Wenn Sie sich mit Elektronik beschäftigen, haben Sie vielleicht schon einmal die Begriffe „Printed Circuit Board“ (PCB) und „Printed Circuit Board Assembly“ (PCBA) gehört. Obwohl diese Ausdrücke oft synonym verwendet werden, bedeuten sie nicht immer dasselbe.
Was haben diese Dinge also gemeinsam? Was ist außerdem der Unterschied zwischen einer Leiterplatte und einer PCBA-Leiterplatte?
Leiterplatte (PCB)
Elektronische Komponenten können auf einer Leiterplatte angebracht werden, um einen Schaltkreis zu bilden, indem sie auf der mechanischen Basis montiert werden. Ein mit Epoxidharz beschichtetes Glassubstrat dient als Leiterbild oder Leiterbahn der Leiterplatte.
Leiterplatten (PCBs) bestehen, wie der Name schon sagt, aus gedruckten Bauteilen oder Leiterplatten (PCBs). Am beliebtesten sind vier- und sechsschichtige Leiterplatten. Eine unbestückte Leiterplatte kann jedoch in bis zu acht Signalschichten aufgeteilt sein. Je nach etabliertem Design wird das Epoxidglas entweder mit einem leitfähigen Muster bedruckt oder geätzt.
Was ist der Zweck einer Leiterplatte (PCB)?
Es ist möglich, eine Leiterplatte zu entwerfen und herzustellen, die in verschiedenen elektronischen Geräten wie Fernsehern, Radios, Mobiltelefonen und Computern verwendet werden kann. PCBs sind auch bei der Herstellung von Beleuchtungsgeräten, medizinischen Geräten, Automobilen und den meisten Industriemaschinen nützlich.
Elektronische Komponenten werden von der Leiterplatte getragen, die als elektrische Verbindung zwischen ihnen fungiert. Im Folgenden finden Sie eine Liste der charakteristischen Merkmale von Leiterplatten:
- Eine hochdichte Verkabelung ist aufgrund ihres geringen Gewichts und ihrer geringen Größe für die Verkleinerung der betreffenden elektronischen Geräte geeignet
- Aufgrund der visuellen Konsistenz und Wiederholbarkeit von PBC ist es möglich, Zeit und Geld bei der Wartung, Fehlerbehebung und Inspektion elektronischer Geräte zu sparen.
Gängige PCB-Typen auf dem Markt
Single-Layer-PCB
Eine einseitige Leiterplatte (PCB), oft auch als einseitige Leiterplatte bezeichnet, ist die beliebteste Leiterplatte, da sie einfach zu entwerfen und herzustellen ist. Zur Abdeckung der einschichtigen Leiterplatte wird leitfähiges Material wie Kupfer verwendet. Die Oxidation der Leiterplatte wird durch das Auftragen einer Lötmaskenschicht verhindert. Ein Siebdruck identifiziert Leiterplattenkomponenten. Drucker, Radios und Taschenrechner sind Beispiele für Produkte, die diese Art von Leiterplatte verwenden.
Doppelschicht-PCB
Diese oft als doppelseitige Leiterplatte bezeichnete Platine enthält eine Schicht aus leitendem Material, die auf der Ober- und Unterseite aufgetragen ist. Einer der Hauptvorteile dieser Leiterplatte gegenüber ihrem einseitigen Vorgänger ist, dass sie flexibler und kleiner ist. Es wird in industriellen Steuerungssystemen, USV-Systemen, Telefonen, Konvertern, Verstärkern, Leistungsüberwachungsgeräten und HVAC-Anwendungen eingesetzt.
Mehrschichtige Leiterplatten (PCBs)
Diese Art von Leiterplatte verfügt über mehr als zwei Kupferleiter. Als Vorsichtsmaßnahme wird Klebstoff zwischen die Isolierungen geklebt, um zu verhindern, dass der Stromkreis durch Überhitzung zerstört wird. Beispiele für den Einsatz sind Satellitensysteme, GPS-Technologie, Dateiserver, Datenspeichergeräte und medizinische Geräte.
Starre Leiterplatte
Eine starre Leiterplatte ist eine Leiterplatte, die nicht gebogen oder verdreht werden kann. Es gibt nicht viel Spielraum. Es sind einseitige, doppelseitige oder mehrschichtige starre Leiterplatten möglich. Starre Leiterplatten können nach der Herstellung nicht mehr verändert oder in eine andere Form gefaltet werden.
