25. Dezember 2023

Unterschied zwischen PCBA und PCB

Denken Sie, dass PCB und PCBA die gleichen Darstellungen der Technologie- und Elektronikindustrie sind? Wir sind uns einig, dass die meisten Menschen diese Begriffe für denselben Zweck verwenden.

Aber lassen Sie uns die Wahrheit wissen. PCB-Bestückung und PCBA-Bestückung sind zwei verschiedene Begriffe in der Elektronik mit ihren eigenen einzigartigen Merkmalen, Funktionsweisen, Vorteilen und Anwendungen.

Leiterplatten sind für sich genommen nicht funktionsfähig, aber sie bilden das wesentliche Gerüst, das zum Aufbau von Schaltkreisen benötigt wird. PCBAs sind jedoch voll funktionsfähig und verfügen über alle Schaltkreise und Komponenten, die die meisten modernen Technologien und Systeme sowohl in Bezug auf die Konnektivität als auch physisch unterstützen. 

Wir werden lernen, wie man PCBs und PCBAs definiert und wie man zwischen beiden unterscheidet. 

PCB-vs-PCBA-Vergleich

Was ist die Definition einer Leiterplatte?

Eine Leiterplatte ist der Grundbaustein aller modernen Technologien und Geräte. Sie bieten mechanische Unterstützung und Konnektivität für verschiedene elektronische Komponenten innerhalb eines Systems. 

Eine Leiterplatte selbst besteht aus Verbundepoxid oder Fiberglas, mit in die Struktur eingebetteten Leiterbahnen. Diese Leiterbahnen werden unter Berücksichtigung der Technologie, für die sie hergestellt werden, auf einer Leiterplatte aufgebaut, wodurch jede Leiterplatte anders ist. 

Weitere Informationen zu PCB-Materialien finden Sie unter Die gängigsten Arten von PCB-Materialien.

Nahaufnahme einer grünen Leiterplatte mit beschrifteten Schaltkreisen

Was ist eine PCBA?

Nachdem eine Leiterplatte konstruiert wurde, ist es an der Zeit, die gesamte Schaltung mit aktiven und passiven elektronische Bauteile. Dazu gehören Widerstände, Transistoren, Dioden, SMC-Kondensatoren usw.

Sie werden je nach den Spezifikationen der einzelnen Komponenten mit unterschiedlichen Methoden an der Leiterplatte befestigt und können SMD oder SMT-Komponenten. 

Der Zusammenbau einer PCBA kann entweder durch mechanisches Löten elektronischer Komponenten oder durch automatische Löttechniken wie Wellenlöten für Durchgangslochkomponenten erfolgen. Weitere gängige Lötverfahren sind das Reflow-Löten und die Mischlöttechnik. 

Eine PCBA entsteht, wenn alle diese Komponenten auf eine Leiterplatte oder PCB gelötet werden. Sobald die PCBA fertig ist, kann sie in Geräten verwendet werden. 

Weitere Einzelheiten zum Montageprozess finden Sie unter Grundlegende Dinge, die Sie über den Leiterplattenbestückungsprozess wissen sollten.

Welche verschiedenen Arten von Leiterplatten werden in der Elektronik verwendet?

PCBs gibt es in vielen Formen, z

  • Einzel- oder Doppelschicht
  • Mehrschichtig

Wie die Namen schon vermuten lassen, Einschichtige Leiterplatten sind die einfachsten. Sie bestehen nur aus einer Schicht leitfähigem Material und nur einer Schicht Lötstopplack. Nach der Herstellung wird das Lötbauteil mit einem Siebdruck markiert. 

Du denkst vielleicht Doppelschicht-Leiterplatten sind größer als einlagige, aber das wäre falsch. Doppellagige Leiterplatten enthalten offensichtlich mehr leitfähiges Material und sind dadurch flexibler. 

Dann kommt die fortschrittlichste Form von PCBs – die mehrschichtige Leiterplatte ist in der Lage, einige der komplexesten Hardwarefunktionen zu unterstützen, die es heute gibt. Es kann verschiedene Arten von Leiterplatten geben, wie starr-flexible, starre oder flexible Leiterplatten.

