的条件下确定了封闭外壳内材料和设计的 SIR。
确保PCB设计元素和材料安全可靠，从而保证汽车PCB在生命周期内的可靠性。
THB 测试必须考虑到 PCB 的 CAF 迁移。 CAF通常发生在相邻线路或相邻层、过孔之间、过孔与线路之间，造成绝缘劣化甚至短路。 相应的绝缘电阻取决于过孔、线路和层之间的距离。
用于制造汽车 PCB 的通用 PCB 技术
高频基板
汽车的预测制动安全系统和防碰撞系统是我们安全保障的第一道防线。 它的电子系统就像一个雷达监控系统。 这部分电子系统的汽车PCB主要用于传输高频微波信号。 因此，除了基板材料PTFE外，还需要使用介电损耗低的基板。 与FR4材料不同，PTFE或类似的高频基体材料在钻孔过程中需要特殊的钻孔速度和进给率。
厚铜技术
随着汽车向更小尺寸和更高动态性能的方向发展，汽车需要采用更高技术的动力传输系统和更复杂的电子系统。 汽车 PCB 具有更高的热性能，可以承受更大的电流浪涌。
双层厚铜PCB相对容易制作。 然而，由于厚铜图像蚀刻和厚空位填充工艺的复杂性，多层厚铜PCB的制作难度要大得多。
多层厚铜PCB的内部通路都是厚铜，所以pattern transfer光干膜也比较厚，对耐蚀性要求非常高。 因为厚铜图形的蚀刻时间变长，所以对蚀刻设备和工艺的要求也更高，以保证厚铜的完整布线。
我们在做外层厚铜布线的时候，可以先叠压比较厚的铜箔，再做厚铜层的图案化，然后进行膜层空洞蚀刻。 另外，图形电镀的防镀干膜也需要比较厚。
除了上述困难之外，我们还遇到了以下问题：
- 多层厚铜PCB的内导体与绝缘基板材料的表面差异较大。
- 普通多层板层压不能完全用树脂填充，会产生空洞。
为了解决这个问题，我们应该尽可能使用树脂含量高的薄预浸料。 如果某些多层PCB上内部走线的铜厚不均匀，我们可以在铜厚差异较大或较小的区域使用不同的半固化片。
HDI技术
汽车的舒适性和良好的体验也与车内内置的娱乐和通讯系统息息相关。 汽车内置娱乐微型计算机通常使用HDI PCB。
HDI PCB技术包括微孔钻孔和电镀、层压定位等工艺。 由于汽车技术的飞速发展，越来越多的生活中常见的应用被内置到汽车系统中。 因此，随着汽车电子系统的增加，势必会使用更多的PCB，以更好地满足高品质汽车的要求。
组件嵌入
为了减小元器件的尺寸，必须提高PCB的组装密度。 具有嵌入式元件的PCB不仅广泛用于手机，而且还广泛用于汽车电子。
根据元器件埋入方式的不同，元器件埋入式PCB的制造方法也不同。 用于汽车电子系统的元器件嵌入式PCB主要有四种制造方法：
- 挖掘类型
- 层压类型
- 陶瓷型
- 模块类型
以上就是制造汽车PCB常用的供货技术，那么如何选择靠谱的汽车PCB厂家呢。
