PCB automobile

Les constructeurs automobiles et différents fournisseurs s'efforcent de fabriquer des circuits imprimés automobiles standard qui rendent tous les systèmes efficaces.

Vous savez, l'industrie automobile moderne dispose d'une technologie de pointe, des systèmes intelligents à la voiture autonome.

À ce stade, des millions de questions sur les PCB automobiles pourraient vous passer par la tête.

Eh bien, vous ne devriez pas vous en soucier.

Dans ce guide, vous allez apprendre tout ce que vous devez savoir sur le circuit imprimé automobile.

Laisse moi te montrer comment.

Qu'est-ce que le PCB automobile?

Commençons par expliquer la signification d'un PCB.

Les cartes de circuits imprimés sont des cartes non conductrices avec tous les composants électroniques et électriques. Les composants électriques se connectent à la carte via une aide de support physique.

Une carte de circuit imprimé automobile est un système de circuit complexe qui contrôle la plupart des opérations électroniques dans une voiture.

Circuit imprimé clé en main

Cela implique que l'utilisation d'un circuit imprimé automobile garantit une conduite en douceur dans une voiture, quelle que soit la situation.

Vous pouvez utiliser la voiture dans des endroits qui exposeront le circuit imprimé automobile à des saletés, des températures, de l'humidité et des produits chimiques extrêmes.

En raison de la complexité du circuit imprimé automobile, il doit être extrêmement fiable et durable à des tarifs très compétitifs.

Le cuivre, les stratifiés haute température et l'aluminium sont quelques-uns des composants qui améliorent la fiabilité du circuit imprimé automobile.

À présent…

Pourquoi est-il important d'avoir le circuit imprimé automobile dans ta voiture ?

L'application des systèmes de circuits imprimés électriques dans un véhicule automobile vise à augmenter les performances du véhicule. Il couvre trois aspects principaux qui comprennent :

• Amélioration de l'environnement qui vise à économiser du carburant et à réduire les gaz résiduaires. Il améliore également la transformation du gaz combustible de l'essence en énergie pure et en énergie hybride.
• Améliorations de la sécurité qui visent à réduire les accidents de la circulation grâce à l'utilisation d'airbags, à la surveillance radar et à l'évitement automatique. Il comprend également l'utilisation de la surveillance infrarouge, des caméras stéréo, de la conduite autonome, entre autres.
• Confort et commodité visant à améliorer l'affichage vidéo, l'audio, les ordinateurs, la climatisation et la communication mobile, entre autres.

Systèmes PCB dans les voitures

Dans le passé, de nombreux véhicules utilisaient des cartes de circuits imprimés automobiles rigides standard. Les voitures modernes ont plus que cela, vous apprendrez dans le prochain segment de ce guide.

Types de PCB pour l'industrie automobile

Savez-vous que le PCB est l'épine dorsale de presque tous les appareils électroniques modernes ?

Bien sûr, c'est le cas et vous trouverez différents types de circuits imprimés automobiles dans votre voiture.

Dans le cadre de cette section, nous allons vous présenter tous les types de PCB automobiles.

Regardons.

· PCB flexible pour l'industrie automobile

PCB flexible est une technologie où vous allez assembler des composants électroniques en les montant sur un substrat en plastique souple.

PCB flexible

Le substrat en plastique flexible peut être soit du PEEK, soit du polyimide, soit un film de polyester transparent qui peut conduire l'électricité.

Vous pouvez facilement tordre, plier et plier ce type de PCB pour s'adapter aux virages.

· PCB rigide pour l'industrie automobile

Le PCB rigide est un type de carte de circuit imprimé avec des composants électroniques sur une carte rigide. Vous ne pouvez pas plier, tordre ou plier facilement ce type de PCB car il possède un raidisseur FR4.

PCB rigide

Vous pouvez probablement en trouver un derrière les moniteurs d'affichage et les écrans à l'intérieur de votre voiture.

· PCB rigide-flexible pour l'industrie automobile

Les PCB rigides flexibles sont des cartes de circuits imprimés où le montage des composants se fait à la fois sur des cartes flexibles et rigides.

