車載安全系統(tǒng)（如 ESP、安全氣囊控制器、自動駕駛緊急制動系統(tǒng)）是行車安全的 “最后防線”，其 PCB 需承受汽車行駛中的持續(xù)振動與突發(fā)沖擊 —— 車輛顛簸時的振動頻率可達 10-50Hz，緊急剎車時的沖擊加速度可達 50m/s²。普通 PCB 若未做抗振設(shè)計，會出現(xiàn)焊點疲勞斷裂、元件脫落、線路開裂等問題：某車企曾因安全氣囊控制器 PCB 的焊點脫落，導致碰撞時氣囊未彈出，引發(fā)安全事故。要制造車載安全系統(tǒng) PCB，需從焊點工藝、結(jié)構(gòu)加固、振動測試三個維度構(gòu)建防護體系。

 

首先是抗疲勞焊點工藝的優(yōu)化。安全系統(tǒng) PCB 的焊點需承受百萬次振動循環(huán)，傳統(tǒng) Sn63Pb37 焊錫的低溫脆性明顯，在 - 40℃~85℃溫度循環(huán)下，100 萬次振動后焊點斷裂率達 25%。車規(guī)安全 PCB 需采用無鉛焊錫合金（如 Sn96.5Ag3.0Cu0.5，SAC305），其抗疲勞性能是傳統(tǒng)焊錫的 2 倍，-40℃~85℃循環(huán) 200 萬次后，焊點斷裂率仍≤3%。同時，焊點工藝需做兩項強化：一是 “焊盤設(shè)計”，關(guān)鍵元件（如 MCU、傳感器）的焊盤采用 “淚滴形”，避免振動時焊盤與線路交界處應力集中；二是 “底部填充”，BGA（球柵陣列）元件焊接后，底部涂覆環(huán)氧填充膠（如漢高 UF3800），膠層厚度 50-100μm，增強焊點抗振能力。某測試顯示，做底部填充的 BGA 焊點，振動斷裂時間從 500 小時延長至 1500 小時。

 

 

其次是PCB 結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計。安全系統(tǒng) PCB 通常安裝在車身底盤或儀表盤下方，振動直接傳遞，需通過結(jié)構(gòu)設(shè)計減少應力：一是 “邊緣加固”，PCB 邊緣粘貼 0.3mm 厚的 FR-4 補強板，補強板覆蓋 PCB 固定孔周邊，避免螺絲鎖緊時 PCB 變形；二是 “元件布局”，重量較大的元件（如電解電容、連接器）布置在 PCB 中心區(qū)域，減少振動時的力矩，避免 PCB 傾斜；三是 “緩沖安裝”，PCB 與車身支架之間墊 0.5mm 厚的硅膠緩沖墊（Shore 硬度 50±5），緩沖墊需覆蓋 PCB 面積的 60% 以上，減少振動傳遞。某 ESP 控制器 PCB 初期未做緩沖，振動測試時 PCB 位移量達 0.8mm；加裝緩沖墊后，位移量降至 0.2mm，元件脫落率從 8% 降至 0.1%。

 

 

第三是嚴苛的振動沖擊測試驗證。車載安全 PCB 需通過兩項核心測試：一是 “隨機振動測試”（符合 ISTA 3A 標準），頻率 20-2000Hz，加速度 10g，測試時間 12 小時，測試后 PCB 無裂紋、焊點無斷裂；二是 “沖擊測試”（符合 ISO 16750-3 標準），半正弦波沖擊，加速度 50g，脈沖持續(xù)時間 11ms，測試 10 次，測試后電氣性能正常（飛針測試 100% 導通）。某安全氣囊控制器 PCB 在沖擊測試中，因連接器未加固導致引腳脫落；優(yōu)化布局并增加補強板后，測試通過，滿足車規(guī)要求。

 

 

此外，車載安全 PCB 的 “耐溫性” 也需匹配 —— 安全系統(tǒng)工作溫度范圍通常為 - 40℃~105℃，需選用高 Tg 基材（Tg≥150℃）與寬溫級元件，避免低溫下基材脆化、高溫下元件參數(shù)漂移。某廠商的 ESP PCB 用普通 Tg 基材，-40℃低溫測試后出現(xiàn)線路裂紋；更換高 Tg 基材后，測試通過，無裂紋產(chǎn)生。

 

 

針對車載安全系統(tǒng) PCB 的 “抗振動、高可靠” 需求，捷配推出防護方案：焊點采用 SAC305 無鉛焊錫 + 淚滴形焊盤 + BGA 底部填充，200 萬次振動后斷裂率≤3%；結(jié)構(gòu)加固含邊緣 FR-4 補強板 + 中心元件布局 + 硅膠緩沖墊，振動位移量≤0.2mm；測試通過 ISTA 3A 隨機振動與 ISO 16750-3 沖擊測試，電氣性能 100% 達標。同時，捷配的安全 PCB 選用 Tg≥150℃車規(guī)基材，適配 - 40℃~105℃工作溫度，元件選用 AEC-Q100 Grade 2 級別，確保全溫域可靠性。此外，捷配支持安全系統(tǒng) PCB 打樣（1-6 層），48 小時交付樣品，批量訂單可提供振動沖擊測試報告，助力車企及安全系統(tǒng)供應商研發(fā)符合安全標準的產(chǎn)品，避免因 PCB 失效引發(fā)安全事故。