Rozwój motoryzacji opiera się dziś nie tylko na mechanice, lecz przede wszystkim na elektronice. Nowoczesne samochody są wyposażone w zaawansowane systemy wspomagania kierowcy, układy zarządzania napędem i liczne moduły zapewniające komfort podróży. Sercem wszystkich tych rozwiązań i dodatkowego wyposażenia są płytki PCB. W sektorze automotive niezawodność obwodów drukowanych to konieczność, która wynika z rygorystycznych norm bezpieczeństwa oraz oczekiwań użytkowników.
Warunki pracy elektroniki w pojazdach
W przeciwieństwie do typowej elektroniki konsumenckiej, obwody drukowane montowane w samochodach muszą funkcjonować w środowisku o ekstremalnie zmiennych parametrach. Zakres temperatur od -40°C do ponad 150°C występujących w sąsiedztwie komory silnika, wibracje generowane przez nierówności dróg to tylko część wyzwań, jakim musi sprostać płytka PCB. Dodatkowymi czynnikami jest obecność wilgoci, olejów i środków chemicznych z układu chłodzenia. Jej konstrukcja wymaga więc odpowiednio dobranych laminatów o wysokiej stabilności termicznej oraz wykończeń powierzchni odpornych na korozję.
Normy i standardy branżowe
Niezawodność w motoryzacji jest ściśle regulowana przez normy jakościowe. Standard IPC-6012 w klasie 3, a także certyfikacje IATF 16949 oraz ISO 26262 definiują wymagania dla procesu projektowania i wytwarzania płytek PCB. Obwody muszą przechodzić testy termiczne, wibracyjne oraz zmęczeniowe, aby zagwarantować nieprzerwane działanie przez cały okres eksploatacji pojazdu. Spełnienie powyższych standardów minimalizuje ryzyko awarii systemów krytycznych takich jak ABS, ESP czy sterowanie poduszkami powietrznymi, które mają bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo pasażerów.
Konsekwencje awarii elektroniki
Koszt pojedynczej awarii modułu elektronicznego w pojeździe obejmuje nie tylko wymianę uszkodzonej części, lecz także koszty serwisowe i potencjalną utratę reputacji marki. W skrajnych przypadkach niesprawna płytka PCB może prowadzić do wypadku drogowego, co generuje ogromne konsekwencje prawne i finansowe dla producenta. Z tego powodu konstruktorzy pojazdów inwestują w symulacje termiczne i wibracyjne już na etapie projektu, a producenci płytek stosują wieloetapowe procedury kontroli jakości.
Kluczowe czynniki zapewniające niezawodność płytek PCB w motoryzacji
Podstawową kwestią dla producenta obwodów drukowanych jest zgodność z IPC-A-600 oraz obowiązującymi normami branżowymi. Oznacza to m.in. dobór laminatu o wysokiej temperaturze zeszklenia oraz niskim współczynniku rozszerzalności cieplnej. Ponadto w ramach produkcji stosuje się galwanizowane otwory i wykończenia (ENIG, ImAg), które są odporne na korozję, kontrolę grubości warstwy miedzi i równomierności soldermaski oraz przeprowadzanie testów elektrycznych i optycznych.
Rola producenta PCB w zapewnieniu jakości w branży automotive
Nawet najlepiej zaprojektowana płytka może zawieść, jeśli proces produkcji nie spełnia rygorystycznych wymagań. Sprawdzeni dostawcy, tacy jak Techno-Service S.A. TS PCB, wykorzystują automatyczną inspekcję optyczną (AOI), testowanie elektryczne. Kontrola środowiskowa w zakładzie (temperatura, wilgotność), właściwa chemia procesów galwanicznych i regularne kalibracje maszyn są fundamentem powtarzalnej jakości. Ponadto możliwość szybkiej realizacji serii prototypowych pozwala konstruktorom motoryzacyjnym na błyskawiczne testy w komorach klimatycznych i weryfikację odporności PCB przed uruchomieniem produkcji wielkoseryjnej.