La plupart d'entre eux se composent de plusieurs couches de circuits flexibles avec une fixation à une carte rigide à l'intérieur ou à l'extérieur.

PCB rigide et flexible

Vous le retrouverez dans différentes applications dans votre voiture tel que le système d’éclairage.

· PCB HDI pour l'industrie automobile

Ce type de PCB a une densité de fil plus élevée par unité de surface sur la carte par rapport aux autres types. Il consiste en une capture mineure et via des pastilles, des lignes et des espaces plus fins et une densité de connexion de pastilles élevée.

PCB HDI

Les vias sont souvent aveugles ou enterrés et vous ne les voyez peut-être pas bien.

· PCB LED pour l'automobile

Le PCB LED est constitué d'une puce qui peut produire de la lumière lorsqu'un courant électrique le traverse. Le matériau principal du PCB LED est l'aluminium car il est un bon conducteur de chaleur et d'électricité.

LED PCB

 C'est le principal type de PCB que vous trouverez dans le système d'éclairage automobile.

· PCB en cuivre lourd pour l'industrie automobile

Ce PCB a 3 onces ou plus de cuivre dans les couches externes et internes de la carte. Il aide à éliminer la configuration complexe du câblage du bus.

PCB en cuivre lourd

Cela augmente l'endurance aux contraintes thermiques et la capacité de transport de courant.

Vous pouvez le trouver dans le système de sécurité et de signalisation de la voiture.

· PCB à noyau métallique pour l'industrie automobile

Cela dépend du cuivre ou de l'aluminium comme noyau principal, le côté inférieur agissant comme un dissipateur thermique. Vous pouvez le trouver dans les applications automobiles qui produisent beaucoup de chaleur.

PCB à noyau métallique

Le noyau métallique est un bon conducteur de chaleur, l'éliminant ainsi du système.

· PCB simple face pour l'industrie automobile

Ce type de PCB a tous les composants et le matériau conducteur sur un côté du PCB. Cela implique simplement que vous trouverez le composant d'un côté et le matériau conducteur de l'autre.

PCB unilatéral

 C'est une carte de circuit imprimé simple et adaptée aux conceptions à faible densité.

· PCB double face pour l'industrie automobile

Également connu sous le nom de plaqué double face ou DSPT.

PCB double face

Vous le trouverez dans la plupart des technologies d'application supérieures d'un véhicule.

Cela dépend des vias permettant des pistes de routage plus nombreuses et plus proches alternant entre les couches inférieure et supérieure. Il vous offrira plus de flexibilité pour différentes conceptions automobiles.

· PCB multicouche pour l'industrie automobile

Il s'agit d'une carte de circuit imprimé avec plus de 2 couches de cartes. Tous les PCB multicouches ont au moins plus de 3 matériaux conducteurs au centre du PCB.

PCB multicouche

Il permet également une incorporation et un contrôle faciles des caractéristiques d'impédance, avec une flexibilité et une densité plus élevées.

Avec tout cela à l'esprit, passons à un autre aspect critique de la carte de circuit imprimé automobile.

Caractéristiques des cartes de circuits imprimés pour l'industrie automobile

En effet, la carte de circuit imprimé automobile possède de nombreuses fonctionnalités qui facilitent son fonctionnement.

Dans cette section, nous vous expliquerons certaines des principales caractéristiques du circuit imprimé automobile.

Sans plus tarder, découvrons ce qu'ils impliquent.

·Convient aux systèmes complexes de l'industrie automobile

Dans une automobile, vous êtes susceptible de trouver de nombreux systèmes complexes. Ces systèmes complexes sont confrontés à de nombreux défis tels que les températures extrêmes et les interférences externes.

Le circuit imprimé automobile présente des caractéristiques spéciales capables de résister à de telles conditions extrêmes. Il vous offre le luxe d'utiliser l'automobile avec un minimum d'interruptions.

·Peut résister à des conditions de température fluctuantes (extrêmement élevées et basses)

Dans le système automobile, les températures sont vouées à fluctuer de haut en bas.

La fluctuation peut être préjudiciable aux caractéristiques du circuit imprimé automobile.

