PWB: Definition, Herstellung und PWB vs. PCB

In der Elektronikfertigung kommt es häufig zu Verwechslungen von Abkürzungen, insbesondere zwischen PCB und PWB. Obwohl beide Begriffe oft synonym verwendet werden, beziehen sie sich auf unterschiedliche Phasen und Inhalte im Fertigungsprozess. Was genau bedeutet PWB? Was ist der Unterschied zu einer Leiterplatte?

Dieser Artikel erläutert systematisch die Bedeutung von PWB und die wichtigsten Schritte der PWB-Herstellung. Gleichzeitig untersuchen wir den Anwendungswert in modernen Elektronikprodukten und konzentrieren uns auf die Analyse des branchenüblichen Begriffsproblems – PCB vs. PCB. Darüber hinaus werden mehrere häufig verwendete Begriffe im Zusammenhang mit PCB, darunter PWA, PCBA, CCA und PCA, erläutert, um den Lesern ein umfassendes Verständnis der Fachterminologie im elektronischen Montageprozess zu ermöglichen.

Was ist eine PWB?

PWB ist die Abkürzung für Printed Wiring Board und bezeichnet eine Art Grundstrukturplatte für elektrische Verbindungen, deren Leiterbahnen durch Ätzen von Kupferfolie gebildet werden. Diese dienen zum Verbinden elektronischer Komponenten. Im PWB-Stadium sind diese Komponenten jedoch noch nicht montiert. Daher bezeichnet PWB üblicherweise eine unbestückte Platine ohne bestückte elektronische Komponenten, was sich von funktionalen fertigen Platinen unterscheidet.

Geschichte der Leiterplatten

Der Begriff „Leiterplatte“ entstand in der Frühphase der Elektronikfertigung Mitte des 20. Jahrhunderts. Damals konzentrierten sich Design und Fertigung von Leiterplatten vor allem auf den Verdrahtungsprozess, also die Erzeugung von Leiterbahnen auf isolierenden Substraten. Daher war die Bezeichnung „Leiterplatte“ angemessener. Die Bauteilmontage erfolgte in der Regel in einem separaten Schritt, der von der Verdrahtungsfertigung getrennt war.

Mit der Entwicklung der Elektronikfertigungstechnologie, insbesondere durch die breite Anwendung von SMT (Surface Mount Technology) und THT (Through-Hole Technology), haben sich Leiterplatten schrittweise von einfachen Verdrahtungssubstraten zu voll funktionsfähigen Plattformen für elektronische Baugruppen entwickelt. Um diesem Wandel Rechnung zu tragen, verwendet die Branche nun einen umfassenderen Begriff: PCB (Printed Circuit Board), der sowohl eine unbestückte Platine als auch eine bestückte Funktionsplatine bezeichnen kann.

Heutzutage ist der Begriff PCB in Europa, Nordamerika und internationalen Standards gängige Praxis. In Japan und einigen Branchen, wie beispielsweise im Militär-, Medizin- oder Kopier- und Druckgerätebereich, wird der Begriff „PWB“ jedoch weiterhin verwendet, insbesondere zur Beschreibung der Phasen des Schaltungsdesigns, des Prototypings oder der Leiterplattenherstellung.

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PWB vs. PCB: Was ist der Unterschied?

Bei der Debatte PWB vs. PCB geht es vor allem um Terminologie und Umfang. Hier sind die Unterschiede:

Trotz der Unterschiede werden die Begriffe in der Praxis oft synonym verwendet. In der technischen Dokumentation sorgt das Verständnis von PWB und PCB jedoch für Klarheit, insbesondere bei der Unterscheidung zwischen einer gedruckten Leiterplatte und einer voll funktionsfähigen Schaltung.

PWB-Design und -Herstellung

Die Leiterplattenfertigung ist ein grundlegendes Bindeglied in der Produktion elektronischer Produkte. Ziel ist die Herstellung von Leiterplatten mit sinnvoller Struktur, zuverlässiger Leitfähigkeit und einfacher Lötbarkeit. Der gesamte Prozess umfasst mehrere präzise Techniken und umfasst im Wesentlichen die folgenden Schritte:

1. Untergrundvorbereitung

Es werden geeignete Substrate ausgewählt, beispielsweise FR-4, Polyimid oder Keramikmaterialien. Diese Materialien müssen eine gute Isolierung, Hitzebeständigkeit und mechanische Festigkeit bieten.

2. Kupferkaschierung

Die Kupferfolie wird auf die Oberfläche des Substrats laminiert, um die Grundlage für die Bildung der Schaltungsmuster auf der gedruckten Leiterplatte zu legen.

3. Fotolackanwendung und Bildgebung

Auf die Platinenoberfläche wird eine Fotolackschicht aufgetragen und das PWB-Designmuster durch Belichtung und Entwicklung auf das Kupfer übertragen.

4. Radierung

Ungeschütztes Kupfer wird chemisch entfernt und die erforderlichen Spuren bleiben übrig, wodurch die Herstellung des Leiterbahnverlaufs der gedruckten Leiterplatte abgeschlossen ist.

