Pedestrian Detection PCB: Der Kern der Automobilelektronik zur Gewährleistung der Verkehrssicherheit

technology29. September 2025 13 Min. Lesezeit

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Pedestrian Detection PCB: Das Kernstück der Automobilelektronik zur Sicherung der Straßenverkehrssicherheit

Im Zuge der rasanten Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen (ADAS) und autonomen Fahrtechnologien ist die Pedestrian Detection PCB zu einem entscheidenden technologischen Eckpfeiler für die Gewährleistung der Straßenverkehrssicherheit, insbesondere zum Schutz ungeschützter Verkehrsteilnehmer, geworden. Diese scheinbar gewöhnliche Leiterplatte trägt die anspruchsvolle Aufgabe, riesige Datenmengen von Sensoren wie Kameras, Millimeterwellenradar und Lidar zu verarbeiten und innerhalb von Millisekunden lebenswichtige Entscheidungen zu treffen. Als Sicherheitsexperte, der tief im Bereich der Automobilelektronik verwurzelt ist, weiß ich, dass ihr Design und ihre Herstellungskomplexität die von Consumer-Elektronik bei Weitem übertrifft. Sie muss nicht nur den Funktionssicherheitsstandard ISO 26262 erfüllen, sondern auch die strengen Prüfungen des Qualitätsmanagementsystems IATF 16949 bestehen und im Rahmen der AEC-Q-Zertifizierung eine Zuverlässigkeit über den gesamten Lebenszyklus gewährleisten. Die Highleap PCB Factory (HILPCB) ist mit ihrer jahrelangen Erfahrung in der Automobilfertigung bestrebt, globalen Automobilherstellern Pedestrian Detection PCB-Lösungen anzubieten, die den höchsten Sicherheits- und Qualitätsstandards entsprechen.

ISO 26262 Funktionale Sicherheit: Die Lebensader der Pedestrian Detection PCB

Funktionale Sicherheit ist das oberste Gebot in der Automobilelektronik, und dies gilt umso mehr für Fußgängererkennungssysteme, die direkt die Personensicherheit betreffen. Jeder noch so kleine elektronische Fehler kann katastrophale Folgen haben. Daher muss das Design der Pedestrian Detection PCB von Grund auf streng dem ISO 26262 Standard entsprechen.

Dieser Standard definiert Automotive Safety Integrity Levels (ASIL), von A bis D, wobei höhere Stufen strengere Anforderungen bedeuten. Fußgängererkennungssysteme erfordern in der Regel ASIL B- oder ASIL C-Niveaus. Dies bedeutet, dass das PCB-Design eine Reihe von Sicherheitsmechanismen integrieren muss, um zufällige Hardwarefehler und systematische Fehler zu verhindern und zu kontrollieren.

Wesentliche Designüberlegungen umfassen:

Redundantes Design: Einsatz von redundanten Zwei- oder Mehrpfad-Designs in kritischen Signalpfaden oder Stromversorgungsnetzen, um sicherzustellen, dass das System auch bei Ausfall eines einzelnen Pfades grundlegende Sicherheitsfunktionen aufrechterhalten oder in einen sicheren Zustand übergehen kann.
Fehlerdiagnose und -berichterstattung: Die Leiterplatte muss Diagnoseschaltungen integrieren, die den Betriebszustand kritischer Komponenten (z. B. Prozessoren, Power-Management-Chips) in Echtzeit überwachen können. Sobald eine Anomalie erkannt wird, muss die Diagnoseabdeckung (Diagnostic Coverage) die ASIL-Anforderungen erfüllen und den Fehler über das fahrzeuginterne Kommunikationsnetzwerk (z. B. CAN-Bus) an die übergeordnete Steuerung melden können.
Fail-Safe-Mechanismus: Wenn das System einen schwerwiegenden, nicht korrigierbaren Fehler erkennt, muss das PCB-Design sicherstellen, dass das System sicher heruntergefahren oder in einen vordefinierten Sicherheitsmodus wechseln kann, um unkontrolliertes gefährliches Verhalten zu vermeiden. Dies ist eine grundlegende Anforderung für alle Kollisionsvermeidungs-PCB.

