PCB可靠性在汽車應用中至關重要

　　前言、背景

　　汽車電子其實并非與其它復雜電子產品完全不同：多個中央處理器、網絡、實時數據收集，以及極為復雜的 PCB。汽車行業的設計壓力與其它類型的電子產品相似：設計時間短，市場競爭激烈。那么汽車電子與例如一些高端娛樂產品電子之間有什么區別?天壤之別!如果PCB在娛樂產品中發生故障，人們的性命不受威脅;但要是在汽車中發生故障，人們的性命就岌岌可危了。因此，汽車電子部件的可靠性設計是設計過程中需要考慮的一個主要方面。

　　全文要點與大綱如下：

　　a.時間和費用壓力

　　與承受著設計時間和開發費用壓力的所有產品一樣，汽車部件也不例外。一項開發實踐能給電子產品公司滿足這些基本商業目標提供很大幫助，它是使用虛擬樣機來對設計進行分析，并且無需費用和時間來建立多種物理樣機，測試這些模型以及根據測試結果做出遞增修改。另外，影響產品可靠性的許多因素需要經過數周、數月或者數年的物理破壞才能發現。因此這些情況下的物理樣機不是可行的方式。即使在實驗艙內，你也不可能精準無誤地復制數年的物理振蕩、熱環境、震動和溫度循環破壞。

　　b.仿真是關鍵

　　仿真，或者說虛擬樣機，已經成為了設計過程中越來越重要的步驟。正如明導電子的 Expedition Enterprise 一樣，一個復雜的 PCB 系統設計解決方案含有多種形式的虛擬樣機功能。　　

 
圖1 – 虛擬原型應當在整個設計過程中都加以使用，從而減少
循環時間和費用，以及制造出一種可靠的產品。

　　c.熱控制

　　影響可靠性的最關鍵的一點(這里是就性能而言)是熱。集成電路 (IC) 過熱會隨時間出現問題，汽車環境也會變得非常無情。例如，過熱發動機艙里的部件，或開車經過從密歇根州冬季直至亞利桑那州夏季這樣的氣候。從IC封裝開始，貫穿PCB，直至運行環境下的完整產品，都應能控制熱度。　　

圖2 – 確定熱捷徑能引導設計人員做出改變，使散熱發生很大變化。

　　在PCB設計和機械設計領域使用復雜熱分析能帶來更好的熱管理和可靠性，且無需建立和測試多種物理樣機。這節約了大量時間和費用。另外，有了與設計系統緊密整合的方便易用的軟件，設計人員能快速利用多種“假設”場景進行實驗，并獲得性能更好的解決方案。