一、汽车PCB的基本要求

1. 质量保证要求

汽车PCB制造商应符合ISO9001的要求。PCB制造商应符合ISO9001:2008质量管理体系，并致力于遵守严格的制造和组装标准。

汽车产品有其特殊性。1994年，福特、通用汽车、克莱斯勒在汽车行业共同建立了质量控制体系QS9000。21世纪初，随着ISO9001标准的兼容，汽车行业新的质量控制体系问世，即ISO/IATF16949。

ISO/IATF16949 是一套针对全球汽车行业的技术法规。基于ISO9001，结合汽车行业的特殊要求，更注重于缺陷预防，减少质量波动和汽车零部件供应链中易产生的浪费。 在实施 ISO/IATF16949 时，必须特别注意以下 5 个主要工具：PPAP（Production Parts Approval Process），它规定产品在批量生产之前或修改后应得到客户的批准；  APQP（Advanced Product Quality Plan），它规定在生产前应进行质量计划和前期质量分析，然后提出FMEA（故障模式和影响分析）分析和预防潜在产品失效的措施，MSA（测量系统分析）必须对测量结果的变化进行分析，以确认测量的可靠性。SPC（统计过程控制）掌握生产程序并使用统计技术来改变产品质量。 因此，PCB厂商进入汽车电子市场的第一步就是获得IATF16949证书。

2. 基本性能要求

a. 高可靠性

汽车的可靠性主要来自两个方面：寿命和耐环境性。前者是指在使用寿命内可以保证正常运行，后者是指当环境发生变化时，PCB功能保持不变。

1990年代，汽车的平均寿命是8-10年，现在是10-12年，这意味着汽车电子系统和PCB都应该在这个范围内。

在应用过程中，汽车要承受气候变化的影响，从极寒的冬天到炎热的夏天，从阳光到雨水，以及自身行驶引起的温度升高引起的环境变化。 换句话说，汽车电子系统和PCB必须承受多种环境挑战，包括温度、湿度、雨水、酸雾、振动、电磁干扰和电流浪涌。另外，由于PCB是在车内组装的，所以主要受温度和湿度的影响。

b. 重量轻、体积小

轻型和微型汽车有利于节能。轻盈来自于减轻每种成分的重量。例如，一些金属零件被工程塑料零件取代。此外，汽车电子设备和PCB要小型化。例如，从2000年开始，汽车应用中的电子控制单元的体积约为1200 cm3，通过四次下降，小于300 cm3。此外，起点枪械也从用导线连接的机械枪械，变成了用柔性导线连接的、内置PCB的电子枪，体积和重量都减少了10倍以上。

印刷电路板的轻量化和小型化来自密度的增加、面积的减小、厚度的减小和多层化。

二、汽车PCB的性能属性

1. 多种汽车PCB

将机械和电子设备结合在一起。现代汽车技术将传统技术与先进的科技相结合，如手动内饰部件和先进的GPS。在现代汽车中，不同位置有不同功能的电子设备，不同类型的PCB衍生出不同的功能。

根据基板材料，汽车PCB可分为两类：无机陶瓷基PCB和有机树脂基PCB。陶瓷基印刷电路板具有耐高温和优异的尺寸稳定性，使其直接适用于高温电机系统。但它具有陶瓷工艺性差、成本高的特点。目前，随着树脂基板材料耐热性的发展，基于树脂的PCB已经广泛应用于不同性能的汽车以及不同位置应用的基板材料。

一般来说，常用的仪表都是用柔性PCB和刚性PCB来表示车速和里程以及空调设备。或者双层PCB和Flex  PCB用于汽车中的影音娱乐设备。对于通信和无线定位设备以及安全控制设备，使用多层PCB、HDI印刷电路板和Flex  PCB。对于汽车电机控制系统和动力传动控制系统，应使用特殊的板，如金属基板和刚性和柔性印刷电路板。对于微型汽车，应用组件嵌入式印刷电路板上。例如，微处理器芯片用于功率控制器，并直接嵌入功率控制器印刷电路板。例如，自动支援系统的导航设备和立体成像设备中也使用了带有嵌入式组件的PCB。