HILPCB versteht die Bedeutung der funktionalen Sicherheit für Automotive-PCBs zutiefst. Unser Ingenieurteam arbeitet während der Designüberprüfungsphase eng mit den Kunden zusammen, um sicherzustellen, dass Layout, Bauteilauswahl und elektrische Leistung der Leiterplatte die Anforderungen des angestrebten ASIL-Niveaus vollständig erfüllen.

ASIL-Sicherheitsstufenanforderungsmatrix

Der ISO 26262 Standard definiert verschiedene Automotive Safety Integrity Levels (ASIL) basierend auf Risikoschwere, Expositionswahrscheinlichkeit und Beherrschbarkeit. Höhere Stufen stellen strengere Anforderungen an Hardware-Fehlerraten und Sicherheitsmechanismen.

Anforderungen	ASIL A	ASIL B	ASIL C	ASIL D
Einzelfehler-Metrik (SPFM)	≥ 90%	≥ 90%	≥ 97%	≥ 99%
Latentfehler-Metrik (LFM)	≥ 60%	≥ 80%	≥ 90%	≥ 90%
Zielwert für zufällige Hardwarefehler (FIT)	< 1000	< 100	< 100	< 10

* FIT: Failures In Time, Anzahl der Ausfälle pro Milliarde Stunden.

Zuverlässigkeit in rauen Umgebungen: Automobilgerechte Materialien und Designüberlegungen

Die Arbeitsumgebung im Automobil ist eine der anspruchsvollsten für alle elektronischen Geräte. Von der extremen Kälte Sibiriens bis zur sengenden Hitze der Sahara, von holprigen unbefestigten Straßen bis zu feuchten Küstengebieten muss die Pedestrian Detection PCB in einem weiten Temperaturbereich von -40 °C bis 125 °C stabil funktionieren und starken mechanischen Vibrationen und Feuchtigkeitsschocks standhalten.

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, sind Materialauswahl und Konstruktionsdesign entscheidend:

Hoch-Tg-Substrat: Automobil-PCBs verwenden üblicherweise Substrate mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) von über 170 °C. Ein hoher Tg-Wert bedeutet, dass die Leiterplatte bei hohen Temperaturen eine bessere Dimensionsstabilität und mechanische Festigkeit aufweist, wodurch Delamination und Verzug wirksam verhindert werden. Die von HILPCB angebotene Hoch-Tg-PCB ist eine ideale Wahl für automobile Elektronikanwendungen.
Materialien mit niedrigem CTE: Nicht übereinstimmende Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) sind eine Hauptursache für die Ermüdung von Lötstellen und Risse in Durchkontaktierungen. Die Auswahl von Substraten mit CTE-Werten, die denen elektronischer Komponenten ähneln, kann die Zuverlässigkeit der Leiterplatte unter Temperaturwechselbelastung erheblich verbessern.
CAF-Beständigkeit: Conductive Anodic Filament (CAF) ist ein potenzieller Fehlermodus für PCBs in Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit, der zu internen Kurzschlüssen führen kann. HILPCB verwendet hochwertige Glasgewebe- und Harzsysteme und optimiert die Bohrverfahren, um eine hervorragende CAF-Beständigkeit zu gewährleisten.
Dickkupfer-Design: Um hohe Ströme zu führen und die Wärmeableitung zu verbessern, erfordern die Leistungsbereiche in ADAS-Systemen oft die Verwendung von Dickkupfer-PCBs. Verdickte Kupferfolie reduziert nicht nur den Temperaturanstieg der Schaltung, sondern erhöht auch die mechanische Festigkeit der Leiterplatte.

Diese scheinbar grundlegenden Entscheidungen bilden zusammen den Eckpfeiler der Zuverlässigkeit von Autonomous Driving PCB und gewährleisten einen stabilen Betrieb über die gesamte Lebensdauer eines Fahrzeugs von 15 Jahren oder länger.