Dans ce cas, vous devez utiliser des matériaux capables de résister à cette fluctuation. Le circuit imprimé automobile comporte des matériaux qui peuvent tolérer les fluctuations des conditions de température.

·Résistant aux produits chimiques dans l'industrie automobile

Les acides corrosifs, les solvants organiques, les adhésifs et les bases tels que l'eau salée peuvent poser un défi majeur aux PCB automobiles.

Pour cette raison, les fabricants utilisent des matériaux capables de résister à la corrosion du circuit imprimé automobile. Il permet au PCB de durer plus longtemps et plus efficacement avec un minimum d'interruptions.

·Grande fiabilité

Les matériaux que vous trouverez dans un circuit imprimé automobile sont très solides et peuvent durer plus longtemps. Cela implique que les matériaux sont capables de résister à des conditions difficiles et fonctionnent également extrêmement bien.

Ces propriétés du circuit imprimé automobile en font l'une des pièces les plus fiables de votre voiture.

·Adaptable à tous les environnements automobiles

Vous pouvez conduire votre voiture à différents endroits qui ont des caractéristiques environnementales diverses.

Dans cet esprit, les fabricants veillent à fabriquer des circuits imprimés automobiles capables de s'adapter à différents environnements.

Certains fabricants sont souvent spécifiques dans la fabrication de PCB pour des conditions environnementales spécifiques.

·Résistant à la saleté

L'accumulation de saleté dans le système PCB peut provoquer des circuits de décharge électrique dans le système. Il est donc important d'avoir des PCB qui peuvent résister à l'accumulation de saleté.

Les fabricants utilisent des stratifiés spéciaux qui empêcheront la saleté d'entrer dans le circuit électrique. Il vous permettra d'utiliser l'automobile dans des environnements poussiéreux.

Eh bien, ces caractéristiques peuvent doubler les avantages du circuit imprimé automobile.

Il vous donne la tranquillité d'esprit et le confort que votre voiture est en sécurité, quelles que soient les conditions environnementales.

En ce moment, voyons quelques-unes des applications du PCB automobile.

Applications du PCB automobile

Le circuit imprimé automobile est un système que vous retrouverez dans différentes applications dans une voiture.

En fait, en ce qui concerne les applications, vous pouvez clairement comprendre pourquoi le PCB est l'épine dorsale des composants électroniques.

Dans une voiture, la plupart des composants électroniques ont le circuit imprimé automobile remplissant différentes fonctions.

Cette partie du guide vous informera sur certaines des applications qui dépendent du circuit imprimé automobile.

Jetons un coup d'oeil.

PCB automobile

• Relais de puissance
• Systèmes de capteurs de véhicule
• Systèmes GPS
• Modules de contrôle ECL/ECU
• Systèmes de freinage antiblocage
• Affichages numériques
• Capteurs de transmission
• Radar embarqué
• Composants stéréo et audio
• Convertisseurs de puissance DC/AC
• Systèmes de calage du moteur et commandes du moteur
• Commandes électroniques des rétroviseurs
• Systèmes d'éclairage intérieur à DEL
• Phares à DEL
• Détecteurs de présence
• Interrupteurs à tige
• Instrumentation
• Loquet de porte ou systèmes de verrouillage
• Systèmes de confort
• Systèmes d'infodivertissement
• Systèmes d'aide d'urgence
• Déploiement de l'airbag
• Commandes électroniques des rétroviseurs ou atténuation automatique
• Boîte de jonction de distribution d'énergie
• Systèmes de diagnostic à distance

Essentiellement, le divertissement, l'éclairage, la sécurité et d'autres caractéristiques clés de votre voiture dépendent du circuit imprimé automobile.

Outre les applications, il y a plus dans le circuit imprimé automobile qui vous intéressera.

Passons aux considérations de conception de la carte de circuit imprimé automobile.

Considérations relatives à la conception de circuits imprimés automobiles

Jusqu'ici, vous savez déjà que les éléments électroniques jouent un rôle très important dans l'industrie automobile.

En fait, un véhicule moderne dispose d'environ 200 unités de contrôle électroniques telles que des processeurs et des capteurs.

Pour y parvenir, les fabricants envisagent différentes conceptions pour le circuit imprimé automobile.

