Leiterplattentechnisch - Umfassende Analyse des Unterschieds zwischen PCB und PCBA

Although printd circuit board (PCB) and Leiterplattenmontage (PCBA) are often used interchangeably, sie/Sie sind nicht gleich. Was ist also der Unterschied zwischen PCB und PCBA?

Sie können eine Leiterplatte als Platine definieren, auf der elektronische Komponenten montiert werden können, um die geplante Schaltung abzuschließen. Im Gegenteil bezieht sich PCBA auf eine Platine, auf der alle Komponenten und Teile gelötet und auf der Leiterplatte montiert wurden und bereit sind, ihre programmierten elektronischen Funktionen auszuführen.

Heute sind Leiterplatten klein, vielschichtig und komplex und kaum Ihre frühesten Vorfahren. Dank fortschrittlicher Konstruktionswerkzeuge und Produktionsmethoden ist die Produktionsgeschwindigkeit dieses Produkts viel höher als zuvor und es ist effizienter. Noch vor zehn Jahren wurden nur die teuersten Prototypen für HDI und FPGA gesehen, aber diese Designs sind mittlerweile weltweit verfügbar.

Grundkomponenten einer Leiterplatte (PCB)

Die Leiterplatte besteht aus einem leitfähigen Leiterplattendesign und einem Substrat in der Regel aus Glasepoxidmaterial. Zum Beispiel, Eine einfache Leiterplatte kann in vier unterteilt werden, sechs oder acht Schichten, während die häufigeren vier und sechs Schichten. PCB-Design ist gedruckte Teile oder gedruckte Schaltungen, oder eine Kombination aus beiden. Das leitfähige Design wird auf isolierendes Epoxidglas gedruckt oder graviert, das ein voreingestelltes Muster erhalten kann.

PCB ist für elektronische Produkte wie Fernseher, Mobiltelefone und PC-Komponenten konzipiert. Sie werden auch zur Herstellung von Beleuchtung und medizinischen Geräten, Industriemaschinen verwendet. PCB ist ein wichtiger Teil der Systemstruktur, da sie elektronische Geräte unterstützt und als elektrische Verbindung von Komponenten dient. Die einzigartigen Eigenschaften von PCB sind:

Dünn und leicht Geeignet für den Anschluss mehrerer elektronischer Komponenten auf kleinem Raum.

Aufgrund seiner grafischen Genauigkeit und Wiederholbarkeit kann das Gerät gewartet, debugged und inspiziert werden.

Die Produktion kann automatisiert werden, um die Kosten für elektronische Geräte zu minimieren.

Leiterplattentyp

Es gibt mehrere Arten von Leiterplatten. Insbesondere PCB hat vier Hauptformen, sie sind:

Einseitige Leiterplatte

Eine einlagige oder einseitige Leiterplatte ist eine Einzelschicht, die aus einem Substrat oder einem Substrat besteht. Eine Seite des Basismaterials ist mit einer dünnen Metallschicht beschichtet. Kupfer ist die am weitesten verbreitete Beschichtung, da es gut als elektrischer Leiter verwendet werden kann.

Doppelseitige Leiterplatte

Beide Seiten des Substrats einer doppelseitigen oder doppelseitigen Leiterplatte sind mit einem Basismaterial einschließlich Kupfer und einer leitfähigen Metallfolie ausgestattet. Durch Löcher durch die Platine können Schaltungen auf der einen Seite der Platine mit Schaltungen auf der anderen Seite verbunden werden. Schaltungen und Komponenten auf einer Doppelschicht-Leiterplatte sind in der Regel auf ein oder zwei Arten verbunden; durch oder mit Oberflächenmontage.

Mehrschichtige Leiterplatte

Eine Reihe von drei oder mehr doppelschichtigen Leiterplatten besteht aus mehrschichtigen Leiterplatten. Diese Platten werden dann mit Kernen zwischen fortschrittlichen Prepregs und Isolierkomponenten laminiert, um zu verhindern, dass übermäßige Hitze irgendwelche Komponenten schmelzen. Die Größe von mehrschichtigen Leiterplatten variiert von 4 bis 10 oder 12 Schichten. Im kommerziellen Maßstab beträgt die maximale Anzahl von Schichten, die im geschichtsträchtigen Mehrgeschoss erstellt wurden, 50.