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Hochgeschwindigkeits-Signalintegrität: Gewährleistung einer präzisen Sensordatenübertragung

Fußgängererkennungssysteme verlassen sich auf hochauflösende Kameras, Radar und andere Sensoren, die extrem hohe Datenraten erzeugen. Zum Beispiel kann die Datenrate einer hochauflösenden Kamera mehrere Gbit/s erreichen. Eine der Kernaufgaben der Pedestrian Detection PCB besteht darin, sicherzustellen, dass diese Hochgeschwindigkeitssignale verlustfrei und präzise von der Schnittstelle zum Hauptprozessor übertragen werden können.

Herausforderungen an die Signalintegrität (SI) umfassen:

Impedanzkontrolle: Hochgeschwindigkeits-Signalübertragungsleitungen müssen eine präzise charakteristische Impedanz (typischerweise 50 Ω Single-Ended oder 100 Ω Differenzial) aufweisen. Jede Impedanzfehlanpassung führt zu Signalreflexionen, die die Datenintegrität beeinträchtigen.
Differenzialpaar-Routing: Differenzialsignalpaare (wie MIPI, LVDS) müssen streng gleich lang und gleich weit verlegt werden, um die Gleichtaktstörung maximal zu unterdrücken.
Übersprechen und EMI: Die hohe Dichte der Verdrahtung führt dazu, dass zwischen benachbungserten Signalleitungen leicht Übersprechen auftritt. Das PCB-Design muss elektromagnetische Interferenzen (EMI) durch angemessenen Verdrahtungsabstand, Referenzebenen-Design und Abschirmungstechniken kontrollieren. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, setzt HILPCB fortschrittliche Fertigungsverfahren und Simulationswerkzeuge für Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten ein. Wir verwenden verlustarme Substrate und nutzen elektromagnetische Feldsimulationssoftware, um die Signalintegrität bereits in der Entwurfsphase vorherzusagen und zu optimieren. Ob Fahrspurerkennungs-Leiterplatten oder Verkehrszeichenerkennungs-Leiterplatten, alle teilen sie die gemeinsame Anforderung an Hochgeschwindigkeits-Datenverarbeitung, und eine exzellente Signalintegrität ist die Grundlage für die Realisierung ihrer Funktionalität. Für komplexere Computer Vision Leiterplatten wird auch oft die High-Density Interconnect (HDI)-Technologie, wie HDI PCB, eingesetzt, um komplexe Verdrahtungen auf begrenztem Raum zu realisieren.

Umweltteststandards für Automobilelektronik (AEC-Q100/200 Auszug)

Automobil-Leiterplatten und deren Komponenten müssen eine Reihe strenger Umwelt- und Zuverlässigkeitstests bestehen, um die extremen Bedingungen zu simulieren, denen sie während des gesamten Lebenszyklus des Fahrzeugs ausgesetzt sein können.

Prüfpunkt	Testbedingungen	Zweck
Temperaturwechsel (TC)	-40°C ↔ +125°C, 1000 Zyklen	Bewertet Ausfälle aufgrund von Wärmeausdehnungsungleichheiten der Materialien
Hochtemperatur-Lagerung (HTSL)	+150°C, 1000 Stunden	Bewertet die Langzeitstabilität von Materialien bei hohen Temperaturen
Mechanischer Schock und Vibration

Mehrachsige Zufallsvibration, Simulation von Straßenbedingungen Bewertung der mechanischen Festigkeit und Lötstellenverlässlichkeit von PCBs Temperatur-Feuchte-Bias (THB) 85°C / 85% RH, 1000 Stunden, mit Bias Bewertung des Risikos der elektrochemischen Migration in feuchten und heißen Umgebungen

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV): Der "unsichtbare Schild" in komplexen elektromagnetischen Umgebungen

Moderne Autos sind voll von verschiedenen elektronischen Geräten, von Motorsteuergeräten bis hin zu Infotainmentsystemen, die eine extrem komplexe elektromagnetische Umgebung bilden. Eine Fußgängererkennungs-Leiterplatte muss in dieser Umgebung stabil funktionieren, darf weder andere Geräte stören (elektromagnetische Emission) noch von anderen Geräten gestört werden (elektromagnetische Störfestigkeit).

