PCB VS PCBA: в чем разница? (Лучший гид в 2021 году)
Хотя печатная плата (PCB) и сборка печатной платы (PCBA) часто используются взаимозаменяемо, это не одно и то же.
Так чем же печатная плата и печатная плата отличаются друг от друга?
Вы можете определить печатную плату как плату, на которой могут быть установлены электронные компоненты для завершения запланированной схемы.
Напротив, PCBA относится к плате, в которой все компоненты и части были припаяны и установлены на печатной плате и готовы выполнять свои запрограммированные электронные функции.
Благодаря передовым инструментам проектирования и методам производства продукт также производится с гораздо более высокими и эффективными темпами, чем раньше.
Даже десять лет назад были замечены только самые дорогие прототипы для HDI и FPGA, но теперь эти разработки легко доступны во всем мире.
Строительные блоки печатных плат (PCB)
Печатные платы состоят из проводящей конструкции, дорожки и подложки, которые обычно изготавливаются из стеклопластиковой эпоксидной смолы.
Например, простые печатные платы могут быть разделены на четыре, шесть или восемь слоев с наиболее распространенными четырех- и шестислойными печатными платами.
Электропроводящий рисунок печатается или наносится на изолирующее эпоксидное стекло в соответствии с заданным рисунком.
Печатные платы предназначены для электронных продуктов, таких как телевизоры, мобильные телефоны и комплектующие для ПК.
Также они используются в производстве осветительного и медицинского оборудования, промышленного оборудования.
Печатная плата является важным элементом структуры системы, поскольку она помогает электронике и функционирует как электрическое звено для компонентов.
Отличительными особенностями печатной платы являются:
Типы печатных плат
Есть несколько типов печатных плат; В частности, есть четыре основных формы печатных плат, а именно:
Односторонние печатные платы
Одна сторона основного материала покрыта тонким слоем металла. Медь является наиболее часто используемым покрытием, так как она хорошо проводит электрический ток.
Двусторонние печатные платы
Двух- или двусторонние печатные платы снабжены основным материалом, включая медь, с обеих сторон платы с тонкой пленкой проводящего металла. Отверстия, просверленные в плате, позволяют схемам на одной стороне платы присоединяться к схемам на другой стороне.
Цепи и компоненты двухслойной печатной платы обычно соединяются одним или двумя способами; либо с проходным, либо с использованием поверхностного монтажа.
Многослойные печатные платы
Серия из трех или более двухслойных печатных плат состоит из многослойных печатных плат.
Эти плиты затем ламинируются вместе с усовершенствованными препрегами и сердечниками между изоляционными компонентами, чтобы предотвратить расплавление любого компонента излишним теплом.
Многослойные печатные платы доступны в различных размерах, от 4 до 10 или 12 слоев.
В коммерческом масштабе наибольшее количество слоев, созданных в многослойном когда-либо построенном, составляет 50.
Жесткие печатные платы
Материнская плата компьютера, вероятно, является наиболее распространенным примером жесткой печатной платы.
Материнская плата представляет собой многослойную печатную плату для распределения питания от источника питания, обеспечивая при этом связь между всеми компонентами компьютера, такими как CPU, GPU и RAM.
Гибкие печатные платы
По сравнению с жесткими печатными платами, в которых используются неподвижные материалы, например стекловолокно, гибкие печатные платы сделаны из материалов, которые могут двигаться и гнуться, как пластик.
Гибкие печатные платы доступны в одно-, двух- или многослойных форматах, например, жесткие печатные платы. Их производство, как правило, дороже, потому что их приходится печатать на гибком материале.
Жесткие гибкие печатные платы
Жесткие и гибкие печатные платы представляют собой комбинацию жестких и гибких печатных плат.
Они состоят из нескольких слоев гибких схем, прикрепленных к более чем одной жесткой плате.
Эти печатные платы построены с высокой точностью. Следовательно, он используется в различных медицинских и военных приложениях.
Эти легкие печатные платы обеспечивают 60% экономии веса и места.
Высокочастотные печатные платы
Высокочастотные печатные платы используются в диапазоне частот от 500 МГц до 2 ГГц. Эти печатные платы используются в различных частотно-критических приложениях, таких как системы связи, микроволновые печатные платы, микрополосковые печатные платы и т. Д.
