O Que é PCB de Eletrônica Veicular?

Vamos começar explicando o significado de uma PCB.

A placa de circuito impresso é uma placa não condutora com todos os componentes eletrônicos e elétricos. Os componentes elétricos se conectam à placa por meio de um auxílio de suporte físico.

Uma placa de circuito impresso automotiva é um sistema de circuito complexo que controla a maioria das operações eletrônicas de um carro.

A montagem da placa de circuito impresso é um componente crucial da eletrônica do veículo. Ela serve como base para os circuitos eletrônicos que controlam vários aspectos da operação do veículo. Aqui estão algumas coisas importantes que você deve saber sobre PCBA para eletrônicos de veículos:

Como fabricante líder de PCBs automotivas, com 15 anos de experiência e em conformidade com a norma IATF16949, oferecemos suporte à prototipagem de montagem de PCBs e PCBs até a produção em massa para todos os seus projetos de PCBs automotivas, fornecendo PCBs rígidas padrão, placas de circuito flexível e soluções rigid-flex para fabricantes automotivos e seus fornecedores.

Ao Projetar PCBAs para Eletrônicos de Veículos, Há Vários Fatores a Serem Considerados, entre Eles

Tamanho e formato: O PCBA deve ser projetado para caber no espaço disponível no veículo e atender a todas as restrições dimensionais.

Posicionamento e roteamento de componentes: A colocação dos componentes no PCBA e o roteamento dos traços devem ser otimizados para uma operação eficiente e para minimizar o ruído elétrico.

Requisitos elétricos e térmicos: O PCBA deve ser projetado para atender aos requisitos elétricos e térmicos específicos do aplicativo.

Teste e validação: O projeto do PCBA deve permitir testes e validação fáceis da funcionalidade da placa.

A montagem da placa de circuito impresso é um componente essencial da eletrônica do veículo que fornece uma plataforma estável para que os componentes eletrônicos interajam entre si. Há diferentes tipos de PCBAs usados na eletrônica de veículos, e seu projeto deve considerar vários fatores, como tamanho, colocação de componentes e requisitos elétricos/térmicos. Como a tecnologia continua evoluindo, podemos esperar ver PCBAs ainda mais sofisticados em veículos futuros.

Quais são as Aplicações da PCB Automotiva

Diferentes aplicações de veículos estão sendo usadas em PCBs automotivas. Pode-se afirmar que, quando se trata de aplicações, as PCBs podem ser consideradas como a espinha dorsal do sistema elétrico.

A seguir, apresentamos a lista das principais aplicações de PCBs automotivas.

1. kit GPS e módulos ECU.

2. displays (digitais) e sensores de transmissão.

3. sistema de radar e componentes de áudio e estéreo.

4. conversores CA/CC e controles do motor.

5. sistema de sincronização do motor e sistema de LED.

6. detectores de ocupantes e quadro de distribuição de energia. fabricação.

Exigência de Garantia de Qualidade

Em uma perspectiva internacional, a demanda por produtos de qualidade dos fabricantes e distribuidores depende das normas ISO9001.

Para ser mais específico, o sistema de administração de qualidade que rege o setor automotivo é o ISO90001/TS16949.

Ele integra requisitos especiais e se concentra na prevenção de defeitos, na redução de desperdícios e na flutuação da qualidade na cadeia de suprimentos do setor automotivo.

Como fabricante automotivo, você precisa obter a ISO/TS16949 antes de entrar genuinamente no mercado.

Para definir um produto na classe 3, você deve construí-lo de acordo com todos os critérios do IPC.  O padrão IPC classe III determina os padrões de qualidade para:

Seleção de laminados

Espessura do revestimento

Processos de fabricação

Disposição das instalações, como componentes na placa de circuito impresso

Critérios de inspeção

Qualificações do material

Prototipagem de PCB Automotiva

Você precisará ter um protótipo de placa de circuito impresso automotivo antes de ter a placa de circuito impresso automotiva real.

O protótipo o guiará na criação de uma placa de circuito impresso automotiva boa e completa.

Ele também o ajudará a saber se o projeto da placa de circuito impresso automotiva de que você precisa funcionará.

PCB para Montagem na Indústria Automotiva

Com o protótipo de PCB em mãos, você está livre para passar para o processo de montagem.

Antes de prosseguir, é preciso garantir que o protótipo de PCB esteja funcionando perfeitamente.

Vamos dar uma olhada em alguns dos processos de montagem que você precisa conhecer.

Vantagem da Montagem de PCBs Automotivas da Hitechpcba：

Atualmente, impulsionado por tecnologias avançadas, como inteligência artificial, comunicação 5G e rede de veículos, o veículo inteligente se tornou outra saída após o veículo elétrico. No que diz respeito à montagem de PCB para automóveis, a compra e a produção de placas e componentes de PCB também são muito rigorosas. A Hitechpcba tem uma experiência muito rica em PCBA para automóveis, como Harley-Davidson, Denso e outras fábricas de automóveis são nossos clientes.