Ici, nous allons vous présenter les considérations de conception des cartes de circuits imprimés automobiles.

 Circuit imprimé automobile

Let's plonger droit dans.

Exigence d'assurance qualité

D'un point de vue international, la demande de produits de qualité de la part des fabricants et des distributeurs dépend de la réglementation ISO9001.

Pour être plus précis, le système d'administration de la qualité qui régit l'industrie automobile est le ISO90001 / TS16949.

Il intègre des exigences particulières et se concentre sur la prévention des défauts, la réduction des déchets et la fluctuation de la qualité dans la chaîne d'approvisionnement de l'industrie automobile.

En tant que constructeur automobile, vous devez obtenir l'ISO/TS16949 avant d'entrer véritablement sur le marché.

Pour définir un produit sous la classe 3, vous devez le construire sous les critères de l'IPC total. La norme IPC classe III dicte des normes de qualité pour :

• Sélection de stratifiés
• Épaisseur de placage
• Les procédés de fabrication
• Disposition des installations telles que les composants sur le PCB
• Critères d'inspection
• Qualités matérielles

Exigence de performance de base pour l'exigence de performance

Dans ce cas, les principaux facteurs à considérer sont les suivants :

Tableau de bord électronique automobile

i.Haute fiabilité

La fiabilité automobile se présente sous 2 aspects majeurs.

L'un implique la longue durée de vie où les composants électroniques et les unités de contrôle peuvent durer.

En moyenne, la durée de vie d'une automobile varie entre 10 et 12 ans. Pendant cette période, vous devrez remplacer les pièces vulnérables susceptibles d'être endommagées.

Un circuit imprimé automobile doit être suffisamment solide pour durer toute la durée de vie de l'automobile réelle.

L'autre concerne la résistance à l'environnement qui permet aux composants électroniques et au contrôle automobile de fonctionner parfaitement dans des environnements difficiles.

Il devrait être capable de survivre à des températures extrêmes de chaleur et de froid, entre autres conditions environnementales.

Pour déterminer l'état du circuit imprimé automobile, vous pouvez effectuer une série de tests. Ceux-ci incluent le test de cycle thermique, le test de choc thermique et le test de biais de température et d'humidité.

ii.Miniaturisation et légèreté

La miniaturisation et la légèreté sont très importantes pour économiser du carburant. Vous pouvez obtenir une miniaturisation et un poids léger des PCB en réduisant la densité et la surface.

Vous pouvez réduire l'épaisseur de chaque aspect et utiliser également plusieurs couches.

Conceptions et mise en page de circuits imprimés automobiles

Ici, nous allons examiner certains des facteurs auxquels vous devez prêter une attention particulière.

Il s'agit notamment de:

Conception et mise en page de circuits imprimés automobiles

i. Orientation de l'inducteur

Chaque fois que deux inductances se rapprochent l'une de l'autre, une inductance est générée.

Il est donc important d'avoir une conception où toutes les conceptions sont dans une configuration de circuit compacte. Il assurera la réduction de l'équilibre de couplage.

Un meilleur alignement de l'inductance garantira une distribution mutuelle par rapport à l'alignement de l'inductance.

Par conséquent, chaque fois que vous concevez une carte de circuit imprimé automobile, vous devez suivre ces règles :

Tout d'abord, les espaces entre les inducteurs doivent être aussi grands que possible.

Deuxièmement, l'alignement de l'inducteur doit être à angle droit. Cela réduira ou minimisera toute forme de diaphonie d'inductance.

ii. Couplage principal

Si vous placez des conducteurs proches les uns des autres, vous risquez d'affecter le couplage et de générer une inductance mutuelle.

Dans ce cas, vous devez placer le chemin du courant de retour à proximité du chemin du courant principal dans un champ de rayonnement minimal. Cela aidera à réduire la zone de boucle de courant.

Vous devriez envisager autant que possible une mise à la terre intégrée sous les câbles. En effet, la mise à la terre intégrée de la zone de masse améliorera les performances de la carte de circuit imprimé automobile.

iii.Trou traversant de mise à la terre

Le principal problème que vous devrez résoudre dans ce cas réside dans la mauvaise impédance des différents circuits. Cela peut provenir de différents composants électroniques et interconnexions.