Nahaufnahme einer detaillierten Leiterplatte mit Komponenten

Was sind die gängigsten Montagemethoden für Leiterplatten?

Leiterplatten werden auf unterschiedliche Weise zusammengebaut, wobei Faktoren wie die Anzahl der auf einer Leiterplatte angebrachten Komponenten sowie ihre beabsichtigte Funktion und Leistungsfähigkeit eine wichtige Rolle bei der Festlegung der Montagemethode spielen.

Für bestimmte Komponenten eignet sich die Oberflächenmontagemethode am besten, in anderen Fällen möchten Sie jedoch möglicherweise stattdessen die Durchsteckmontagemethode verwenden. 

Die Surface Mount-Montagemethode ist ein Industriestandard. Wie der Name schon sagt, werden Komponenten für die Leiterplatte auf der Oberfläche montiert und gelötet. 

Diese Montagemethode wird am häufigsten bei der Verwendung mehrschichtiger Leiterplatten verwendet und ermöglicht eine kompakte und dennoch leistungsstarke End-PCBA. 

Zuerst wird das Lot auf die mehrschichtige Leiterplatte gegossen, auf die die Komponenten kommen. Sobald alles an der richtigen Stelle ist, wird das Lot bis zum Schmelzpunkt erhitzt, damit die Komponenten sicher auf der Leiterplatte haften. 

Für eine größere und kostengünstigere Montage werden einige Komponenten einer PCBA durch in die Leiterplatte gebohrte Löcher befestigt und in die Leiterplatte selbst eingelötet. Komponenten, die mit dieser Methode auf Leiterplatten befestigt werden, verfügen über Leitungen, die vor dem Einlöten durch diese Löcher geführt werden können. 

Das Lot sorgt nicht nur dafür, dass alle Komponenten an Ort und Stelle bleiben, sondern stellt auch die Verbindung jeder Komponente mit dem Hauptstromkreis sicher. 

  • Gemischte Technologie

Nicht alle Komponenten auf einer einzelnen Leiterplatte werden mit der gleichen Methode befestigt. Je nach den Anforderungen und Spezifikationen der einzelnen Komponenten können sie durch eine Durchgangsbohrung oder durch SMT-Montage auf der Leiterplatte angebracht werden. Leiterplatten, die mit dieser Methode bestückt werden, sollen in Mischtechnik bestückt werden. 

Darüber hinaus sind SMT und Durchsteckmontage nicht die einzigen verwendeten Methoden. In einigen Fällen ist im Montageprozess kein Löten erforderlich, was es Herstellern ermöglicht, kleinere, leistungsstärkere PCBAs zu konstruieren. 

Erfahren Sie mehr über die Montageprozesse und -techniken in Unser umfassender Leitfaden zur Leiterplattenbestückung.

Mehrere grüne Leiterplatten mit weißen Markierungen

Verschiedene Arten von Materialien, die für Leiterplatten in der Elektronikindustrie verwendet werden

Die am häufigsten verwendeten Materialien zum Aufbau einer Leiterplatte sind Verbundepoxidharze, Glasfaser oder Laminate. Während dies die gebräuchlichsten Typen sind, gibt es aufgrund der ständigen Innovation und Entwicklung in diesem Bereich auch verschiedene andere Formen und Materialien. 

Die im Leiterplattenbau verwendeten leitenden Materialien sind normalerweise Kupfer. Um sowohl das leitfähige Material als auch die tragende Leiterplatte zu schützen, werden Leiterplatten häufig mit Bleizinn beschichtet, insbesondere um die Oxidation des Kupfers zu verhindern.

Für einen zusätzlichen Schutz werden die Ecken jeder Leiterplatte oft mit zusätzlichen Schichten aus Zinn-Blei oder sogar Nickel oder Gold für bessere Konnektivität geschützt. 

Weitere Informationen zu PCB-Materialien finden Sie unter Die häufigsten Arten von PCB-Materialien.

