自動車用 PCB の紹介:スムーズに走る車の鍵

自動車メーカーであれば、PCB が製品に不可欠であることをご存知でしょう。しかし、自動車用 PCB とは何ですか? なぜそれが必要なのですか?このブログ投稿では、自動車用 PCB の紹介の基本について説明し、それが自動車製造の重要な部分である理由を説明します。自動車用 PCB の詳細をお楽しみに!

自動車 PCB とは?

基板上に PCB を備えた表面実装コンポーネントを備えた自動車用プリント回路基板

PCB Automotive は、自動車用プリント基板を意味します。これは、極端な温度、振動、および自動車用途で一般的なその他の環境条件に耐えるように設計された PCB の特殊な形式です。

自動車用 PCB は、エンジン制御ユニット (ECU)、インフォテインメント システム、ボディ コントロール モジュール (BCM) など、さまざまな自動車用電子機器に適用できます。

自動車 PCB 規格

ISO 9001 認定のゴールデン ラベル

自動車業界によって設定されたプリント回路基板の自動車規格がいくつかあります。また、これらの規格により、車載用回路基板が車載アプリケーションで見られる極端な条件に耐えられることが保証されます。主な自動車 PCB 品質管理システムは次のとおりです。

– IPC-2221:プリント基板設計に関する一般規格

– IPC-4101:リジッドおよび多層プリント基板用基材の仕様

– IPC-A-600:プリント基板の受容性

– IPC/JEDEC J-STD-020:非密閉型ソリッド ステート表面実装デバイスの湿気/リフロー感度分類

– IPC-A-610:電子アセンブリの許容

エレクトロニクス製造業界の JEDEC J-STD-020 標準リファレンス

自動車産業向けの自動車用プリント回路基板の用途

自動車用プリント回路基板は、次のようなさまざまな自動車用途で一般的です。

– エンジン制御ユニット/エンジン制御 (ECU)

車のエンジン ルームを検査するメカニックの部分的なビュー

– インフォテインメント システム

– 先進運転支援システム (ADAS)

ドライバー アシスタンス システム スピードメーター

– ボディ コントロール モジュール (BCM)

-アンチロック ブレーキ システム/アンチロック ブレーキ システム

-レーダーシステム

大型船のマスト上のレーダー システム

-ボード レーダー ステレオ

– ブレーキランプなどの照明システム

路上の車の赤いブレーキ ライト

-トランスミッションセンサー

-dc AC 電源コンバーター

-デジタルディスプレイ/ディスプレイモニター

最新の曲面 TV ディスプレイ画面またはコンピュータ PC モニタ

-熱伝達アプリケーション

-逆カム画面

自動車用 PCB の種類

以下は、最も一般的な自動車用回路基板の一部です:

リジッド PCB

最も一般的な自動車のリジッド ボード材料は、FR-42、FR-44、または FR-46 です。また、自動車用リジッド ボードは、自動車業界で CEM-I、CEM-III、ポリイミド、ロジャースの材料を使用することもできます。

フレックス自動車 PCB

発光 さまざまな照明用途のダイオード フレキシブル プリント回路基板ストリップのクローズ アップ。

これらの自動車用 PCB の材料はカプトンまたはポリイミドであり、十分なスペースがないアプリケーションで一般的です。インストルメント パネルやヘッドライト アセンブリなど。

リジッドおよびフレキシブル PCB

リジッド フレックス PCB とリジッド フレックス ボードの組み合わせは、両方の長所を提供します。

リジッドフレックスプリント回路基板は、リジッドとフレックスの両方の最高の機能を兼ね備えています。その上、それらは難燃性であり、高い誘電率を持っています.

LED PCB

白い背景の上の LED ストリップ セグメントのクローズ アップ

発光ダイオード (LED) 自動車用 PCB は、ダッシュボードやインテリア ライトなど、スペースが限られており、照明が前提条件となるアプリケーションに適用できます。

青、緑、赤、白など、さまざまな色があります。したがって、次のようなさまざまな目的で自動車用 LED PCB を使用できます。

– ダッシュボードに色を追加するには

– 従来の電球の代替品として

– 暗闇での視認性を向上

HDI PCB

高密度相互接続 (HDI) の自動車用 PCB は、携帯電話などのスペースの少ないアプリケーションに適用されます。

HDI 自動車用 PCB は、従来の自動車用回路よりも部品密度が高くなっています。

自動車 PCB 層:

通常、自動車用 PCB は 2 ～ 16 層です。

分類は次のとおりです。

片面 PCB:

最も単純なタイプの自動車用 PCB である片面基板では、すべてのコンポーネントと回路が基板の片面に配置されています。

多くの場合、スペースが問題にならない自動車用電子機器で使用されます。

両面 PCB:

名前が示すように、両面自動車 PCB は基板の両面に回路を備えています。

多層 PCB:

最も複雑な自動車用 PCB である多層基板には、3 層以上の導電性材料があります。

それらは、誘電材料によって分離され、熱と圧力で結合された 3 つ以上の導電層を持っています。

多層自動車回路は、高密度実装が必要な自動車電子制御ユニット (ECU) の標準です。

自動車 PCB 基板材料

利用可能なさまざまな自動車用 PCB 基板材料があり、それぞれに独自の利点と欠点があります。

したがって、最も一般的な自動車用 PCB 基板材料は次のとおりです。

メタル コア PCB

メタルコア自動車用 PCB は、モーター コントローラーやその他の電気部品などの高出力アプリケーションで熱を放散できます。

セラミック基板ボード

カラフルなセラミック コンデンサ電子部品

セラミック自動車用 PCB は、エンジン制御ユニットなどの高温用途に適用できます。

自動車用 PCB の紹介: PTFE 基板

PTFE PCB は、燃料インジェクターなどの耐薬品性を必要とするアプリケーションに適用されています。

自動車用 PCB の紹介: 厚銅 PCB

自動車用の厚銅 PCB は、バッテリー管理システムなどの大電流アプリケーションに適用できます。

自動車 PCB 設計の考慮事項

製造業者は、車両の過酷な環境に耐えるように自動車用ボードを設計します。

高温、振動、湿気に耐えられる必要があります。

また、大電流を処理できなければなりません。

自動車用 PCB を設計するときは、次の点を考慮することが重要です:

インダクタの向き

自動車用プリント回路基板を設計する際には、インダクタの向きも考慮する必要があります。

これは、高電流にさらされることが多いためです.

インダクタの向きがこれらの条件に耐えられることを確認する必要があります。

リード カップリング

まず、リードのカップリングを考慮する必要があります。

これは、自動車用 PCB が高温や振動にさらされることが多いためです。

さらに、リード結合がこれらの条件に耐えられることを確認する必要があります。

接地スルーホール

スルーホールの接地も重要な考慮事項です。

これは、これらの PCB が高レベルの電磁干渉にさらされることが多いためです。

したがって、接地スルーホールがこれらの条件に耐えられることを確認する必要があります。

結論として、自動車用ボードはスムーズに走行する車両の重要な部分です。

したがって、製造業者は耐えられるように細心の注意を払って設計する必要があります。

グラウンディングとフィリング

接地、特に保護ワイヤは、恒久的な接地を配置することが困難な領域や、敏感なコンポーネントをシールドする必要がある領域を持つ回路に接地を提供するために、多くのアプリケーションで一般的です。

シールドを改善するために、ワイヤの端子接続またはワイヤ自体に沿って穴を通して接地を利用できます。自動車用 PCB のリターン電流パスを提供するように設計されたリターンを使用してワイヤを接続することはできません。

自動車 PCB 設計要件

重要なのは、以下に対応するように自動車用電子部品を設計する必要があることです:

パフォーマンス要件

自動車の電子部品が過酷な環境下でも機能することは不可欠です。

たとえば、自動車の電子部品は、-40°C から 125°C の範囲の条件下でその性能レベルを維持する必要があります。

そのため、自動車用電子機器の設計に役立つ自動車回路設計のヒントをいくつか挙げました。

• 軽量化と小型化

軽量化と小型化は、車載電子システムの重要な設計上の考慮事項です。さらに、信頼性と熱効率を最大化しながら、PCB の重量とサイズを最小化する必要があります。

• 高い信頼性

また、自動車用 PCB 設計の高信頼性も考慮する必要があります。自動車の電子システムは、極端な温度、湿度、振動、電磁干渉など、さまざまな環境条件にさらされます。さらに、これらの条件に耐え、信頼性の高い動作を維持する必要があります。

• 熱効率

車載基板設計で考慮すべきもう 1 つの重要な点は、熱効率です。自動車の電子システムは大量の熱を発生します。PCB はこの熱を迅速かつ効果的に放散して、コンポーネントの損傷を防ぐ必要があります。

品質保証要件

SO9001、特に自動車業界向けは ISO90001/TS16949 です。

自動車サプライチェーンにおける廃棄物削減、品質変動、欠陥防止に焦点を当てています。

そのため、自動車メーカーは、市場に参入する際に ISO/TS16949 を遵守する必要があります。

自動車産業向けプリント基板の特長

このセクションでは、自動車用 PCB の主な機能のいくつかについて説明します。

極度の高温および低温条件に耐えることができます

自動車用 PCB は、極度の暑さと寒さの中で適切に機能できなければなりません。そのため、温度変化による破損や変形がありません。

耐薬品性

自動車用 PCB は、あらゆる種類の化学薬品や液体に耐性があります。

これは、ボードがガス、オイル、クリーナー、その他の自動車用液体に定期的にさらされることに耐えることができる必要があるためです.