La capacité du trou traversant se situe souvent entre le cuivre inférieur et le cuivre au bord du trou traversant. La capacité des trous traversants est également fortement affectée par le cylindre des trous traversants métalliques.

Par conséquent, vous devez avoir le module d'inductance pour le trou traversant dans une zone sensible. Le réseau d'adaptation ou de filtrage doit dépendre de trous traversants indépendants. Enfin, avoir du cuivre PCB mince réduira l'effet de l'inductance parasite.

iv.Mise à la terre et remplissage

En tant qu'aspect important de la conception de circuits imprimés automobiles, vous devez obtenir la bonne conception. Cela vous aidera à éviter les problèmes d'impédance dans le circuit.

Lorsque vous concevez la mise à la terre et le remplissage, vous devez tenir compte des éléments suivants.

Tout d'abord, vous devez fournir une zone de mise à la terre continue avec une très faible impédance. Deuxièmement, connectez les bornes de fil de remplissage avec le réseau de trous traversants à la terre. Enfin, connectez les lignes recouvertes de cuivre à la terre

Avec les considérations de conception ci-dessus, vous êtes sûr d'avoir un PCB automobile qui fonctionnera bien.

Prototypage PCB automobile

Vous aurez besoin d'avoir un prototype de circuit imprimé automobile avant d'avoir le PCB automobile réel.

Le prototype vous guidera dans la fabrication d'un bon circuit imprimé automobile complet.

Cela vous aidera également à savoir si la conception de PCB automobile dont vous avez besoin fonctionnera.

Prototypage de circuits imprimés automobiles

En fin de compte, vous économiserez beaucoup d'argent en ayant un prototype avant d'assembler le vrai PCB.

Jetons un coup d'œil au processus de prototypage de PCB automobile.

Tout d'abord, vous devez disposer d'un logiciel de conception pour vous aider à concevoir un bon prototype. Le logiciel possède les fonctionnalités clés dont vous aurez besoin pour créer un bon prototype.

Un logiciel de conception tel que Eagle vous aidera à créer un fichier Gerber.

Attendez, qu'est-ce qu'un fichier Gerber ?

Un fichier Gerber est le plan numérique que vous pouvez soumettre à votre fabricant pour vous aider à construire un prototype.

· Comprendre les spécifications du circuit imprimé automobile dont vous aurez besoin

Vous devez spécifier les dimensions, le type de matériau, le nombre de couches, la finition de placage, l'épaisseur de la carte et le contrôle de l'impédance.

En dehors de cela, vous devez inclure l'espacement minimum, la taille des trous, le pas minimum, le masque de soudure, la sérigraphie et les trous crénelés.

· Vérifiez si vous avez une violation des règles de conception

Dans ce cas, vous devez consulter les règles de conception. Avec l'aide du logiciel de conception, vous êtes capable de créer un excellent prototype.

Certains des logiciels dont vous aurez besoin incluent eagle (DRC) pour le prototypage et Free-DFM.

·Génération des fichiers Gerber

Avec l'aide du logiciel, vous pouvez générer une impression bleue du circuit imprimé automobile dont vous avez besoin.

Après cela, vous devez vérifier vos fichiers et vous assurer que tout est dans le bon ordre.

·Documentez votre pile

Une fois les fichiers Gerber prêts, il est temps de documenter votre pile et de l'envoyer au fabricant. Assurez-vous d'organiser et d'étiqueter les calques en conséquence.

Le fabricant créera le prototype et testera s'il fonctionne correctement.

PCB pour l'assemblage de l'industrie automobile

Avec le prototype de PCB en main, vous êtes libre de passer au processus d'assemblage.

Avant de continuer, vous devez vous assurer que le prototype de PCB fonctionne parfaitement.

Jetons un coup d'œil à certains des processus d'assemblage que vous devez connaître.

La fabrication d'une bonne carte de circuit imprimé automobile implique les processus suivants :

·Photogravure

Dans ce processus, vous combinerez un masque ou un photomasque avec une gravure chimique. Il soustraira les zones de cuivre du substrat de la carte de circuit imprimé.