EMV-Design ist Systemtechnik, und die Leiterplatte ist dabei ein Kernbestandteil. Ausgezeichnete EMV-Designstrategien umfassen:

Mehrschichtplatinen- und Erdungsdesign: Die Verwendung von Mehrschichtplatinen mit vollständigen Erdungs- und Versorgungsebenen, um niederimpedante Rückleitungspfade für Hochgeschwindigkeitssignale bereitzustellen, ist grundlegend für die EMI-Kontrolle.
Stromversorgungs-Integrität (PI): Durch das Platzieren einer ausreichenden Anzahl und Kapazität von Entkopplungskondensatoren an den Stromeingängen und in der Nähe kritischer Chips wird die Stabilität des Versorgungsnetzes gewährleistet und die Kopplung von Rauschen über das Versorgungsnetz verhindert.
Segmentierung und Abschirmung: Physikalische Trennung verschiedener Funktionsbereiche auf der Leiterplatte (z. B. analog, digital, Stromversorgung, HF) und bei Bedarf die Verwendung von Abschirmungen, um gegenseitige Interferenzen zu verhindern.

Eine schlecht konzipierte Kollisionsvermeidungs-Leiterplatte könnte in einem kritischen Moment gestört werden, Fehlurteile treffen oder ausfallen, mit unvorstellbaren Konsequenzen. Das Ingenieurteam von HILPCB befolgt strenge EMV-Designregeln und nutzt Simulationswerkzeuge für die Voranalyse, um Kunden dabei zu helfen, potenzielle EMV-Risiken bereits in der frühen Designphase zu vermeiden.

HILPCBs Automobil-Fertigung: Vom Entwurf zum zuverlässigen Produkt

Auch das perfekteste theoretische Design erfordert exzellente Fertigungsfähigkeiten, um realisiert zu werden. Als IATF 16949-zertifizierter Automobil-Leiterplattenhersteller integriert HILPCB die "Null-Fehler"-Philosophie in jeden Produktionsschritt. Wir wissen genau, wie eine hochwertige Leiterplatte für autonomes Fahren hergestellt wird.

Unser automobilgerechtes Fertigungssystem umfasst:

Spezielle Produktionslinien: Einrichtung unabhängiger Produktionslinien für Automobilkunden, die strengere Prozesskontrollparameter und Qualitätsprüfstandards anwenden.
Strenge Wareneingangskontrolle (IQC): Alle Rohmaterialien für Automobil-Leiterplatten, von Substraten bis zu Chemikalien, müssen von zertifizierten Lieferanten stammen und strengen Prüfungen unterzogen werden.
Fortschrittliche Prozesskontrolle (APC): Bei kritischen Prozessen wie Bildübertragung, Laminierung, Bohren und Galvanisieren setzen wir statistische Prozesskontrollmethoden (SPC) ein, um den Prozessfähigkeitsindex (Cpk) in Echtzeit zu überwachen und stabile Prozessfenster zu gewährleisten.
100% automatische optische Inspektion (AOI) und elektrische Prüfung: Jede ausgelieferte Automobil-Leiterplatte durchläuft mehrere AOI-Prüfungen und Hochspannungs-Elektrotests, um sicherzustellen, dass keine Unterbrechungen, Kurzschlüsse oder winzigen Leiterbahnfehler vorhanden sind. Die Wahl von HILPCB bedeutet, dass Sie einen Partner wählen, der die Qualitätsanforderungen der Automobilindustrie genau versteht. Wir produzieren nicht nur Leiterplatten, sondern bieten auch Qualitätssicherung für Ihre Schlüsselprodukte wie Lane Detection PCB und Traffic Sign Recognition PCB.

HILPCB Automobil-Zertifizierungen für die Fertigung

Unsere Fertigungskapazitäten und unser Qualitätsmanagementsystem sind in der Automobilindustrie weithin anerkannt, um sicherzustellen, dass wir unseren Kunden Produkte liefern, die den höchsten Standards entsprechen.

