Что такое печатная плата автомобильной электроники?

Давайте начнем с объяснения значения печатной платы.

Печатные платы — это непроводящая плата со всеми электронными и электрическими компонентами. Электрические компоненты подключаются к плате через физическую опору.

Автомобильная печатная плата представляет собой сложную схемную систему, которая управляет большинством электронных операций в автомобиле.

Сборка печатной платы является важнейшим компонентом автомобильной электроники. Он служит основой для электронных схем, которые контролируют различные аспекты работы автомобиля. Вот некоторые ключевые моменты, которые нужно знать о сборке печатных платах для автомобильной электроники:

Как ведущий производитель автомобильных печатных плат с 15-летним опытом работы в соответствии с IATF16949, мы поддерживаем прототипирование печатных плат и сборка печатных плат для массового производства для всех ваших проектов автомобильных печатных плат, предоставляя стандартные жесткие печатные платы, гибкие печатные платы и жестко-гибкие решения для производителей автомобилей и их поставщики.

При проектирование печатных плат для автомобильной электроники необходимо учитывать несколько факторов, в том числе:

Размер и форма: сборка печатных плат должна быть спроектирована таким образом, чтобы соответствовать доступному пространству в транспортном средстве и соответствовать любым ограничениям по размерам.

Размещение компонентов и маршрутизация: Размещение компонентов на печатной плате и прокладка трасс должны быть оптимизированы для эффективной работы и минимизации электрических помех.

Электрические и тепловые требования: сборка печатных плат должна быть спроектирована с учетом конкретных электрических и тепловых требований приложения.

Тестирование и проверка: конструкция сборка печатной платы должна позволять легко тестировать и проверять функциональность платы.

Сборка печатной платы является важным компонентом автомобильной электроники, который обеспечивает стабильную платформу для взаимодействия электронных компонентов друг с другом. Существуют различные типы печатных плат, используемых в автомобильной электронике, и их конструкция должна учитывать различные факторы, такие как размер, размещение компонентов и электрические/тепловые требования. Поскольку технологии продолжают развиваться, мы можем ожидать появления еще более сложных печатных плат в будущих автомобилях.

Какие области применения автомобильной печатной платы

В автомобильных печатных платах используются различные области применения транспортных средств. Можно сказать, что когда дело доходит до приложений, печатные платы можно рассматривать как основу электрической системы.

Ниже приведен список основных областей применения автомобильных печатных плат.

1. Комплект GPS и модули ECU.

2. Дисплеи (цифровые) и датчики передачи.

3. Радиолокационная система, аудио и стереокомпоненты.

4. AC/DC реобразователи и органы управления двигателем.

5. Система синхронизации двигателя и светодиодная система.

6.Датчики присутствия пассажиров и распределительный щит питания. производство.

Требование к обеспечению качества

С международной точки зрения спрос на качественную продукцию со стороны производителей и дистрибьюторов зависит от правил ISO9001.

Чтобы быть более конкретным, система управления качеством, которая управляет автомобильной промышленностью, имеет идентификатор ISO90001/TS16949.

Он объединяет специальные требования и фокусируется на предотвращении дефектов, сокращении отходов и колебаниях качества в цепочке поставок автомобильной промышленности.

Как производитель автомобилей, вы должны получить сертификат ISO/TS16949, прежде чем выйти на рынок.

Чтобы определить продукт класса 3, вы должны создать его в соответствии с общими критериями IPC. Стандарт IPC класса III диктует стандарты качества для:

Выбор ламината

Толщина покрытия

Производственные процессы

Размещение объектов таких как компоненты на печатной плате

Критерии проверки

Требования к материалам

Прототипирование автомобильных печатных плат

Вам нужно будет иметь прототип автомобильной печатной платы, прежде чем вы получите настоящую автомобильную печатную плату.

Прототип поможет вам в создании хорошей автомобильной печатной платы.

Это также поможет вам узнать, будет ли работать нужная вам конструкция автомобильной печатной платы.

Печатная плата для сборки автомобильной промышленности

Имея на руках прототип печатной платы, вы можете переходить к процессу сборки.

Прежде чем продолжить, вы должны убедиться, что прототип печатной платы работает идеально.

Давайте посмотрим на некоторые из процессов сборки, которые вам нужно знать.

Преимущество автомобильных сборка печатных плат Hitechpcba:

В настоящее время, благодаря передовым технологиям, таким как искусственный интеллект, связь 5G и автомобильная сеть, интеллектуальный автомобиль стал еще одним выходом после электромобиля. Что касается сборки печатных плат для автомобилей, закупка и производство печатных плат и компонентов также очень строгие. Hitechpcba имеет очень богатый опыт в производстве печатных плат для автомобилей, такими как Harley-Davidson, Denso и другие автомобильные заводы, которые являются нашими клиентами.