Avec l'aide d'une conception de traceur photo en conjonction avec un programme de CAO PCB, vous pouvez créer un masque photo. En dehors de cela, vous pouvez utiliser une imprimante laser pour fabriquer un masque photo.

·Laminage

Dans une carte de circuit imprimé automobile multicouche, vous devez avoir les couches liées ensemble.

Avec l'aide du processus de stratification, vous pouvez facilement lier toutes les couches ensemble. La stratification couvrira et protégera également les circuits sensibles de la saleté et d'autres effets environnementaux.

Au terme de ce processus, vous êtes sûr d'avoir un circuit imprimé automobile sûr.

·Forage

Dans une carte de circuit imprimé automobile multicouche, vous devrez connecter une couche à une autre couche.

Vous pouvez y parvenir en perçant des trous ou des vias à travers les multiples couches.

Vous pouvez percer les couches multiples à l'aide d'une perceuse automatique. Vous devrez saisir les spécifications des exercices sur un ordinateur et lui permettre de contrôler la machine de forage.

·Placage de soudure

Après cela, vous pouvez monter les composants sur les substrats et les connecter avec d'autres couches à travers les vias.

Dans ce cas, vous souderez les plages et les plots où vous connecterez les composants électroniques.

Comme souder du cuivre nu n'est pas facile. Vous devez plaquer la surface avec un matériau que vous pouvez souder facilement.

Dans le passé, l'étain était le matériau à utiliser. Conformément à RoHS, vous utiliserez soit de l'or, soit du nickel pour le placage.

·Test du circuit imprimé

À la fin des processus d'assemblage ci-dessus, vous pouvez tester le circuit imprimé automobile. Cela se produit généralement avant de connecter d'autres composants électriques sur la carte. Le test de la carte de circuit imprimé automobile peut se faire soit par un testeur à sonde volante, soit par des testeurs à clous.

Suivre les règles de fabrication d'un PCB vous donnera une carte de circuit imprimé automobile fonctionnelle.

L'avenir de la carte de circuit imprimé automobile est prometteur, en particulier avec les progrès de la technologie.

Découvrez-en plus à ce sujet dans la section suivante de ce guide.

Marché des PCB automobiles - Quel est l'avenir des PCB pour l'industrie automobile

L'augmentation de la demande de composants électroniques, d'accessoires et de fonctionnalités dans l'automobile est élevée.

La demande, cependant, ne restera pas constante en raison d'un certain nombre de facteurs déterminants.

Parmi les raisons étant les progrès continus de la technologie.

L'avenir du PCB automobile - Photo courtoisie: YEAE

Dans cette section, nous allons examiner le marché des PCB automobiles et l'avenir des PCB dans l'industrie automobile.

Pour commencer, vous devez vous attendre à une augmentation de la demande d'accessoires électroniques dans un proche avenir. Il stimulera le marché des PCB automobiles, en particulier au cours de la période de prévision.

Une augmentation de la production des véhicules utilitaires et de tourisme stimulera également le marché des PCB automobiles.

En dehors de cela, une augmentation de la pénétration des systèmes radar sera un facteur contribuant à l'augmentation de la demande.

Malgré la croissance, vous devez également vous attendre à voir certains facteurs qui entraveront la croissance et la demande de PCB. Certains des facteurs qui entraveront les développements comprennent:

• Préférence croissante des consommateurs pour la personnalisation en apportant vos propres appareils
• Panne de fonctionnement des PCB automobiles

Généralement, la demande de véhicules de luxe améliorera la demande de PCB automobiles. Alors que le monde évolue vers un point plus technologique, le marché automobile ne peut que s'améliorer.

Conclusion

Les informations contenues dans ce guide ont-elles répondu à certaines des questions qui vous tracassent ?

Eh bien, je le crois.

Avec ces informations, vous pouvez facilement demander le type d'applications dont vous avez besoin dans votre voiture. Tant qu'il s'agit d'un appareil électronique, vous pouvez être sûr que le circuit imprimé automobile le gérera parfaitement.

Ne vous inquiétez plus car vous êtes maintenant un gourou des PCB automobiles.