IATF 16949:2016 Zertifizierung: Der globale Qualitätsmanagementstandard für die Automobilindustrie, festgelegt von der International Automotive Task Force (IATF), eine wesentliche Voraussetzung für den Eintritt in die automobile Lieferkette.
ISO 9001:2015 Zertifizierung: Der international anerkannte Qualitätsmanagementstandard, der die Grundlage für alle unsere Produktionsaktivitäten bildet.
VDA 6.3 Prozessaudit-Fähigkeit: Die Fähigkeit, die strengen Prozessaudits des Verbandes der Deutschen Automobilindustrie (VDA) zu bestehen und zu erfüllen, was von europäischen Kunden sehr geschätzt wird.
AEC-Q Zertifizierungsunterstützung: Unsere Leiterplattenprodukte können die Kunden bei der Erlangung von Endproduktzertifizierungen wie AEC-Q100 (integrierte Schaltkreise) und AEC-Q200 (passive Bauteile) unterstützen und erfüllen.
PPAP (Produktionsteil-Freigabeverfahren): Die Fähigkeit, Kunden ein vollständiges PPAP-Dokumentenpaket zur Verfügung zu stellen, einschließlich Konstruktionsunterlagen, FMEA, Kontrollplänen, MSA und Maß-/Leistungsprüfberichten.

Vollständige Rückverfolgbarkeit: Die Qualitätskette vom Rohmaterial bis zum fertigen Produkt

In der Automobilindustrie muss bei Qualitätsproblemen die betroffene Charge schnell lokalisiert und ein Rückruf eingeleitet werden können. Daher ist eine vollständige Rückverfolgbarkeit zwingend erforderlich. HILPCB hat ein umfassendes Rückverfolgbarkeitssystem für den gesamten Prozess etabliert.

Jede Pedestrian Detection PCB erhält bei Produktionsbeginn einen einzigartigen QR-Code oder eine Seriennummer. Über diese ID können wir zurückverfolgen zu:

Rohmaterialinformationen: Lieferant, Charge und Produktionsdatum des verwendeten Substrats, der Kupferfolie und der PP-Folien.
Produktionsprozessdaten: Produktionsanlagen, Bediener, Prozessparameter und Zeitstempel bei jedem kritischen Arbeitsgang.
Qualitätsprüfungsaufzeichnungen: Rohdaten und Ergebnisse aus allen Phasen, einschließlich AOI, elektrischer Prüfung, Maßprüfung und Zuverlässigkeitstests.

Diese detaillierte Rückverfolgbarkeitsfunktion erfüllt nicht nur die Anforderungen der IATF 16949, sondern ist auch unser feierliches Versprechen an unsere Kunden. Sie stellt sicher, dass wir bei jedem qualitätsbezogenen Problem im Zusammenhang mit der Computer Vision PCB schnell reagieren, eine effektive Ursachenanalyse durchführen und den Auswirkungenbereich minimieren können.

Jenseits der Leiterplatten: HILPCBs Automotive-Grade PCBA-Dienstleistungen

Eine zuverlässige Leiterplatte (PCB) ist die Grundlage, doch letztlich entscheidet die hochwertige Leiterplattenbestückung (PCBA – Printed Circuit Board Assembly) über die ECU-Leistung. HILPCB bietet schlüsselfertige Komplettmontage-Dienstleistungen aus einer Hand und erweitert damit unsere Vorteile in der Automobilindustrie auf den Bereich der Baugruppenfertigung.

Unsere automobiltauglichen PCBA-Dienstleistungen umfassen:

Automobiltaugliche Bauteilbeschaffung: Gestützt auf unser starkes Lieferkettennetzwerk beziehen wir AEC-Q-konforme Bauteile ausschließlich von autorisierten Händlern, wodurch das Risiko gefälschter oder minderwertiger Komponenten ausgeschlossen wird.
Hochzuverlässiges Lötverfahren: Wir setzen fortschrittliche SMT-Fertigungslinien und selektive Wellenlötgeräte ein und entwickeln optimierte Löttemperaturprofile für komplexe Gehäuse wie BGA und QFN, die häufig in Automobilprodukten verwendet werden, um die langfristige Zuverlässigkeit der Lötstellen zu gewährleisten.
Strenge Reinigung und Beschichtung: Die bestückten Leiterplatten (PCBA) durchlaufen einen strengen Reinigungsprozess, um Rückstände zu entfernen, die eine elektrochemische Migration verursachen könnten. Nach Kundenwunsch wird zusätzlich eine Schutzlackierung (Konforme Beschichtung) aufgebracht, um die Feuchtigkeits- und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.
Umfassende Teststrategie: Wir bieten mehrstufige Testlösungen, einschließlich In-Circuit-Test (ICT), Funktionstest (FCT) und Alterungstest, um sicherzustellen, dass jede ausgelieferte PCBA zu 100 % den Designfunktionen und Leistungsindikatoren entspricht.