Flexible gedruckte Schaltung BPlatine (FlexPCB)
„Flexi Circuits“ oder „Flexible PCB“ ist ein anderer Name für „Flex PCB“. Aufgrund ihres flexiblen Materials und ihrer Form sind diese Leiterplatten einfach zu handhaben und zu bewegen. Eine Flex-Leiterplatte kann entweder eine einseitige oder doppelseitige Leiterplatte sein. Wie der Name schon sagt, können Flex-Leiterplatten gefaltet werden und sind nicht so starr wie starre Leiterplatten.
Flexibler Kunststoff (eine dünne isolierende Polymerfolie), Polyimid oder ein ähnliches Polymer oder Kapton ist das Substrat einer flexiblen Platine.
Dieses Substrat ist mit einem leitfähigen Kupferschaltkreis bedruckt und zum Schutz der Schaltkreise wird eine dünne Polymerbeschichtung hinzugefügt. In den Kupferschienen stecken viele Komponenten. Meistens ist SMD Com
PCB-Anwendungen
- PCBs können für Unterhaltungselektronik, schwere Industrieroboter, Automobilkomponenten und medizinische Geräte verwendet werden. Es existiert auf:
- Computer
- Drucker
- Neben Fernsehern
- Handys
- Radios
- Haushaltsgeräte
- Taschenrechner
- Medizinische Bildgebungssysteme
- Beleuchtungssysteme
- Industrielle Kontrollen
- Herzschrittmacher
- Datenspeichergeräte
- Motormanagementsysteme
- Telekommunikationstürme
- Satellitensysteme
Leiterplattenbestückung (PCBA)
Unter PCBA (Printed Circuit Board + Assembly) versteht man den gesamten Prozess, bei dem die unbestückte Leiterplatte durch die PTH- und Oberflächenmontagetechnologieverfahren geleitet wird. Der Lötpastendruck und die Komponentenplatzierung sind zwei der vielen Techniken, die zum Zusammenbau der leeren Leiterplatte mit allen daran befestigten elektrischen Komponenten verwendet werden.
PCBA-Komponenten
Um eine funktionierende Leiterplattenbaugruppe (PCA) zu erstellen, werden während des PCBA-Herstellungsprozesses elektrische Komponenten auf eine leere Leiterplatte eingefügt. Die elektrischen Teile werden mithilfe der Durchstecktechnik in Löchern installiert, die von leitfähigen Pads umgeben sind.
Die Komponenten werden mittels SMT auf der Leiterplatte montiert, um sicherzustellen, dass die Stifte mit den leitenden Pads der Leiterplatte übereinstimmen. Vor dem Verbinden von Elementen, die auf einer Seite einer Leiterplatte (PCB) befestigt sind, muss Klebstoff aufgetragen werden.
Zum Testen einer PCBA-Platine kann eine der folgenden Methoden verwendet werden:
- Ein automatisiertes optisches Inspektionsinstrument bei ausgeschaltetem Strom.
- Analoge Signaturanalyse bei ausgeschaltetem Gerät.
- Stromkreistests werden bei eingeschaltetem Strom durchgeführt.
- Abschließend kann ein Funktionstest durchgeführt werden, um festzustellen, ob die Leiterplatte das leistet, was sie leisten soll.
Through-Hole-Innovation
Durch das Bohren von Löchern in eine Leiterplatte (PCB) können elektrische Komponenten, sogenannte Leitungen, angeschlossen werden. Dabei handelt es sich um eine ältere PCB-Montagemethode als die oberflächenmontierte PCBA-Technologie.
Die automatisierte oder halbautomatische Durchsteckmontage kann für verschiedene Zwecke eingesetzt werden. Dennoch sorgt es für eine sicherere Verbindung zwischen der Platine und den Komponenten und macht das Endprodukt zuverlässiger und langlebiger. Das PCBA-Durchgangsverfahren umfasst die folgenden Schritte:
- Das Bohren von Löchern in die Platine ist der erste Schritt beim Durchgangslochverfahren. Diese Löcher müssen den richtigen Durchmesser haben, um die Komponentenleitungen aufzunehmen.
- Der nächste Schritt besteht darin, die Leitungen in die Löcher einzuführen.
- Der nächste Schritt ist das Löten, und dies ist der letzte Schritt. Durch dieses Verfahren bleiben alle Komponenten an ihrem Platz.