Was kosten PCBAs?

Leiterplatten sind nicht einfach herzustellen. Als Rückgrat aller heute gebräuchlichen Spitzentechnologien erfordern sie in jeder Einheit ein Höchstmaß an Präzision und Qualität.

Faktoren wie Arbeitskosten, Werkzeug- und Einrichtungskosten, die Durchlaufzeit für die Produktion und die Qualität der produzierten Technologie spielen allesamt eine entscheidende Rolle bei den Kosten der Leiterplattenherstellung. 

Vergessen Sie nicht die Versand- und Verpackungskosten, wenn Sie darüber nachdenken, PCBAs im Ausland herzustellen.  

Die Arbeitskosten variieren stark je nach geografischem Standort Ihrer Produktionsstätte und können durch die Jahreszeit, lokale und nationale Vorschriften und sogar durch automatisierte Fabrikarbeit beeinflusst werden, wenn Sie diesen Produktionsprozess automatisieren möchten. 

Durch die Produktion von standardmäßigen PCB-Designs anstelle der Herstellung spezieller Platinen, die individuelle Konfigurationen oder mehr Handarbeit erfordern würden, lassen sich die Herstellungskosten drastisch senken. 

Die von Ihnen gewählte Methode zur Bestückung der Leiterplatten beeinflusst auch die Produktionskosten des Endprodukts – SMT lässt sich weitgehend automatisieren, was die Produktion schneller und kostengünstiger macht.

Allerdings können die Anschaffungskosten für die Ausrüstung recht hoch sein. Die manuelle Bestückung mit Durchsteckmontage ist jedoch teurer als die Bestückung mit SMT. 

Beschleunigter Versand, lange Arbeitszeiten Ihrer Mitarbeiter und die Verwendung hochwertiger Materialien erhöhen auch Ihre endgültigen Produktionskosten.  

PCB-vs-PCBA-Vergleich mit Nahaufnahmen.

Unterschiede zwischen PCBs und PCBAs

In der Elektronikfertigungsindustrie ist es von entscheidender Bedeutung, die Unterschiede zwischen Leiterplatten (PCBs) und Leiterplattenbaugruppen (PCBAs) zu verstehen. Hier sind die wichtigsten Unterschiede:

Definition und Zustand:

  • PCB: Eine PCB ist eine unbestückte Platine aus isolierendem Material, auf der Leiterbahnen eingeätzt oder aufgedruckt sind. Es dient als Grundlage für die Erstellung eines elektronischen Geräts, führt jedoch keine eigenständigen elektronischen Funktionen aus.
  • PCBA: Eine PCBA ist eine vollständig bestückte Leiterplatte mit allen notwendigen elektronische Bauteile, wie Widerstände, Kondensatoren und integrierte Schaltkreise. Es ist bereit, seine vorgesehenen elektronischen Funktionen auszuführen.

Erfahren Sie mehr über Widerstände auf Leiterplatten. So lesen Sie einen Widerstand auf Leiterplatten.

Komponenten:

  • PCB: Enthält keine elektronischen Komponenten. Es umfasst das Substrat, Kupfer, Lötstopplack, Und Siebdruck Lagen.
  • PCBA: Beinhaltet die Leiterplatte und alle elektronischen Komponenten, die für die Funktion der Schaltung erforderlich sind.

Herstellungsprozess:

  • PCB: Der Herstellungsprozess umfasst das Entwerfen des Platinenlayouts, das Übertragen des Designs auf das Substrat, das Wegätzen von überschüssigem Kupfer, das Bohren von Löchern für Komponenten sowie das Aufbringen der Lötmaske und des Siebdrucks.
  • PCBA: Beginnt mit einer gefertigten Leiterplatte und umfasst zusätzliche Schritte wie das Auftragen von Lötpaste, das Platzieren von Komponenten auf der Leiterplatte, das Löten (normalerweise durch Reflow-Löten für SMT oder Wellenlöten für THT) und die Durchführung gründlicher Inspektionen und Tests.

