PCB vs. PCBA: Was sind die Unterschiede?

PCB vs. PCBA: Was sind die Unterschiede? Warum es so wichtig ist, das Verfahren zu verstehen, um häufige Fehler vor der Massenproduktion zu vermeiden. Für einen reibungslosen Ablauf müssen wir das Design, die Tests und die Methoden kennen, die bei der Herstellung solcher kundenspezifischen Leiterplatten zum Einsatz kommen. 

Was ist der Unterschied zwischen PCB und PCBA?

PCB steht für Printed Circuit Board (die Platine selbst), PCBA bezeichnet den Herstellungsprozess, bei dem aus einer einzelnen Platte ein fertig montiertes Produkt hergestellt wird. PCB und PCBA dürfen nicht verwechselt werden, da es sich um unterschiedliche Verfahren handelt.

Was ist eine PCBA?

Was ist eine PCBA? PCB steht für Printed Circuit Board (gedruckte Leiterplatte), und das „A“ in PCB(A) steht für Assembly (Bestückung). Das bedeutet, eine unbestückte Leiterplatte zu einer fertigen Leiterplatte oder einem fertigen Produkt zusammenzubauen. Es ist wichtig, die wesentlichen Unterschiede zwischen einer leeren Leiterplatte ohne elektronische Bauteile und der Leiterplattenbestückung (PCBA) zu kennen. Sobald die PCBA-Phase abgeschlossen ist, ist das elektronische Gerät fertig und bereit zum Testen und Einsatz. 

 Was ist PCB?

Was ist eine Leiterplatte? Eine Leiterplatte ist eine im elektronischen Druckverfahren hergestellte Platte. Sie ist ein wichtiges Produkt der Hardwareindustrie, wenn Unternehmen oder Einzelpersonen kundenspezifische Hardware oder elektronische Produkte herstellen möchten. Sie sollten zunächst eine kundenspezifische Leiterplatte entwerfen, die ihren Anforderungen entspricht. Sobald der Entwurf abgeschlossen ist, können wir die Produktionsdateien (oft „Gerber“-Dateien genannt) zur Kleinserienproduktion an die Fabrik senden. Im nächsten Schritt wird die Kleinserie getestet und alle Funktionen und Merkmale bestätigt. Nach der Überprüfung beginnt die Massenproduktion, die oft zwischen 1,000 und sogar Millionen Stück auf einmal variiert! 

PCB-Design und -Herstellung

Der Leiterplatten-Designprozess umfasst mehrere Schritte. Diese Schritte werden in der Regel durchgeführt, bevor Sie Ihr individuelles Leiterplattendesign für die Fertigung im Werk anwenden. Sobald das Design abgeschlossen ist, können wir mit dem Herstellungsverfahren beginnen, bei dem wir die Dateien direkt an den PCBA zur Fertigung übergeben. 

PCB-Designer (oft PCB-Ingenieure genannt) können helfen, indem sie oOnline-Leiterplattendesign und Lösungen, die den Bedürfnissen des Kunden entsprechen. Wenn der Designer ein neues PCB-Layout-Design Bei einem Serviceprojekt entscheidet er oft über das PCB-Layout, abhängig von der Komplexität des Projekts. Die Lagen können zwischen 2 und 16 variieren, am häufigsten sind 2-4 Lagen. Je mehr Lagen die Leiterplatte hat, desto höher sind die Produktionskosten. Dies sollte bei Projektbeginn berücksichtigt werden. Eine Möglichkeit, Kosten für das PCB-Design zu sparen, indem man ein 2-4-Lagen-Design erstellt, ist die Erweiterung des Leiterplattendesigns. Je größer die Leiterplatte, desto weniger Lagen werden benötigt. Für viele Kunden ist dies jedoch oft keine Option, da sie durch die Anforderung eines kleinen Designs eingeschränkt sind, was die Produktionskosten erhöht. 

Sobald die Leiterplatten-Designphase abgeschlossen ist, beginnt die Fertigung. Der Ingenieur stellt den Quellcode seines Leiterplattendesigns manchmal zur Verfügung, manchmal aber auch nicht. Dies hängt von der Projektvereinbarung ab. In jedem Fall stellt der Ingenieur Gerber-Dateien für die Massenproduktion bereit. Diese Dateien enthalten Produktionsinformationen wie Durchkontaktierungen, Objekte und Kupferleiterbahnen. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Gestaltung der Leiterplattenleiterbahnen und der Platzierung der einzelnen Elemente.