Embora a produção de placas de circuito PCBA automotivas esteja madura, ela ainda exige um alto nível de gerenciamento, o que representa um desafio para a confiabilidade da montagem de componentes e patches de PCB. A Hitechpcba se concentra na fabricação de placas PCBA de qualidade e se torna seu fornecedor preferencial. Ao mesmo tempo, ampliamos nossa certificação para a bem-sucedida certificação automotiva IATF 16949 e temos uma grande vantagem na fabricação de PCBAs eletrônicos automotivos.

A IATF 16949 descreve os requisitos do sistema de gerenciamento de qualidade para o projeto/desenvolvimento, a produção, a instalação e o serviço de produtos relacionados ao setor automotivo. A norma exige a existência de um local, que é a linha de produção onde ocorre o processo de fabricação de valor agregado. Por fabricação, entende-se todos os processos de fabricação ou montagem dos seguintes itens, incluindo peças ou materiais, peças tratadas termicamente, pintadas, galvanizadas ou outros serviços de processamento final, bem como outros produtos especificados pelo cliente.

Em outras palavras, a IATF 16949:2016 se aplica à organização da fabricação de automóveis, produção de automóveis e fabricação de peças de reparo, especificamente fabricantes de automóveis, produção de materiais relacionados a automóveis, peças de montagem de automóveis ou tratamento térmico, soldagem, organização de chapeamento, pintura ou serviços relacionados. A IATF 16949:2016 lista os regulamentos do sistema de qualidade para o projeto/desenvolvimento, produção, instalação e serviço de produtos relacionados ao setor automotivo.

Tendências da Eletrônica Automotiva em 2023 e O Que Esperar do Futuro

A CES 2022 nos trouxe uma série de dispositivos futuristas para veículos e veículos-conceito interessantes, e a próxima CES 2023 provavelmente não decepcionará. Os componentes eletrônicos desses veículos refletem as tendências mais amplas da eletrônica automotiva que não podem ser ignoradas por montadoras, OEMs, projetistas de componentes eletrônicos de reposição e consumidores. As placas de circuito impresso são a espinha dorsal da eletrônica automotiva, e a proporção dos custos da eletrônica atualmente ocupa cerca de 40% do custo de um carro novo. Espera-se que esse percentual chegue a 50% até 2030, exatamente no ponto em que se projeta que os novos automóveis de consumo sejam parcial ou totalmente autônomos. Se você olhasse sob o capô de um Chevy dos anos 50, seria difícil imaginar que o setor automotivo tenha chegado tão longe.

Não é apenas o número de componentes eletrônicos que deve continuar a aumentar, mas também a complexidade desses sistemas, tanto em termos de hardware quanto de software incorporado. Por trás dessas estatísticas, há várias tendências em eletrônica automotiva que impulsionarão as necessidades de componentes para OEMs e projetistas do mercado de reposição. Vamos analisar como essas tendências estão influenciando o cenário dos sistemas eletrônicos para automóveis novos e futuros.

Principais Tendências em Eletrônica Automotiva

A tendência mais proeminente com a qual todos estão familiarizados é a atual escassez de chips automotivos, que infelizmente se espalhou por praticamente todas as outras áreas do setor de eletrônicos. A eletrônica automotiva abrange várias áreas de aplicação, desde energia até sensoriamento e comunicações sem fio.

Gerenciamento de Energia para Veículos Elétricos

À medida que a infraestrutura dos países economicamente avançados muda e que novos sistemas de bateria são desenvolvidos, podemos continuar a esperar veículos elétricos com maior alcance e tempos de carregamento mais rápidos. Tudo isso depende de sistemas de gerenciamento de energia mais avançados, que dependem de uma série de componentes fundamentais. Esses componentes não são necessariamente altamente integrados como SoCs simplesmente porque precisam lidar com muita energia, mas os sistemas de alta potência ainda podem precisar operar com componentes discretos em módulos dedicados.

Alguns dos Principais Sistemas de Energia que Aparecem nos Veículos Elétricos Incluem:

BMS sem fio para gerenciar a distribuição de carga em pacotes de baterias de EV, além de monitorar as baterias e comunicar os dados às unidades de controle.

Surgimento de tecnologias V2G e carregamento bidirecional em veículos elétricos em estações de carregamento.

Uso de semicondutores mais avançados com alta temperatura de operação e alta condutividade térmica para MOSFETs de potência.

Alguns componentes típicos que precisarão ser usados nesses sistemas de gerenciamento de energia incluem uma variedade de componentes para loops de detecção e controle, como amplificadores de detecção de corrente. Como os veículos elétricos operam com baterias de alta tensão, os componentes para proteção contra ESD também são essenciais para proteger os circuitos. Os CIs de gerenciamento de energia integrados com vários reguladores (veja o MC33PF8200A0ES da NXP abaixo) estão sendo usados para controlar esses sistemas, bem como processadores qualificados para automóveis e um conjunto de ASICs.