Несмотря на то, что производство автомобильных сборка печатных плат является зрелым, оно по-прежнему требует высокого уровня управления, что создает проблемы с надежностью сборки компонентов и печатных плат. Hitechpcba фокусируется на производстве качественных сборка печатных плат и становится вашим предпочтительным поставщиком. В то же время мы расширили нашу сертификацию до успешной автомобильной сертификации IATF 16949 и имеем большое преимущество в производстве автомобильных электронных сборка печатных плат.

IATF 16949 описывает требования к системе менеджмента качества для проектирования/разработки, производства, установки и обслуживания автомобильной продукции. Стандарт требует наличия площадки, то есть производственной линии, на которой происходит производственный процесс с добавленной стоимостью. Под производством подразумеваются все процессы изготовления или сборки следующих изделий, включая детали или материалы, термообработанные детали, окрашенные, гальванические или другие услуги окончательной обработки, а также другие продукты, указанные заказчиком.

Другими словами, IATF 16949:2016 применяется к организации производства автомобилей, производства автомобилей и производства запасных частей, в частности к производителям автомобилей, производству материалов, связанных с автомобилем, деталей для сборки автомобилей или термообработки, сварки, организации гальванопокрытия, покраски или сопутствующим услугам. В стандарте IATF 16949:2016 перечислены правила системы качества для проектирования/разработки, производства, установки и и сервисного обслуживания продукции, связанной с автомобилестроением.

Тенденции автомобильной электроники в 2023 году и чего ожидать в будущем

CES 2022 принесла нам множество футуристических гаджетов для автомобилей и интересных концепт-каров, и предстоящая выставка CES 2023 вряд ли разочарует. Электроника в этих автомобилях отражает более широкие тенденции автомобильной электроники, которые не могут игнорироваться автопроизводителями, OEM-производителями, разработчиками электроники для вторичного рынка и потребителями. Печатные платы являются основой автомобильной электроники, и доля затрат на электронику в настоящее время составляет около 40% от стоимости нового автомобиля. Ожидается, что к 2030 году этот показатель достигнет 50%, как раз в тот момент, когда новые потребительские автомобили, по прогнозам, будут частично или полностью автономными. Если бы вы заглянули под капот "Шевроле" 1950-х годов выпуска, вам было бы трудно представить, что автомобильная промышленность зашла так далеко.

Ожидается, что будет продолжать расти не только количество электронных компонентов, но и сложность этих систем, как с точки зрения аппаратного обеспечения, так и встроенного программного обеспечения. Под этимаи статистикими данными скрываются несколько тенденций в области автомобильной электроники, которые будут стимулировать потребность в компонентах для OEM-производителей и дизайнеров вторичного рынка. Давайте посмотрим, как эти тенденции влияют на ландшафт электронных систем для новых и будущих автомобилей.

Основные тенденции в области автомобильной электроники

Наиболее заметной тенденцией, с которой все знакомы, является текущая нехватка автомобильных чипов, которая, к сожалению, распространилась практически на все остальные области электронной промышленности. Автомобильная электроника охватывает множество областей применения, начиная от питания и заканчивая датчиками и беспроводной связью.

Управление питанием электромобилей

По мере изменения инфраструктуры в экономически развитых странах и разработки новых аккумуляторных систем мы можем по-прежнему ожидать появления электромобилей с большим запасом хода и более быстрое время зарядки. Все это зависит от более совершенных систем управления питанием, которые опираются на ряд фундаментальных компонентов. Эти компоненты не обязательно являются высокоинтегрированными как SOC просто потому, что им нужно обрабатывать так много энергии, но системам высокой мощности все же может потребоваться работать с дискретными компонентами на выделенных модулях.

Некоторые из основных систем питания, появляющихся в электромобилях, включают:

Беспроводная BMS для управления распределением заряда в аккумуляторных батареях EV, а также для мониторинга аккумуляторов и передачи данных обратно в блоки управления.

Появление технологий V2G и двунаправленной зарядки электромобилей на зарядных станциях.

Использование более совершенных полупроводников с высокой рабочей температурой и высокой теплопроводностью для силовых МОП-транзисторов.

Некоторые типичные компоненты, которые необходимо будет использовать в этих системах управления питанием, включают ряд компонентов для контуров измерения и управления, таких как усилители измерения тока. Поскольку электромобили работают с аккумуляторными батареями под высоким напряжением, компоненты для защиты от электростатического разряда также необходимы для защиты цепей. Для управления этими системами используются интегрированные схем управления питанием с несколькими регуляторами (см. MC33PF8200A0ES от NXP ниже) а также процессоры, предназначенные для автомобильной промышленности, и набор ASIC.