5. Bohren und Beschichten

An den erforderlichen Stellen werden Löcher (auch Durchgangslöcher und Sacklöcher) gebohrt. Die Lochwände werden anschließend beschichtet, um elektrische Verbindungen zwischen mehreren Schichten zu ermöglichen.

6. Lötmaske und Siebdruck

Um die Bildung von Lötbrücken während der Montage zu verhindern, wird eine Lötmaske aufgetragen und zur Identifizierung der Komponenten wird Siebdrucktext verwendet.

7. Oberflächenveredelung

Oberflächenbeschichtungen wie HASL, ENIG oder OSP werden aufgetragen, um die Lötbarkeit der Pads zu verbessern und eine langfristige Leistung sicherzustellen.

Bei jedem Schritt des PWB-Designs und der PWB-Herstellung muss die Genauigkeit streng kontrolliert werden, um sicherzustellen, dass die nachfolgende PWB-Montage die Anforderungen an Produktqualität und -zuverlässigkeit erfüllt.

Andere Begriffe im Zusammenhang mit PWB und PCB

Um die Unterschiede zwischen PWB und PCB besser zu verstehen, ist es notwendig, mehrere eng verwandte Begriffe zu kennen, die den Zustand der Leiterplatte in verschiedenen Fertigungsphasen oder Anwendungsszenarien beschreiben. Obwohl sie ähnlich erscheinen, haben sie in Fachdokumenten, Industriestandards und in der Praxis ihre eigenen klaren Definitionen und Anwendungsbereiche.

PCBA (Leiterplattenbaugruppe)

PCBA bezeichnet das komplette Schaltungsmodul, das nach dem Löten und Bestücken aller elektronischen Komponenten auf der Leiterplatte entsteht. Es handelt sich um eine fertige Platine mit elektrischen Funktionen, die in der Regel direkt für Maschinentests oder die Systemintegration verwendet werden kann.

CCA (Leiterplattenmontage)

Circuit Card Assembly (CCA) ist ein Begriff, der häufig in hochzuverlässigen Branchen wie Militär, Luft- und Raumfahrt und Verteidigungselektronik verwendet wird. Er bezieht sich in der Regel auf die Leiterplattenbaugruppe, deren Komponentenmontage abgeschlossen ist und die im Aufgabensystem verwendet werden kann. Dabei handelt es sich um die modulare Leiterplatte, die bereits über Funktionen verfügt, aber noch weiter integriert werden muss.

In den meisten technischen Dokumenten sind CCA und PCBA im Grunde dasselbe, die Wahl der Begriffe orientiert sich jedoch eher an den Ausdrucksweisen bestimmter Branchen- oder staatlicher Beschaffungsstandards.

PCA (Printed Circuit Assembly)

PCA ist eine andere Bezeichnung für PCBA und wird häufig in den internen Systemen europäischer oder multinationaler Unternehmen verwendet. Die eigentliche Bedeutung entspricht der von PCBA und bezeichnet die bestückte Leiterplatte inklusive aller notwendigen elektronischen Komponenten und Lötprozesse.

Allerdings wird der Begriff PCA im Vergleich zu PCBA relativ seltener verwendet, da er leicht mit „Personal Computer Architecture“ oder anderen Abkürzungen in nicht-elektronischen Fertigungsbereichen verwechselt werden kann.

PWA (Printed Wiring Assembly)

Printed Wiring Assembly (PWA) ist ein früher verwendeter traditioneller Begriff, der sich speziell auf die Platine bezieht, auf der elektronische Komponenten auf die gedruckte Leiterplatte gelötet wurden, und seine Funktion ist der von PCBA ähnlich.

Obwohl sich die tatsächliche Funktion nicht von der von PCBA unterscheidet, wird aufgrund historischer und branchenspezifischer Praktiken in vielen technischen Handbüchern, Wartungsdokumenten und Stücklistendateien immer noch die PWA-Ausdrucksmethode verwendet.

Fazit

Wenn Sie verstehen, was eine PWB ist, die Unterschiede zu einer PCB verstehen und die Zusammenhänge zwischen Begriffen wie „Printed Wire Assembly“, „PCBA“ und „CCA“ kennen, können die Einkaufs-, Design- und Fertigungsteams bei der Entwicklung elektronischer Produkte effizienter kommunizieren.

Die zentralen Thesen:

• Leiterplatte: PWB steht für Printed Wire Board und bezeichnet normalerweise eine unbestückte Platine ohne bestückte Komponenten.

• PWB-Herstellung: Bei der PWB-Herstellung liegt der Schwerpunkt auf Verdrahtungsstrukturen, Materialien und Platinenschichtprozessen.

• PWB vs. PCB: PCB ist allgemeiner, aber PWB hat immer noch Normativität und einen historischen Hintergrund.

• Verwandte Begriffe: Begriffe wie CCA, PCA und PWA werden in bestimmten Branchen immer noch häufig verwendet.

Mit der Weiterentwicklung der elektronischen Technologie können sich auch diese Begriffe ändern. Das Verständnis der Bedeutung von PWB ist jedoch eine wichtige Grundlage für professionelle Kommunikation, präzise Lieferung und technische Zusammenarbeit.