Funktionalität:

  • Leiterplatte: Eine Leiterplatte allein kann keine elektronischen Funktionen erfüllen. Es handelt sich um eine Plattform, die darauf wartet, mit Komponenten bestückt zu werden.
  • PCBA: Stellt einen vollständigen elektronischen Schaltkreis dar, der die beabsichtigten Funktionen ausführen kann. Es ist das Endprodukt, das in elektronischen Geräten verwendet wird.

Kosten und Zeit:

  • PCB: Im Allgemeinen kostengünstiger und schneller herzustellen als eine PCBA, da weniger Materialien und Prozesse erforderlich sind.
  • PCBA: Aufgrund der zusätzlichen Schritte der Komponentenbeschaffung, Montage und umfangreichen Tests, die zur Gewährleistung der Funktionalität erforderlich sind, ist die Herstellung kostspieliger und zeitaufwändiger.
Blaue Platine mit diversen elektronischen Bauteilen.

Wie wählt man einen PCB- oder PCBA-Hersteller aus?

Die Auswahl des richtigen PCBA-Herstellers ist keine einfache Sache. Die Fähigkeit eines Herstellers, Qualitätsprodukte rechtzeitig zu liefern, bestimmt die Qualität und Leistung der von Ihnen entwickelten Produkte. 

Bevor Sie sich an einen Hersteller wenden, um ein Angebot einzuholen, sollten Sie sich die Zeit nehmen, dessen Fertigungskapazitäten zu prüfen und zu prüfen, ob er das von Ihnen benötigte Produktionsvolumen bewältigen kann. Es wäre nicht ratsam, sich an kleinere Hersteller zu wenden, die weder über die Ausrüstung noch über die Arbeitskräfte verfügen, um eine solche Nachfrage zu bewältigen. 

Sobald alle diese Einzelheiten geklärt sind und Sie davon überzeugt sind, dass das Unternehmen in der Lage ist, PCBAs in der von Ihnen benötigten Menge herzustellen, ist es an der Zeit, Ihre Liste nach Produktionsqualität einzugrenzen. Testen Sie Muster-PCBAs gründlich und fragen Sie, ob die Ingenieure bereits über einen funktionierenden Prototyp verfügen, der Ihren Anforderungen ähnelt. 

Dadurch soll sichergestellt werden, dass bei Ihrer tatsächlichen Bestellung keine Design- oder Funktionsprobleme auftreten. Hochwertige Materialien nützen nicht viel, wenn das eigentliche Schaltungsdesign Ihren Anforderungen nicht gerecht wird.

Elektromagnetische Probleme in Ihren PCBAs kosten Sie außerdem Geld und Ressourcen sowie alles andere, was bei diesen Teilen schief gehen kann. 

Auch wenn Qualitätsprüfungen zeitaufwändig und manchmal teuer sein können, ist es unbedingt notwendig, sich für einen Hersteller zu entscheiden, der dies ernst nimmt. 

Auch die PCBA-Montagekosten steigen mit der Anzahl der Schichten auf Ihren Leiterplatten. Der Prozess zur Herstellung von PCBAs ist bereits recht komplex, und zusätzliche Schichten auf Ihren PCBs geben den Herstellern nur mehr Spielraum für Fehler und erfordern mehr Zeit für den Bau, das Testen und die Montage. 

Schließlich ist es äußerst wichtig, mit einem Hersteller zusammenzuarbeiten, der seine Aufgabe ernst nimmt und sich darum kümmert, dass alle Ihre Anforderungen erfüllt werden. Entscheiden Sie sich für jemanden, der transparent über seinen Herstellungsprozess, seine Qualitätsprüfungsprozesse und vieles mehr ist. Umfassendere Einblicke finden Sie unter Umfassender Leitfaden zum PCBA-Test.

Weitere Faktoren, die die endgültigen Kosten der PCBA-Herstellung beeinflussen, sind Größe, Gewicht, Design und beabsichtigte Funktion der PCBAs.

Artikel geschrieben von Alice Lee