Müssen wir PCBA entwerfen?

PCBA steht für den Montageprozess der Komponenten auf der Leiterplatte. Im Gegensatz zum PCB-Designprozess erfordert PCBA kein spezielles Design oder einen speziellen Ingenieur. Der PCB-Ingenieur (PCB-Designer) erstellt im Projekt die für die Massenproduktion notwendigen Dokumente wie Stücklisten, Gerber-Dateien und Koordinatendateien. Wir verstehen, dass die Komponenten der Bestückungsmaschine auf der Leiterplatte platziert werden müssen.

Obwohl die manuelle Bestückung einer einzelnen Platine möglich ist, ist dies für die Massenproduktion völlig unrealistisch. Der Prozess erfordert das Löten und Testen von Hunderten und manchmal Tausenden von Platinen. Ein solcher Prozess erfordert teure Ausrüstung und Werkzeuge, was für Einzelpersonen oder Unternehmen oft unrealistisch ist, nur ein Produkt zu kaufen. Aus diesem Grund gibt es PCBA-Fabriken wie PCBasic mit fortschrittlicher Technologie und Dienstleistungen, die Ihre Leiterplatte in kürzester Zeit bestücken können. 

Während des PCBA-Prozesses sollten mehrere Tests durchgeführt werden, um die Qualität des Endprodukts sicherzustellen. Vor der Massenproduktion werden häufig verschiedene Muster erstellt, um sicherzustellen, dass Design und Komponenten erwartungsgemäß funktionieren und keine Überraschungen auftreten. Der PCBA-Prozess umfasst unter anderem den Einkauf und die Produktion von Leiterplatten, den Einkauf von Elektronikkomponenten (SMD, SMT, THT usw.) und die Montage.

Testen der Komponenten und Platinen vor der Herstellung 

Der erste und häufigste Test für elektronische Bauteile und Platinen ist ein Alterungstest. Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei der Alterung um einen grundlegenden Test zur Bestimmung der Alterung von Bauteilen. Wenn wir im Supermarkt eine Packung Milch kaufen, sehen wir oft ein Verfallsdatum auf dem Produkt, sodass wir entscheiden können, wann wir es konsumieren möchten oder nicht. Bei Bauteilen ist das nicht anders. 

Obwohl elektronische Komponenten kein Verfallsdatum haben, gibt es Tests, um ihre Zuverlässigkeit, Funktionsfähigkeit und Stabilität zu ermitteln. Daher sollten sie weiterverwendet oder, wenn sie zu lange gealtert sind, recycelt werden. Der Test dient als Simulation, bei der die Komponenten unter bestimmten Bedingungen auf ihre kritischen Anwendungsanforderungen getestet werden. 

Und ein zweites Mal am Endprodukt, sobald es die PCBA-Routineproduktionsverfahren bestanden hat. Der häufig verwendete Doppelstandardtest wird als „Funktionstest“ bezeichnet. Wie der Name schon sagt, handelt es sich dabei um einen Test, der die Funktion des montierten Produkts überprüft. Dieser Test wird üblicherweise am Ende der PCBA HerstellungsverfahrenDenn damit stellen wir sicher, dass die Bestückung planmäßig verläuft, ohne dass die Platine oder die Bauteile beschädigt werden.

Zu solchen Tests gehören üblicherweise AOI (ein visueller Test zur Erkennung von Defekten auf der Leiterplatte) und Röntgen-Sichtprüfungen. Diese helfen, die Lötstellen durch die Bauteile hindurch zu visualisieren, um sicherzustellen, dass Elemente wie SMD und SMT korrekt verlötet wurden. Weitere Tests umfassen Kurzschlusstests und Teileprüfungen, um sicherzustellen, dass alle Teile korrekt und an der richtigen Stelle auf der Leiterplatte platziert sind. 

Der gesamte Vorgang läuft wie folgt ab: 

PCB-Entwicklung: 

Diese Entwicklungsphase wird in der Regel von einem erfahrenen Ingenieur durchgeführt. Der Prozess umfasst zwei Schritte: Schemaentwurf und Layout. Im Schemaentwurf wählt der Ingenieur die Komponenten aus und entwirft die Schaltung. Im Layoutprozess wählt er die Platinengröße und platziert das Layout auf der Leiterplatte. Die Designkomplexität kann je nach Projekt unterschiedlich sein und erfordert oft ein mehrschichtiges Design. Sie hängt von den Komponenten und der Größe des Produkts ab. 

