汽车电子可靠性测试标准

1、背景

5G将于2020年迈入商用，加上汽车走向智慧化、联网化与电动化的趋势，将带动汽车电子化水平日益提高，汽车电子占整车成本的比重也会越来越大。PCB作为汽车电子中承载电子元器件的母体，汽车电子的快速增长带来相应车用PCB需求量的快速增长。中国汽车电子市场很大程度上由世界**汽车零部件厂商如德尔福、日本电装、博世、大陆等成员**。一些国内PCB制造商正积布局车用PCB领域，但其中通过上述汽车零部件厂家认证的不多。通常汽车领域的认证需要2~4年甚至长时间，除此之外，工艺技术能力和制程控制能力不足是导致发展进入瓶颈期的主要因素。

2、市场分析

所谓汽车电子[1]，其实是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称。车体汽车电子控制装置，包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统（车身电子ECU）。汽车电子较重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。由传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。车用PCB的应用领域包括以下方面：

1.动力控制系统，主要包括发动机控制单元、启动器、发电机、传输控制装置、燃油喷射、动力转向系统等；

2.车身电子系统，主要包括汽车照明、动力门、座椅、无钥匙、空调系统、胎压监测等；

3.安全控制系统，主要包括ABS、安全气囊等；

4.多媒体系统，主要包括仪表显示和娱乐装备等。

其中动力控制系统和车身电子系统作为常规的汽车电子产品，在市场中依旧占有很大的比重。安全控制系统随着汽车安全法规越来越严格，促使安全系统装载率提高，故而市场占有率增速较快，且占整个汽车电子比例较高。随着5G技术的不断发展，消费者对舒适娱乐度的需求也就越来越高，尤其是近两年，通信娱乐多媒体系统呈现出逐年上升的态势。

随着汽车的智能化、自动化以及汽车不断普及，PCB作为汽车电子系统的核心部件也就显得尤为重要。位于汽车不同部位的PCB所处环境不同，对PCB的要求也就不同，比如发动机等高热部位需要使用特殊材料（如陶瓷基、金属基、高Tg），而由于空间范围以及信号传输的要求，PCB的导线宽度以及导线间距也越来越小，层数也越来越密集，逐渐向高密度化的方向发展。而从汽车的种类来看，电动汽车用的部分PCB则需要承载高电压和电流来实现驱动以及灵敏度的要求。同时考虑到汽车的使用环境和使用者的安全**，车用PCB的长期可靠性要求高。如果在产品寿命期内出现PCB可靠性失效会引起巨大损失，包括修理换费用、汽车电路短路引起自燃、汽车行驶中电子元器件故障导致车辆失控造成人身伤害、批量召回、延长保修期，以及企业品牌形象受损等。

3、测试方案

那么到底要如何提升车用PCB的性能？业内一般会做一些PCB检测项目，然后再根据检测结果进一步改善PCB的生产工艺，并进而提高汽车电子产品的性能，其中相关的检测项目主要有以下类型：

◆1.外观检查 ◆5.材料性能

◆2.尺寸测量 ◆6.电气性能

◆3.内部结构 ◆7.化学特性

◆4.较终表面处理 ◆8.可靠性测试

使用相关的测试技术可有效降低PCB给汽车电子带来的故障风险，而在这些测试项目中，可靠性测试显得尤为重要。可靠性测试[2]就是为了评估产品在规定的寿命期间内，在预期的使用、运输或储存等所有环境下，保持功能可靠性而进行的活动。是将产品暴露在自然的或人工的环境条件下经受其作用，以评价产品在实际使用、运输和储存的环境条件下的性能，并分析研究环境因素的影响程度及其作用机理。通过使用各种环境试验设备模拟气候环境中的高温、低温、高温高湿以及温度变化等情况，加速反应产品在使用环境中的状况，来验证其是否达到在研发、设计、制造中预期的质量目标，从而对产品整体进行评估，以确定产品可靠性寿命。在可靠性测试中，其中较常见的就是高温高湿测试，这种测试模拟了车用PCB在日常生活中所会涉及到的各种日晒雨淋等自然气候变换，为将来汽车在工作中能加稳定提供了有效的**。