PCB Blog - automotive printed circuit boardとは

automotive printed circuit boardは自動車電子の重要な構成であり、回路基板設計の合理性、生産技術の成熟度は自動車電子の信頼性に直接影響する。automotive printed circuit boardの欠陥は、自動車メーカーに大きな損失を与えるだけでなく、人々の安全をも危険にさらす。

例えば、XXCars brandは2021年に車両がテールランプ基板パッチの製造問題でテールランプが点滅したりテールランプが点灯しなかったり、後方車両に有効な信号を提供できなかったりする可能性があり、安全上の危険性があり、8000台以上の自動車をリコールする。automotive printed circuit board上の細かい欠陥はいずれも重要な安全リスクをもたらす可能性があり、厳格なテストを通じてautomotive printed circuit boardの品質を制御しなければならない。自動車電子製品回路基板全体のPCBAプロセスが終了した後、まずICTオンラインテストを経て、回路基板に電源が入らない場合、PCBA回路基板に対してプロセス欠陥を診断する電気テストを行い、回路基板の開路、短絡、虚溶接、デバイス欠損、デバイス故障などの有無を確定し、故障をデバイスピンレベルに正確に位置決めしなければならない。検査報告書に基づき、回路基板の故障修理を行うとともに、回路基板製造プロセスにフィードバックし、SMTパイプライン上の関連機器の動作パラメータを調整し、回路基板の良率を向上させる。

新エネルギー自動車回路基板は、新エネルギー自動車の電力システムを制御し管理するための重要なコンポーネントである。通常、これらは一連の電子部品とコネクタで構成され、車両の正常な動作を確保するために電気エネルギーを監視、調整、分配するために使用されます。これらの回路基板は、モータ、バッテリ管理システム、充電システム、その他の重要な機能を制御し、新エネルギー自動車が効率的に動作し、その性能と安全要件を満たすことができるようにする役割を担っています。

自動車電子製品の回路基板に技術的欠陥がないことを確認した後、製品はパッケージ化され、最終的に自動車の該当部位に取り付けられた完成品の形態となり、これで製品の次のテストステーションであるFCT（機能テスト）サイトに入り、自動車電子製品の完成品に対して機能性検査を行った。テストシステムを通じて製品が実際の作業環境で必要とする激励信号と、製品が正常に動作するために制御する必要がある関連負荷ユニットを提供し、激励/応答テストを通じて製品に機能性欠陥があるかどうかを診断する。

1台の車の中のその部位はPCBAを使う必要がありますか？

（1）走行コンピュータ：一般的に運転席ダッシュボードの下またはワイパー連動レバー付近に設置される。

（2）GPS測位システム：車両のAピラー、Bピラー、Cピラー、自動車エンジンルーム内部、計器盤周囲、シート下、テールボックス内部、フロントフロントフロントフロントガラス下などの位置に設置する。

（3）エンジン制御モジュール：通常バッテリの近くに位置する。

（4）車内監視カメラ：主運転席サンバイザーの周囲に取り付け、助手席サンバイザーの周囲、正助手席中間ルーフに取り付ける。リアカメラ：フロントカメラと同じ位置にありますが、場所によっては異なる場合があります。

（5）エアバッグ制御モジュール：ハンドブレーキ付近に取り付ける。

（6）その他の回路基板：助手席バックルボックスの上、セントラルエアコンの下、サイドランキング、助手席の足元、エンジンルームなど、車両の他の部位に分布する可能性がある。

（7）自動車ゲートウェイ：位置は一般的に自動車計器盤の後方にある。

自動車PCBと消費者製品PCBボードにもプロセス要件に差がある。自動車PCBAはより厳しい作業環境と振動衝撃に耐える必要があるため、そのプロセス要件はより高い。例えば、自動車PCBAは、回路の安定性と信頼性を確保するために、より厳格な溶接と保護処理を行う必要がある。また、自動車PCBAはより高い防火等級と防食性能を満たす必要がある。

自動車PCBは、高温、低温、湿度、振動など、より複雑な自動車の作業環境に適応する必要があるため、より良い耐高温、耐湿度、耐振動能力を備えている必要があります。

よく耳にする77 Ghzミリ波レーダは自動車分野に応用されている。ミリ波レーダは、放射波としてアンテナを用いて波長1〜10 mm、周波数24〜300 GHzのミリ波（Millimeter Wave、MMW）を放射するレーダセンサである。ミリ波レーダはミリ波の受信と送信の時間差に基づいて、ミリ波伝播速度、キャリア速度及び監視目標速度を結合して、自動車と他の物体の相対距離、相対速度、角度及び運動方向などの物理環境情報を得ることができる。ミリ波の波長はセンチメートル波と光波の間にあるため、ミリ波はマイクロ波誘導と光電誘導の利点を兼ねている。レーザレーダ（LiDAR）に比べて、現在のミリ波レーダ技術はより成熟し、より広く応用され、コストがより安い、可視カメラに比べてミリ波レーダーの精度と安定性が良く、価格差も縮小している。特に、24時間365日の作業には代えられない利点があり、自動車電子メーカーが公認する主流の選択肢となり、巨大な市場需要を持っている。

車載ミリ波レーダはミリ波周波数に応じて24 GHz、77 GHz、79 GHzミリ波レーダの3種類に分類できる。ミリ波は極高周波電磁波と呼ばれ、1 ~ 10ミリの電磁波である。マイクロ波と赤外波の特徴を兼ね備え、周波数は30 ~ 300 GHzの間で、開放周波数帯によって77 GHzミリ波レーダを定義するのは、動作周波数帯が76 GHz ~ 81 GHzのミリ波レーダであり、自動車の前衝突防止のための主レーダである。

77 GHzミリ波レーダの動作原理：

77 GH 2ミリ波レーダは送信アンテナを通じて相応の波長帯の指向性のあるミリ波マイクロ波を発信し続け、ミリ波マイクロ波が障害目標に遭遇した後に反射して戻り、77 GHzミリ波レーダの受信アンテナを通じて反射してきたミリ波を受信し、ミリ波の波長帯に基づいて、自車の車速変化と結びつけて、相関公式を利用してミリ波が途中を飛行する時間x光速/2を計算すれば、前車の車速変化と方位変化の状況を知ることができ、さらに自車と前車の相対距離を推定することができ、リアルタイムで前車位置、距離と運行方向を把握し監視することができる。そのため、77 GHzミリ波レーダは反射された米波を送受信することで物体を感知する。

77 GHz車載レーザレーダの優位性は顕著で、24 GHzに代わるものが主流になりつつある。（1）77 GHzレーダの解像度と精度はより高い：速度解像度と精度は無線周波数に反比例するため、より高い無線周波数はより良い速度解像度と精度をもたらす。77 GHzのミリ波レーダは24 GHzの速度分解能と精度より3倍向上し、（2）77 GHzレーダの体積はより小さい：77 GHzアンテナアレイの間隔は24 GHzの3分の1しかないので、ミリレーダ全体の体積もその3分の1を実現することができる。

探査距離は遠く、150 ~ 200メートル。干渉防止能力が強く、雨や雪、霧の天気の影響を受けず、仕事が安定している。金属物質に敏感で、距離、位置、方向の正確さなどの原因を探知して77 GHzミリ波レーダーモジュールを急速に発展させた原因。

要するに、PCBメーカーから見れば、automotive printed circuit boardは非常に有望な方向であるが、製品の品質管理問題に注意する必要がある。