PCB可靠性在汽车应用中至关重要

　　前言、背景

　　汽车电子其实并非与其它复杂电子产品完全不同：多个中央处理器、网络、实时数据收集，以及极为复杂的 PCB。汽车行业的设计压力与其它类型的电子产品相似：设计时间短，市场竞争激烈。那么汽车电子与例如一些高端娱乐产品电子之间有什么区别?天壤之别!如果PCB在娱乐产品中发生故障，人们的性命不受威胁;但要是在汽车中发生故障，人们的性命就岌岌可危了。因此，汽车电子部件的可靠性设计是设计过程中需要考虑的一个主要方面。

　　全文要点与大纲如下：

　　a.时间和费用压力

　　与承受着设计时间和开发费用压力的所有产品一样，汽车部件也不例外。一项开发实践能给电子产品公司满足这些基本商业目标提供很大帮助，它是使用虚拟样机来对设计进行分析，并且无需费用和时间来建立多种物理样机，测试这些模型以及根据测试结果做出递增修改。另外，影响产品可靠性的许多因素需要经过数周、数月或者数年的物理破坏才能发现。因此这些情况下的物理样机不是可行的方式。即使在实验舱内，你也不可能精准无误地复制数年的物理振荡、热环境、震动和温度循环破坏。

　　b.仿真是关键

　　仿真，或者说虚拟样机，已经成为了设计过程中越来越重要的步骤。正如明导电子的 Expedition Enterprise 一样，一个复杂的 PCB 系统设计解决方案含有多种形式的虚拟样机功能。　　

 
图1 – 虚拟原型应当在整个设计过程中都加以使用，从而减少
循环时间和费用，以及制造出一种可靠的产品。

　　c.热控制

　　影响可靠性的最关键的一点(这里是就性能而言)是热。集成电路 (IC) 过热会随时间出现问题，汽车环境也会变得非常无情。例如，过热发动机舱里的部件，或开车经过从密歇根州冬季直至亚利桑那州夏季这样的气候。从IC封装开始，贯穿PCB，直至运行环境下的完整产品，都应能控制热度。　　

图2 – 确定热捷径能引导设计人员做出改变，使散热发生很大变化。

　　在PCB设计和机械设计领域使用复杂热分析能带来更好的热管理和可靠性，且无需建立和测试多种物理样机。这节约了大量时间和费用。另外，有了与设计系统紧密整合的方便易用的软件，设计人员能快速利用多种“假设”场景进行实验，并获得性能更好的解决方案。