Leiterplattenherstellung: 

PCB-Herstellung oder PCB-Fertigung ist nicht mit PCBA (PCB-Montage) zu verwechseln. Sobald der Ingenieur das individuelle PCB-Design fertiggestellt hat, erstellt er Gerber-Dateien, die an eine Fabrik zur Herstellung kupferbasierter elektronischer Leiterplatten gesendet werden können. Diese werden später im PCB-Montageprozess und den gekauften Komponenten verwendet. 

PCB-Tests: 

Sobald die Platine produziert ist, ist es Zeit zum Testen! Einige Platinen weisen Mängel wie Risse und optische Mängel auf. Die Platinen werden in der Regel vakuumversiegelt geliefert. Sollten Sie nicht alle Platinen innerhalb der ersten Wochen verwendet haben, sollten wir sie auf Oxidation testen. (Sobald die Platinen längere Zeit Sauerstoff ausgesetzt sind, gelten sie als fehlerhaft und können nicht mehr für die Leiterplattenmontage verwendet werden, bei der wir Lötpaste und Bauteile darauf platzieren müssen.) 

Leiterplattenmontage: 

Schließlich umfasst die PCBA:

• Nehmen Sie die funktionierende und getestete Platine.
• Wir nehmen Teile, die wir zuvor gekauft haben.
• Alles zusammen wird zu einem fertigen elektronischen Platinenprodukt zusammengefügt. Je nach Leiterplattendesign können wir es für Verbraucher- oder Industrieanwendungen verwenden. 

Auswahl der richtigen Fabrik für PCBA 

Bei der Auswahl einer PCBA- oder PCB-Fabrik für Ihr nächstes Projekt ist die richtige Wahl entscheidend. Die Wahl der richtigen Fabrik kann Ihnen Kosten, Zeit und vor allem unnötige Enttäuschungen ersparen. Wir bei PCBasic:

• Eine innovative Fabrik von Weltklasse.
• Wir konzentrieren uns auf One-Stop-Service und schnelle Produktion vielfältiger Produkte.
• Kleinserien.
• PCBA mit großem Volumen.

Wir bieten F&E-Lösungen, PCB, PCBA, OEM-Auftragsproduktion und weitere Dienstleistungen. Das Unternehmen entwickelt eigenständig CRM-, MES-, ERP- und IoT-Managementsysteme zur Realisierung intelligenter digitaler Industriefabriken. Hauptleistungsbereiche: Industriesteuerung, Smart Home, Instrumentierung, Fahrzeuge usw. Wir sind zertifiziert nach ISO 9001 / IATF 16949 / ISO 13485 in den Bereichen Internet der Dinge, Kommunikationsstromversorgung, medizinische Geräte, Automobilelektronik, Luftfahrt und mehr.

Unser kundenspezifischer PCB-Produktionsprozess

Wenn Unternehmen oder Einzelpersonen maßgeschneiderte elektronische Produkte herstellen möchten, müssen sie personalisierte Leiterplatten entwerfen, die ihren Anforderungen entsprechen. Nach Fertigstellung des Entwurfs können wir die Produktionsdateien (meist „Gerber“-Dateien) zur Kleinserienproduktion an das Werk senden. Im nächsten Schritt erfolgt ein Kleinserientest zur Bestätigung. 

Sobald die Entwurfsphase abgeschlossen ist, kann die Fertigung beginnen. Je nach Projektvereinbarung stellt der Ingenieur manchmal den von ihm entworfenen Quellcode zur Verfügung, manchmal aber auch nicht. Sicher ist jedoch, dass die Ingenieure „Gerber“-Dateien für die Massenproduktion bereitstellen. Diese Dateien enthalten Produktionsinformationen wie Kupferbahnen, Objekte und Leiterbahnen. Dies beinhaltet das Wissen des Herstellers über die Entwurfsmethoden für Leiterplattenleiterbahnen und die Position der einzelnen Komponenten. Die für die Positionierung erforderlichen Informationen sollten auf der Kupferplatte platziert werden. 

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