Flexible Leiterplatte

Im Vergleich zu starren Leiterplatten, die nicht bewegliche Materialien (wie Glasfaser) verwenden, bestehen flexible Leiterplatten aus Materialien, die sich wie Kunststoff bewegen und biegen können. Flexible Leiterplatten können in einlagigen, zweilagigen oder mehrlagigen Formaten sein, genau wie starre Leiterplatten. Ihre Produktionskosten sind oft höher, weil sie auf flexiblen Materialien gedruckt werden müssen.

Starre und flexible Leiterplatte

Eine starre flexible Leiterplatte ist eine Kombination aus einer starren Leiterplatte und einer flexiblen Leiterplatte. Sie bestehen aus mehreren Schichten flexibler Schaltungen, die an mehr als einer starren Platine befestigt sind.

Diese Leiterplatten sind präzise gefertigt. Daher wird es in verschiedenen militärischen und medizinischen Anwendungen verwendet.

Diese Leiterplatten sind leicht im Gewicht, was Gewicht um 60% reduzieren und Platz sparen kann.

Hochfrequenz-Leiterplatte

Die Hochfrequenz-Leiterplatte wird im Frequenzbereich von 500MHz bis 2GHz verwendet. Diese Leiterplatten werden in verschiedenen frequenzkritischen Anwendungen wie Kommunikationssystemen, Mikrowellen-Leiterplatten und Mikrostreifen-Leiterplatten verwendet.

Wie ist die Leiterplatte gestaltet?

Der erste Schritt besteht darin, Software (wie Altium) zu verwenden, um das Schaltungsdesign zu drucken, und dann einen Plotterdrucker zum Drucken zu verwenden. Die innere Schicht wird durch zwei Farben der Tinte dargestellt: Schwarz stellt den Kupferdraht und Weiß den nicht leitenden Bereich der Leiterplatte dar. Dieser Vorgang wird auf der äußeren Schicht umgekehrt.

Der zweite Schritt besteht darin, Kupfer auf die innere Schicht zu drucken, dann das unerwünschte Kupfer zu entfernen, dann die Ausrichtung der Schichten zu überprüfen und den Schichtsensor zur optischen Inspektion zu verwenden.

Der dritte Schritt nach der Inspektion beinhaltet das Laminieren der Leiterplattenschichten und das Bohren von Löchern in die Platte. Nach dem Plattenbohrprozess beginnt der Leiterplattenprozess mit der Verwendung von Chemikalien, um alle verschiedenen Leiterplattenschichten zu schmelzen. Anschließend erfolgt die Bildgebung und Versilberung der äußeren Schicht, die einen Ätzprozess beinhaltet, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

Warum macht es die Leiterplatte stark genug, um die montierten Komponenten zu halten?

Das Substrat, das für die PCB-Verarbeitung und den Druck verwendet wird, ist in der Regel glasfaserverstärktes Epoxidharz. Die Herstellung von High-End-Platten besteht darin, Glasfaser und Epoxidharz mit Kupferfolie zu verstärken. Verbinden Sie es mit einer oder beiden Seiten des Substrats. Eine Platte aus Phenolharz und verstärkt mit Papier und geschmolzener Kupferfolie; Es scheint billiger zu sein.

Der wichtigste Punkt, an den Sie bei der Auswahl einer PCB/PCBA denken sollten, ist, dass eine PCB nur eine Leiterplatte mit gedruckten Schaltungen ist. PCBA ist ein vollständiges Softwarepaket; Es verfügt über alle notwendigen und verfügbaren Komponenten für Ihren gewünschten Zweck.

Warum ist die Leiterplattenmontage in der Produktentwicklung unerlässlich?

Wie bereits erwähnt, wird eine Leiterplatte mit zusätzlichen Komponenten als montierte Leiterplatte bezeichnet, und der Herstellungsprozess wird einfach PCB Assembly oder PCBA genannt. Diese winzigen grünen Chips sind in Kupferdrähten eingekapselt, die sich in Komponenten in der Mitte der zerstörten elektronischen Komponenten befinden. Ihr Rahmen besteht aus Glasfaser, Kupfer und anderen Metallkomponenten und wird mit Epoxidharz getragen und durch Lötmaske isoliert.