Com relação aos FETs de potência que precisam ser executados em alta potência para o gerenciamento de carga/descarga, o SiC e o GaN-SiC são plataformas de materiais ideais para esses componentes de comutação. Em particular, o SiC é um semicondutor de bandgap indireto amplo (bandgap de 3,3 eV) que proporciona baixas perdas durante a conversão de energia em uma frequência de comutação relativamente baixa. Ele também tem alta condutividade térmica em comparação com o Si, o que o torna um material ideal para tarefas de conversão de alta potência em veículos elétricos. Embora esses componentes tenham sido originalmente desenvolvidos para aplicações de energia de RF, como em infraestruturas móveis mais recentes, eles são igualmente úteis em aplicações de energia para veículos elétricos. De fato, o primeiro GaN FET qualificado para uso automotivo com um driver integrado foi anunciado no ano passado, e outras empresas seguiram o exemplo com seus próprios componentes.

Rede no Veículo e Infraestrutura Inteligente

Os carros novos estão processando mais dados do que nunca, e a quantidade de dados que eles usam só aumentará. Atualmente, a rede no veículo em automóveis de consumo está abaixo de 1 Gbps por Ethernet, mas a Gigabit Ethernet no veículo e os dispositivos conectados sem fio dentro do veículo mudarão a forma como os dados são coletados e tratados pelos veículos, bem como a experiência do motorista. A rede no veículo e a rede de infraestrutura inteligente são grandes oportunidades para os novos automóveis e são vistas como um novo mercado em crescimento pelo setor automotivo. Prevê-se que somente a rede no veículo se torne um mercado de US$ 1,5 bilhão até 2026, o que será facilitado por uma série de processadores e SoCs integrados.

Sensores para ADAS Inteligente

Alguns especialistas dizem que levará aproximadamente uma década até que os consumidores possam comprar um carro autônomo. Há muitas razões para isso, que em grande parte giram em torno do desenvolvimento de um conjunto de algoritmos avançados para governar o controle e a tomada de decisões. No entanto, há outros desafios que precisam ser resolvidos no nível do hardware. Além disso, há os desafios regulatórios e a infraestrutura necessária para dar suporte aos veículos autônomos. Esses desafios existem tanto dentro quanto fora do veículo e em relação a outros carros que estão sendo dirigidos por humanos.

O cenário atual de sensores para ADAS envolve alguma combinação de ultrassom, radar e câmeras, todos os quais precisam se conectar a uma ECU. O Lidar também pode se tornar comum nas redes de sensores ADAS, pois permite o mapeamento de profundidade que não é possível com imagens de câmera. O Lidar é interessante porque não se limita ao uso em automóveis, sendo a tecnologia útil para sensoriamento e geração de imagens em cidades inteligentes em geral. Embora o lidar não tenha sido o foco principal das conversas nos últimos anos, as empresas ainda o estão promovendo como parte de uma solução avançada para sistemas ADAS inteligentes, pois ele fornece imagens e mapeamento de maior resolução para dar suporte a sistemas de radar e visão em veículos novos.

Os Componentes Necessários para os Sensores ADAS Vão Além dos Próprios Sensores e Incluem o Seguinte:

Transceptores de radar e SoCs (24 GHz e 77 GHz)

Componentes do sistema Lidar, incluindo diodos de laser pulsado

ADCs multicanais e processadores incorporados para fusão de sensores

Componentes para câmeras personalizadas, incluindo módulos de sensores CCD/CMOS

Alguns sensores e seus componentes de suporte podem precisar se comunicar entre si por meio de interfaces digitais padrão (I2C, SPI, CANBus, etc.), enquanto os sensores analógicos podem usar uma interface padrão de 0/5 V/4-20 mA (por exemplo, sensores ambientais).

Poder de Processamento

Os carros atuais contêm mais de 100 ECUs e a expectativa é que esse número só aumente. À medida que o volume de dados coletados e processados nos automóveis aumenta, as ECUs e outros módulos do sistema exigirão mais poder de processamento na forma de MCUs e FPGAs de nível automotivo. O tamanho exato, a velocidade e o local desses componentes ainda são uma questão em aberto. Considerando a tendência de integração observada no mercado de CIs especializados, eu esperaria que muitos fabricantes começassem a oferecer e/ou comercializar SoCs específicos para o setor automotivo que integram uma MCU.

A variedade de serviços sem fio, os sistemas de gerenciamento de energia e a potência de processamento necessários para os novos veículos devem revelar o complicado cenário eletrônico dos novos veículos. É impossível acompanhar todas as tendências da eletrônica automotiva, mas os projetistas que precisam selecionar componentes para esses sistemas podem ter uma visão completa da cadeia de suprimentos com um poderoso mecanismo de busca de eletrônicos. É provável que os fabricantes de chips respondam com SoCs especializados, semelhantes aos de IoT e produtos móveis, e você pode encontrar esses e outros componentes especializados para veículos novos com o mecanismo de busca correto.

Como Obter Uma Cotação

Você pode facilmente fazer pedidos de pequenos lotes no subsolo e obter cotações de montagem de PCBs. Basta encaminhar seus requisitos e informações de contato para sales@hitechpcb.com . Responderemos o mais rápido possível.