Um sicherzustellen, dass die PCBA wie geplant funktioniert, wird die Baugruppe während des gesamten Prozesses überprüft.
Was PCB und PCB unterscheidet
„Printed Circuit Board“ (PCB) und „Printed Circuit Board Assembly“ (PCBA) sind identische Begriffe in der Elektronikindustrie. In Wirklichkeit handelt es sich dabei um zwei getrennte Einheiten, die oft verwechselt werden.
PCB und PCBA sind größtenteils austauschbare Terminologien. Allerdings bezieht sich PCB auf eine unbestückte Leiterplatte, während sich PCBA auf eine bestückte Leiterplatte bezieht.
- Im Gegensatz zu einer Leiterplatte ist eine PCBA eine voll funktionsfähige Platine, da alle notwendigen Komponenten vorhanden sind. Es ist wichtig zu beachten, dass PCBs und PCBAs zwei unterschiedliche Elemente derselben Leiterplattenherstellung sind
- PCB und PCBA sind zwei verschiedene Produkte mit demselben allgemeinen Ansatz. Im Gegensatz zu einer Leiterplatte handelt es sich bei einer PCBA um eine vollständig bestückte Leiterplatte, die alle Komponenten enthält, die für eine ordnungsgemäße Funktion in der beabsichtigten Anwendung erforderlich sind.
- Im Gegensatz zu einer PCB kann eine PCBA sofort in einem elektrischen Gerät eingesetzt werden. Aufgrund der vielen Komponenten und Verfahren ist es einfacher, eine leere Leiterplatte herzustellen als eine vollständig bestückte Leiterplatte.
- PCBAs sind auch teurer in der Herstellung als leere PCBs. Für ein fertiges Board sind jedoch beide Schritte erforderlich. Ohne eine Leiterplatte können Sie keine Leiterplatte bauen.
- Die konventionelle Herstellung von Leiterplatten (PCB) beginnt mit dieser Anfangsphase, und die PCBA-Produktion macht sie.
- Ein weiterer Unterschied besteht in der Verpackung von PCBs und PCBAs. Es gibt zwei Arten von Verpackungen für PCBs und PCBAs: Vakuumverpackung und Fachverpackung oder antistatische Verpackung.
- Eine PCBA ist ein vormontiertes System, das alle wesentlichen Komponenten enthält und sofort einsatzbereit ist. Im Leiterplattenbau können beispielsweise Kondensatoren, Widerstände, Dioden, Trioden und viele weitere Komponenten verwendet werden. Bei einer PCBA handelt es sich um eine vollständige elektronische Baugruppe, während es sich bei einer Leiterplatte nur um die elektrischen Schaltkreise auf einer Rohplatine handelt.
Ist es immer günstiger, PCBAs in China zu kaufen?
Kurz gesagt: Ja, PCBA ist in China günstiger. Erlauben Sie mir, Ihnen einige Beispiele zu geben, die Ihnen das Verständnis erleichtern.
Ein Leiterplattenbestückungshersteller in Deutschland berechnet Ihnen 339 US-Dollar für 30 Zweischichtplatinen mit den Abmessungen 80 x 90 mm. In China kosten ähnliche Geräte mit den gleichen Funktionen 20 US-Dollar.
Darüber hinaus bieten chinesische Leiterplattenbestückungsdienste Bearbeitungszeiten von einer Woche oder weniger. Für eine Bestellung von 1 Einheiten beträgt die Bearbeitungszeit für eine USA-PCBA einen Monat und der Stückpreis beträgt 3.48 US-Dollar pro Einheit. Eine ähnliche Bestellung wie eine chinesische PCBA würde 0.37 US-Dollar pro Einheit kosten und fünf Tage in Anspruch nehmen.
PCBA- und PCB-Service in China ist in den meisten Fällen günstiger und schneller, selbst wenn die Importzeiten eingerechnet werden.
Fazit
Da elektronische Teile nicht einfach zu handhaben sind, müssen sich Spezialisten in diesem Bereich ständig weiterbilden und weiterentwickeln. Allerdings wird die Terminologie „Leiterplatten- und Leiterplattenmontage“ oft missverstanden.
Es ist wichtig zu wissen, dass diese beiden Namen nicht gleichwertig sind. Die Leiterplatte bezieht sich auf eine modifizierte Grundplatte. Sobald die wesentlichen elektronischen Komponenten darauf installiert sind, wird es zu einer PCBA und kann nun eine bestimmte elektronische Funktion ausführen.
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