2. 不同位置对PCB的可靠性要求不同

就公共安全而言，汽车属于高可靠性产品的范畴。因此，汽车PCB除了尺寸、机械和电气性能等一般要求外，还必须通过一些可靠性测试。

a. 热循环试验

根据汽车不同位置划分的五个等级，a、b、c、d、e。

b. 热冲击试验

汽车PCB越来越多地应用于高温环境，尤其是必须处理外部热量和自发热的厚铜PCB。因此，汽车PCB对耐热性的要求更高。

c. 温湿度偏差(THB)测试

由于汽车PCB处于各种环境中，包括多雨或潮湿的环境，因此有必要对其进行THB测试。测试条件包括以下要素：温度（85℃）、湿度（85%RH）和偏置（DC  24V、 50V、 250V或500V）。

THB测试必须考虑PCB的CAF迁移。CAF通常发生在相邻过孔、过孔与线路、相邻线路或相邻层之间，导致绝缘降低甚至短路。相应的绝缘电阻取决于过孔、线和层之间的距离。

三、汽车PCB的制造特性

1. 高频基板

汽车防撞/预测制动安全系统起着军用雷达设备的作用。汽车PCB负责传输微波高频信号，因此需要将低介电损耗的基板与常用的基板材料PTFE一起使用。与FR4材料不同，PTFE或类似的高频基体材料在钻孔时需要特殊的钻孔速度和进给速度。

2. 厚铜PCB

由于汽车电子产品的高密度、高功率和混合动力，带来了更多的热能，而电动汽车往往需要更先进的动力传输系统和更多的电子功能，从而对散热和大电流提出了更高的要求。

制作厚铜双层PCB相对容易，而制作厚铜多层PCB要困难得多。关键在于厚铜图像蚀刻和厚度空位填充。

厚铜多层PCB的内部通路都是厚铜，所以用于图案转移的光致干膜比较厚，对抗蚀刻性要求极高。厚铜图案的蚀刻时间会很长，蚀刻设备和技术条件处于最佳状态，以保证厚铜的完整布线。当制造外部厚铜布线时，可以在层压相对厚的铜箔和图案化厚铜层之间结合，然后执行膜间隙蚀刻。图案电镀的防电镀干膜也比较厚。

厚铜多层PCB的内导体与绝缘基板材料之间存在很大的表面差异，因此普通的多层PCB叠片无法完全填充树脂并产生空腔。为了解决这个问题，应尽可能使用高树脂含量的薄预浸料。某些多层PCB上内部布线的铜厚度不均匀，在铜厚度相差大或小的区域可以使用不同的预浸料。

3. 组件嵌入

为了增加封装密度，减小元件尺寸，手机中广泛采用了内嵌元件的PCB，其他电子设备也需要这样的PCB。因此，组件嵌入式PCB也应用于汽车电子设备中。

根据元件嵌入方式的不同，元件嵌入PCB的制造方法也有很多。汽车电子产品元件嵌入式PCB的制造方法主要有四种。

在这些制造类型中，挖掘类型遵循以下过程：挖掘，然后通过回流或导电胶进行SMD组装。叠层类型是通过内部电路上的薄SMD元件的回流来实现的，或者是指薄部件的制造。陶瓷类型是指印刷在陶瓷基板上的厚膜元件。模块类型遵循以下步骤：通过回流和树脂封装进行SMD组装。采用模块化组件的嵌入式PCB具有相对较高的可靠性，更适合汽车对耐热性、防潮性和抗振性的要求。

4. HDI技术

汽车电子的关键功能之一是娱乐和通讯，其中智能手机和平板电脑需要HDI PCB。因此，HDI PCB中包含的技术（如微孔钻孔、电镀和层压定位）被应用于汽车PCB制造中。

到目前为止，随着汽车技术的快速变化和汽车电子功能的不断升级，PCB的应用将成倍增长。对于工程师和PCB厂商来说，必须重视新技术、新内容，才能满足更高的汽车要求。