Что касается мощных полевых транзисторов, которые должны работать на высокой мощности для управления зарядкой/разрядкой, SiC и GaN-SiC являются идеальными материальными платформами для этих переключающих компонентов. В частности, SiC представляет собой полупроводником  с широкой непрямой запрещенной зоной (полоса 3,3 эВ), который обеспечивает низкие потери при преобразовании мощности при относительно низкой частоте переключения. Он также имеет более высокую теплопроводность по сравнению с Si, что делает его идеальным материалом для задач преобразования высокой мощности в электромобилях. Хотя эти компоненты изначально разрабатывались для применения в радиочастотных силовых установках, например, в новой мобильной инфраструктуре, они столь же полезны в силовых приложениях для электромобилей. Фактически, в прошлом году был анонсирован первый сертифицированный для автомобильной промышленности GaN FET со встроенным драйвером, и другие компании последовали его примеру со своими собственными компонентами.

Сетевое взаимодействие с автомобилем и интеллектуальной инфраструктурой

Новые автомобили обрабатывают больше данных, чем когда-либо прежде, и объем используемых ими данных будет только увеличиваться. В настоящее время скорость передачи данных по Ethernet в легковых автомобилях ниже 1 Гбит/с, но автомобильный гигабитный Ethernet и устройства с беспроводным подключением внутри автомобиля изменят способ сбора и обработки данных в транспортных средствах, а также качество работы водителя. Автомобильные сети и интеллектуальная инфраструктура открывают огромные возможности для новых автомобилей и рассматриваются автомобильной промышленностью как новый растущий рынок. По прогнозам, к 2026 году рынок только автомобильных сетей достигнет 1,5 миллиарда долларов, чему будет способствовать множество интегрированных процессоров и SoC.

Датчики для интеллектуальных ADAS

Некоторые эксперты говорят, что пройдет примерно десять лет, прежде чем потребители смогут купить самоуправляемый автомобиль. Для этого есть много причин, которые в основном связаны с разработкой набора передовых алгоритмов управления и принятия решений. Однако есть и другие проблемы, которые необходимо решить на аппаратном уровне. Кроме того, существуют нормативные проблемы и инфраструктура, необходимая для поддержки автономных транспортных средств. Эти проблемы существуют как внутри транспортного средства, так и за его пределами, а также по отношению к другим автомобилям, которыми управляют люди.

Текущий ландшафт датчиков для ADAS включает в себя некоторую комбинацию ультразвука, радара и камер, и все они должны быть подключены к ECU. Лидар также может стать распространенным в сенсорных сетях ADAS, поскольку он позволяет отображать глубину, что невозможно при использовании изображений с камер. Лидар интересен тем, что его можно использовать не только в автомобилях: эта технология полезна для зондирования и формирования изображений в умных городах в целом. Несмотря на то, что лидар не был основным предметом разговоров в прошлые годы, компании по-прежнему продвигают его как часть передового решения для интеллектуальных систем ADAS, поскольку он обеспечивает получение изображений и картографирование с более высоким разрешением для поддержки радаров и систем технического зрения в новых транспортных средствах.

Компоненты, необходимые для датчиков ADAS, выходят за рамки самих датчиков и включают следующее:

Радарные приемопередатчики и SoC (24 ГГц и 77 ГГц)

Компоненты лидарной системы, включая импульсные лазерные диоды

Многоканальные АЦП и встроенные процессоры для объединения датчиков

Компоненты для нестандартных камер, включая сенсорные модули CCD/CMOS

Некоторым датчикам и поддерживающим их компонентам может потребоваться взаимодействовать друг с другом через стандартные цифровые интерфейсы (I2C, SPI, CANBus и т. д.), в то время как аналоговые датчики могут использовать стандартный интерфейс 0/5 В/4–20 мА (например, датчики окружающей среды). ).

Вычислительная мощность

Современные автомобили содержат где-то более 100 ECU, и ожидается, что их число будет только увеличиваться. По мере увеличения объема данных, собираемых и обрабатываемых в автомобилях, ECU и другим модулям системы потребуется больше вычислительной мощности в виде микроконтроллеров и FPGA автомобильного класса. Точный размер, скорость и расположение этих компонентов до сих пор остаются открытым вопросом. Учитывая тенденцию к интеграции, наблюдаемую на рынке специализированных микросхем, я ожидаю, что многие производители начнут предлагать и/или продавать SoC для автомобилей, интегрирующие MCU.

Спектр беспроводных услуг, систем управления питанием и вычислительной мощности, необходимых для новых автомобилей, должен показать сложную электронную среду в новых автомобилях. Невозможно уследить за всеми тенденциями автомобильной электроники, но дизайнеры, которым необходимо выбрать компоненты для этих систем, могут получить полное представление о цепочке поставок с помощью мощной поисковой системы электроники. Производители чипов, скорее всего, ответят специализированными SoC, аналогичными тем, которые используются для интернета вещей и мобильных продуктов, и вы можете найти эти и другие специализированные компоненты для новых автомобилей с помощью правильной поисковой системы.

Как получить ценовое предложение

Вы можете легко размещать личные заказы на небольшие партии и получить ценовые предложения на монтаж печатных плат. Просто отправьте свои требования и контактную информацию по адресу sales@hitechpcb.com. Мы ответим как можно скорее.