Печатные платы с алюминиевым покрытием
Эти печатные платы используются в приложениях с высокой мощностью, поскольку алюминиевая конструкция помогает отводить тепло.
Печатные платы с алюминиевой подложкой, как известно, обладают высоким уровнем жесткости и низким уровнем теплового расширения, что делает их идеальными для приложений с высокими механическими допусками. Печатные платы используются для светодиодов и источников питания.
Печатные платы необходимы для каждого аспекта нашей повседневной жизни. Наши устройства и ресурсы сосредоточены на печатных платах, которые поддерживают нашу жизнь. Читайте дальше, чтобы узнать об этом невероятном дизайне технологий.
Печатные платы
Как проектируются печатные платы?
Первый шаг включает печать макета схемы с помощью программного обеспечения (такого как Altium), а затем печать на плоттерном принтере.
Внутренний слой представлен чернилами двух цветов; черный для медных проводов и белый для непроводящих участков печатной платы.
Во внешнем слое этот процесс обратный.
Второй шаг включает печать меди на внутреннем слое, затем удаление нежелательной меди, а затем проверку выравнивания слоев и оптический контроль с помощью датчиков слоев.
После процесса сверления панели начинается процесс нанесения покрытия на печатную плату с использованием химикатов для сплавления всех различных слоев печатной платы.
Затем происходит визуализация и нанесение покрытия на внешний слой, что включает в себя процесс травления для лучшего результата.
После этого наносится паяльная маска, а затем она покрывается серебром или золотом. Наконец, происходит процесс проверки навыков, который печатает важную информацию на печатной плате.
Почему придает печатной плате достаточно прочности, чтобы удерживать собранные компоненты?
Материал подложки, используемый для обработки и печати печатных плат, обычно представляет собой эпоксидную смолу, усиленную стекловолокном.
Высококачественные платы производятся для соединения стекловолокна и армированной эпоксидной смолы с медной фольгой; соединены с одной стороной или обеими подложками.
Доски, сформированные из армированной бумагой фенольной смолы с слитой с ней медной фольгой; кажутся менее дорогостоящими.
Печатные платы платы выполнены из меди. Содержимое должно быть натерто или нанесено желаемым рисунком на поверхность субстрата.
Они покрыты свинцово-оловянным покрытием, которое обеспечивает необходимую защиту от окисления в медных цепях.
Контактные пальцы на внешних краях подложки покрыты сочетанием олова, свинца, никеля и золота для оптимальной проводимости.
Почему сборка печатной платы важна при разработке продукта?
Как уже объяснялось, печатная плата с прикрепленными компонентами называется собранной печатной платой, а процедура изготовления называется Сборка печатной платы или PCBA для краткости.
Эти крошечные зеленые чипы покрыты линиями и медными компонентами, которые вы найдете в центре выпотрошенных электронных компонентов.
Их рамы сделаны из стекловолокна, меди и других металлических компонентов, покрыты эпоксидной смолой и изолированы паяльной маской.
На одной плате медные линии, называемые дорожками, электрически связывают разъемы и компоненты.
Эти функции запускают сигналы, позволяющие печатной плате работать определенным образом.
Эти функции варьируются от базовых до сложных, но размер печатной платы может быть меньше размера эскиза.
ПОСТУПИВ
Типы сборки печатной платы
За последние несколько десятилетий в индустрии печатных плат произошла революция в области детализации на микроуровне. В индустрии печатных плат используются следующие два основных типа сборки.
Технология поверхностного монтажа (SMT)
Чувствительные компоненты устанавливаются на поверхность платы автоматически, некоторые из них минимальные, например, резисторы или диоды.
Блок поверхностного монтажа называется SMD-сборкой.
Он применяется для небольших компонентов и интегральных схем (ИС).
Некоторые производители могут монтировать корпус размером мин. 01005, даже меньше размера карандаша.
Четыре основных этапа заключаются в следующем:
Организация печатной платы: Процесс сборки начинается с нанесения паяльной пасты на плату, особенно в тех областях, где она необходима.