Ob für Collision Avoidance PCBs oder andere ADAS-Module, die Bestückungsdienstleistungen von HILPCB stellen sicher, dass Ihre Designabsicht perfekt umgesetzt wird, und beschleunigen die Markteinführung des Produkts.

HILPCB: Matrix der automobiltauglichen Bestückungsfähigkeiten

Wir bieten umfassende Bestückungsdienstleistungen für elektronische Steuergeräte (ECU) im Automobilbereich, die den gesamten Prozess von der Bauteilbeschaffung bis zum abschließenden Funktionstest abdecken und höchste Zuverlässigkeit und Qualität gewährleisten.

Servicepunkt	Fähigkeitsdetails	Wert für den Kunden
Bauteilbeschaffung	Beschaffung von AEC-Q100/200 zertifizierten Bauteilen ausschließlich über autorisierte Kanäle	Eliminiert das Risiko von gefälschten und minderwertigen Produkten, gewährleistet Bauteilzuverlässigkeit
SMT-Bestückungsfähigkeit	01005 Bauteile, 0,35 mm Rastermaß BGA/QFN, hochpräzises POP	Erfüllt die Montageanforderungen für hochdichte, komplexe Chips wie ADAS-Prozessoren.
Lötprozess	Bleifreier/bleihaltiger Prozess, Stickstoff-Reflow-Löten, selektives Wellenlöten	Bietet hochzuverlässige Lötstellen, die den Anforderungen an Vibrationen und thermische Zyklen in der Automobilindustrie entsprechen.
Prüfung & Inspektion	3D AOI, 3D Röntgen, ICT, FCT, Alterungstest	Umfassende Abdeckung, um Nullfehler bei ausgelieferten Produkten zu gewährleisten.
Schutzlackierung	Selektive automatische Beschichtung, konform mit IPC-A-610 Standard	Verbessert den Schutz der PCBA gegen Feuchtigkeit, Salznebel und chemische Korrosion.

Fazit: Wählen Sie einen professionellen Partner, um gemeinsam eine sichere Zukunft zu gestalten

Die Pedestrian Detection PCB ist ein unverzichtbarer Bestandteil moderner Automobilsicherheitssysteme, dessen Design und Fertigung bis ins kleinste Detail mit der Lebenssicherheit verbunden sind. Es erfordert von den Lieferanten nicht nur fortschrittliche Technologie und Ausrüstung, sondern auch ein tiefes Verständnis und Ehrfurcht vor der Sicherheitskultur und den Qualitätssystemen der Automobilindustrie. Von der Erfüllung der funktionalen Sicherheit nach ISO 26262 über die Bewältigung strenger Umgebungsanforderungen bis hin zur Sicherstellung der Hochgeschwindigkeitssignalintegrität und elektromagnetischen Verträglichkeit ist jede Verbindung voller Herausforderungen.

HILPCB hat durch seine langjährige intensive Arbeit im Bereich der Automobilelektronik eine komplette Dienstleistungskette aufgebaut, von der PCB-Designunterstützung über die automobilgerechte Fertigung bis zur hochzuverlässigen Montage. Wir sind nach IATF 16949 zertifiziert und halten uns streng an die AEC-Q-Standards, um Ihr vertrauenswürdigster Partner zu werden. Die Wahl von HILPCB bedeutet die Wahl von Sicherheit, Zuverlässigkeit und Professionalität. Lassen Sie uns gemeinsam einen Beitrag zur Entwicklung sichererer Pedestrian Detection PCBs und zukünftiger intelligenter Fahrsysteme leisten.