高い信頼性

自動車用 PCB の強力な材料は長期間使用できるため、信頼性の高い製品になります。

汚れにくい

汚れや破片が自動車の PCB に侵入しないように設計されているため、侵入することはありません。

これにより、ボードが常にきれいで新しく見えるようになります。

優れた自動車環境適応性

自動車用電子部品を使用すると、自動車用 PCB は、高温や振動のある環境など、さまざまな自動車環境で適切に機能します。

複雑なシステムの適合性

自動車用 PCB は、複雑な自動車システムでの使用に適しています。自動車制御システム、自動車オーディオおよびビデオ システム、自動車セキュリティ システムなど。

自動車 PCB プロトタイプ

手に持った青いプロトタイピング PCB

自動車用プリント回路基板のプロトタイプは、自動車のエレクトロニクス設計に必要です。自動車用 PCB 設計の正確性を検証し、自動車用 PCB 製造の品質を向上させます。

以下は、自動車 PCB プロトタイピングのプロセスです:

まず、設計者はコンピューター ソフトウェアを使用して、自動車用電子製品の要件に従って自動車用 PCB のコンパクトな回路レイアウトを設計します。

次に、自動車用 PCB プロトタイプ メーカーは、このレイアウトを使用して自動車用プリント回路基板を製造します。

ボードを製造したら、テストのために顧客に送ります。

自動車用プリント回路基板に問題がある場合、設計者はレイアウトを変更し、別の試作品のために製造業者に送り返します。

このプロセスは、自動車用プリント回路基板が完成するまで続きます。

自動車用 PCB の紹介: 自動車 PCB 業界の未来

赤い車はマイクロプロセッサの上に立っています。自動車業界におけるチップ不足の概念

自動車市場は現在、PCB にとって 2 番目に大きな市場です。自動車産業は現在 3,160 億ドルの価値があり、2023 年までに 3,490 億ドルに成長する可能性があります。この急速な成長は、車両の需要の増加と、車両の新技術の必要性によるものです。

自動車用途向けに開発されている新しいテクノロジーには、次のものがあります。

– 自動運転

自動運転 路上の車.

– 電気自動車

– コネクテッドカー

高速道路を走る自動運転のコネクテッド カー。

これらの各新技術には、自動車用回路基板の使用が必要です。

たとえば自動運転では、センサーやカメラを使用して周囲のデータを収集する必要があります。このデータは、車の他のシステムと通信できる必要があるコンピューターによって処理されます。

このすべてのデータ処理と通信には、自動車用ボードを使用する必要があります。

電気自動車にも自動車用 PCB の使用が必要です。電気自動車には、使用する大量の電力を蓄え、管理する方法が必要です。これは自動車用ボードの助けを借りて行われます。

最後に、コネクテッド カーも自動車用 PCB に依存しています。コネクテッドカーは、インターネットや他の車両と通信する必要があります。したがって、自動車用ボードはこの通信を可能にします。

お分かりのように、自動車用 PCB は現代の自動車にとって重要な技術です。それらがなければ、私たちが当たり前だと思っている多くのテクノロジーは実現できません。

自動車用 PCB の紹介: 自動車用プリント基板の利点

自動車用回路基板が提供する多くの利点があります。これらの利点には次のようなものがあります:

– まず、耐久性があり、高温に耐えることができます。したがって、エンジンの熱による損傷を心配する必要はありません。

– 第二に、耐水性です。そのため、過酷な道路状況にも耐えることができます。

– 第三に、これらの PCB は振動に強いです。 Hence, they can still work even if the vehicle is going over bumpy roads.

– Fourthly, they have a wide operating temperature range. So, they can still function properly even in extreme temperatures.

– Plus, they can handle large amounts of electricity.

– Besides, they enable communication between vehicles and the internet.

-Also, featuring high thermal conductivity.

– In addition, they enable communication between vehicles and the internet.

– Plus, they are lightweight.

– Finally, have high thermal conductivity.

– Lastly, automotive PCBs are easy to install. You can bolt them onto the frame of the vehicle.

Introducing Automotive PCB:Creating Your Next Automotive PCB

You must be eager to get started on your automotive PCB project.

But, you may be wondering what the best way to create one is.

Here are a few tips:

– First, use automotive-grade PCBs.

– Second, make sure to use the correct automotive connectors.

– Third, follow the automotive design standards.

– Fourth, use reliable automotive components.

– Fifth, test your automotive PCB before installation.

For more detailed instructions, please check out our automotive PCB tutorial.

Introducing Automotive PCB Manufacturing

In the modern automotive industry, automotive PCBs are applicable to control an ever-increasing number of electronic devices in vehicles.

From engine management and infotainment systems to safety features and driver assistance systems, automotive PCBs are at the heart of today’s automobiles.

To meet the unique demands of automotive applications, In pcb assembly, automotive PCBs must be manufactured to precise specifications. They must withstand extreme temperatures, shock, vibration, and other harsh conditions.

まとめ

Now that you know how to create an automotive PCB, it’s time to get started on your next project!

Automotive PCBs are a key part of the smooth running of any vehicle. By ensuring that all the electrical systems in your car are getting well-protected and precisely calibrated, you can avoid many common problems on the road.

If you’re looking for quality automotive PCBs, we have just what you need. Our team is experienced in creating these essential components and can help you get your car back on the road in no time.

We hope you found this blog post helpful.ご不明な点がございましたら、お気軽にお問い合わせください。 We’re always happy to help!