Вставка компонентов: Следующий этап включает размещение компонентов там, где это необходимо, на плате, и этот процесс завершается с помощью устройства для захвата и размещения.
Пайка оплавлением: После того, как компоненты вставлены, начинается нагрев с помощью сборщика.
В этом процессе нагрев платы достигается внутри печи оплавления посредством сборщика, и этот процесс продолжается до тех пор, пока не будут сформированы паяные соединения; что происходит за счет обеспечения температуры, необходимой для паяльной пасты.
Осмотр: Последний шаг включает в себя проверку, которая проводится с использованием ассемблера во время процесса SMT.
Технология сквозного отверстия (THT)
Технология сквозных отверстий подходит для компонентов, которые соединяются выводами или проводами путем соединения их через отверстия.
Компоненты собраны на одной стороне платы и припаяны на другой стороне.
Эта технология используется в сборках печатных плат, которые содержат большие компоненты, такие как конденсаторы и сборочные корзины.
Основные этапы этого процесса следующие:
Бурение: Первым шагом в этом процессе является сверление отверстий на доске.
Сделанные отверстия должны быть подходящего размера, чтобы компоненты можно было легко разместить.
Размещение лида: Этот шаг включает размещение свинца, которое выполняется с помощью ассемблера.
Пайка: Этот шаг подтверждает, что используемые компоненты должны храниться в нужном месте, где это необходимо.
Осмотр: Последний шаг включает в себя осмотр, который тщательно проверяет всю сборку, чтобы убедиться, будет ли печатная плата работать должным образом или нет.
Компоненты PCBA
Пустая печатная плата повторно заполняется или упаковывается электронными компонентами для создания работающей печатной платы (PCA) или PCBA в процессе сборки.
Электронные компоненты размещаются в отверстиях, окруженных токопроводящими площадками с помощью технологии отверстий.
Контакты размещаются на печатной плате с помощью SMT, чтобы гарантировать, что контакты совпадают с токопроводящими площадками.
Крепление электронных компонентов по обеим сторонам платы должно быть приклеено клеем с одной стороны платы перед пайкой. Стандартная рабочая процедура тестирования сборки печатной платы следующая.
Наконец, проводится функциональный тест, чтобы определить, выполняет ли печатная плата свою работу.
PCB VS PCBA: анализ надежности
Производственный процесс
Печатные платы проще в производстве, поскольку они не требуют сборки.
Принимая во внимание, что печатная плата сложна из-за различных модулей, которые должны быть подключены, и последующей пайки в печи ее звеньев.
Цена
Стоимость изготовления печатной платы для той же платы намного меньше, чем изготовление системы печатной платы.
Существуют также значительные затраты, связанные с дополнительными элементами PCBA, которые увеличивают общие показатели заключенной PCBA.
Функциональность системы
упаковка
Ключевой вывод: печатные платы нефункциональны без печатной платы
Функциональность печатной платы достижима только после ее сборки. Следовательно, оба термина «печатная плата» и «печатная плата» тесно связаны.
Некоторые из основных выводов этой статьи заключаются в следующем.
Концептуальная разница: PCB означает печатную плату без покрытия, в то время как PCBA означает платы PCB, оснащенные компонентами, использующими вставную сборку или процесс сборки SMT.
PCBA следует понимать как готовые платы, но PCBA не может быть подсчитана до тех пор, пока печатная плата не будет оснащена компонентами, необходимыми для работы.
Компоненты обычно представляют собой электронные микросхемы, провода и другие электронные компоненты.
Однако это еще не все, поскольку печатные платы поставляются в различных корпусах и спецификациях.
Обычные печатные платы изготавливаются из стекловолоконной эпоксидной смолы и делятся на 4-слойные, 6-слойные и 8-слойные платы; в зависимости от количества сигнальных слоев.
Печатные платы, безусловно, являются фундаментальными строительными блоками всех электрических систем.
Наше общество зависит от успешного внедрения печатных плат для эффективного ведения наших дел.
Все электрические системы людей станут непригодными для использования, если эта базовая технология выйдет из строя.
Есть многообещающие потенциальные возможности для печатных плат и печатных плат в целом.
Мы постоянно движемся к лучшему дизайну и возможности встраивать сверхсложные функции в небольшие печатные платы.