Auf einer einzigen Platine verbinden Kupferdrähte, sogenannte Leiterbahnen, Stecker und Komponenten elektrisch. Diese Funktionen bedienen Signale, damit die Leiterplatte auf eine bestimmte Weise arbeiten kann. Diese Funktionen reichen von einfach bis komplex, aber die Größe der Leiterplatte kann immer noch kleiner sein als die Größe des Miniaturansichts.

PCBA-Komponenten

Füllen oder verpacken Sie elektronische Komponenten mit leeren Leiterplatten neu, um während des Montageprozesses eine effektive Leiterplatte (PCA) oder PCBA zu erstellen. Bei der Lochtechnik werden elektronische Bauteile in Löchern platziert, die von leitfähigen Pads umgeben sind. SMT platziert die Pins auf der Leiterplatte, um sicherzustellen, dass die Pins mit den leitfähigen Pads übereinstimmen.

Vor dem Löten müssen die elektronischen Bauteilbefestigungsteile auf beiden Seiten der Leiterplatte auf eine Seite der Leiterplatte geklebt werden. Das Standardverfahren zum Testen von Leiterplattenkomponenten ist wie folgt.

Wenn die Stromversorgung ausgeschaltet ist oder ein automatisches optisches Inspektionswerkzeug verwendet wird, überprüfen Sie die Leiterplatte visuell.

Shutdown wird verwendet, um analoge Signaturanalysen durchzuführen. Diese Untersuchung wird als "Shutdown Check" bezeichnet.

Der Online-Test wird über das Netzteil durchgeführt.

Schließlich wird ein Bump-Test durchgeführt, um festzustellen, ob die Leiterplatte ihre Arbeit ausführt.

PCB VS PCBA: Zuverlässigkeitsanalyse

Herstellungsverfahren

Da die Leiterplatte keine Montage erfordert, ist sie einfacher herzustellen. Angesichts der Komplexität von PCBA, weil verschiedene Module angeschlossen werden müssen, und damit ist das Ofenlöten an der Verbindung.

Kosten

Die Kosten für die Herstellung einer Leiterplatte für dieselbe Platine sind viel niedriger als die Kosten für die Herstellung eines PCBA-Systems. Zusätzliche PCBA-Projekte haben auch erhebliche Kosten, die zu den Gesamtkosten der abgeschlossenen PCBA addieren.

Feature

Die Leiterplatte ist eine leere Platine. Es hat keine Komponenten zur Übertragung von Energie. Im Gegenteil, PCBA ist mit allen notwendigen Komponenten ausgestattet und kann verwendet werden.

Paket

PCB nimmt Vakuumverpackung an, während Leiterplatte nimmt Isolierung oder antistatische Verpackung an.

Wichtige Punkte: Ohne PCBA kann PCB nicht normal funktionieren

Die Funktion der Leiterplatte kann nur nach der Montage realisiert werden. Daher sind die Begriffe PCB und PCBA weit verwandt. Einige wichtige Punkte dieses Artikels sind wie folgt.

Konzeptioneller Unterschied: PCB steht für blanke Leiterplatte, während PCBA für Leiterplatte steht, die mit Komponenten ausgestattet ist, die Steckmontage oder SMT-Montageprozess verwenden. PCBA sollte als komplette Leiterplatte verstanden werden, aber die PCBA kann erst berechnet werden, wenn die Leiterplatte mit den für ihre Funktion erforderlichen Komponenten ausgestattet ist. Diese Komponenten sind in der Regel elektronische Chips, Kabel und andere elektronische Teile. Da Leiterplatten jedoch verschiedene Pakete und Spezifikationen haben, gibt es mehr. Allgemeine Leiterplatten werden aus Epoxidglasharz hergestellt und sind in 4-Schicht-, 6-Schicht- und 8-Schicht-Platten unterteilt; Es hängt von der Anzahl der Signalschichten ab.

PCB ist zweifellos die Grundkomponente aller elektrischen Systeme. Unsere Gesellschaft verlässt sich auf den erfolgreichen Einsatz von Leiterplatten, um Angelegenheiten effektiv abzuwickeln. Wenn diese Grundtechnologie versagt, werden alle menschlichen elektrischen Systeme unbrauchbar sein.

Im Allgemeinen haben sowohl PCB als auch PCBA Potential. Wir sind immer auf dem Weg zu besseren Designs und der Fähigkeit, uns an ultrakomplexe Funktionen auf kleinen Leiterplatten anzupassen.