Was ist PCB-Montage?

PCBA bezieht sich auf den vollständigen Prozess der Montage verschiedener elektronischer Komponenten (z. B. Widerstände, Kondensatoren, integrierte Schaltkreise usw.) auf Leiterplatten (PCBs) und durch Löten und andere Verfahren funktionale Schaltungsmodule zu bilden. Sie ist ein unverzichtbares Kernstück bei der Herstellung elektronischer Produkte, das die Umwandlung von Entwurfszeichnungen in tatsächliche, funktionsfähige elektronische Komponenten ermöglicht.

Der wesentliche Unterschied zwischen PCB und PCBA

PCB: bezieht sich nur auf die leere Leiterplatte ohne installierte Komponenten, die elektrische Verbindungswege und eine mechanische Stützstruktur bietet.
PCBA: eine funktionsfähige, mit allen Komponenten bestückte Leiterplatte, die direkt in das Endprodukt integriert werden kann.

PCB

• Physikalische Struktur: Nackte Platine, die nur das isolierende Substrat und die kupferummantelten Drähte enthält.
• Herstellungsverfahren:Schaltungsgrafiken werden durch ein Ätzverfahren hergestellt.
• Funktionelle Merkmale:Bereitstellung von elektrischen Verbindungswegen und mechanischer Unterstützung.
• Prüfnorm: hauptsächlich für Leitungsdurchgang und Isolationsleistung
• Kostenelemente: Der Hauptteil entfällt auf die Materialkosten (Substrat, Kupferfolie usw.)

PCBA

• Physikalische Struktur: PCB + elektronische Komponenten + Lötstellen
• Herstellungsprozess: einschließlich SMT-Bestückung, Reflow-Löten, Wellenlöten und andere komplexe Prozesse
• Funktionelle Merkmale: zur Erfüllung bestimmter elektronischer Funktionen (Signalverarbeitung, Leistungsumwandlung usw.)
• Prüfstandards: einschließlich IKT-Prüfung, Funktionsprüfung, Umweltprüfung usw.
• Zusammensetzung der Kosten: Komponenten machen in der Regel mehr als 70 % der Kosten aus

Die wichtigsten Herstellungsprozesse von PCBA

1.Vollständige Oberflächenmontage-Technologie (SMT) Prozess

• Lötpaste drucken: Verwendet eine Schablone, um Lotpaste präzise auf Pads zu drucken
• Platzierung der KomponentenHochgeschwindigkeits-Bestückungsautomaten erreichen zehntausende von Bestückungen pro Minute
• Reflow-Löten: Präzise Steuerung des Temperaturprofils vervollständigt das Löten
• 3D-AOI-Inspektion: Prüft die Qualität der Lötstellen und die Positionierung der Bauteile

2.Kernpunkte der Through-Hole-Technologie (THT)

• Bauteilumformung: Vorformen der Bauteilanschlüsse zur Anpassung an die Lochabstände auf der Leiterplatte
• Wellenlöten: Steuert die Höhe der Lötwelle und die Kontaktdauer
• Selektives Löten: Lokaler Lötschutz für empfindliche Bauteile

3.Gemischte Montagetechnik

In der modernen Elektronik werden häufig SMT und THT kombiniert:

• Hauptchips verwenden SMT für hohe Dichte
• Steckverbinder und Hochleistungskomponenten nutzen THT für Zuverlässigkeit
• Besondere Berücksichtigung von Lötreihenfolge und thermischer Belastung

Industrielle Anwendungen von PCBA

Unterhaltungselektronik

• Smartphones: Mehrlagige HDI-Platten, BGA-Gehäuse mit 0,4 mm Abstand
• Intelligentes Zuhause:Stromsparendes Design, integrierte Funkmodule

Kfz-Elektronik

• ECU-Steuergeräte:Erfüllen die Temperaturanforderungen der Automobilindustrie (-40℃~125℃)
• Sensor-Module:Vibrationsfeste Konstruktion, hochzuverlässige Lötung

Industrielle Steuerung

• PLC-Steuerungen:Verbessertes EMC-Design
• HMI-Schnittstellen:Hohe Schutzart (IP65 und höher)

Häufige PCBA-Probleme und professionelle Lösungen

Q1: Wie lassen sich Lötfehler bei BGA-Komponenten beheben?

Problemanalyse:
BGA-Lötprobleme äußern sich typischerweise als Head-in-Pillow, kalte Lötstellen oder Brückenbildung, hauptsächlich verursacht durch:

• Schlechte Koplanarität der Lötkugel
• Ungeeignetes Reflow-Profil
• PCB-Verzug

Professionelle Lösungen:

1. Implementierung der Röntgeninspektion zur Qualitätsüberwachung in Echtzeit
2. Optimierung des Reflow-Profils, insbesondere der Temperaturrampensteuerung
3. Verwendung von Simulationssoftware zur Vorhersage der thermischen Verformung von Leiterplatten
4. Auswahl von hochpräzisen Bestückungsgeräten (±25μm oder besser)

F2: Wie können weiße Rückstände nach der PCBA-Reinigung beseitigt werden?

Problemdiagnose:
Weiße Rückstände sind in der Regel das Ergebnis von Flussmittel-Reiniger-Reaktionen, die häufig auftreten, wenn:

• Verwendung eines Reinigers mit einem No-Clean-Verfahren
• Unverträgliche Reiniger- und Flussmittelchemie
• Unvollständige Trocknung nach der Reinigung

Lösungen:

1. Auswahl kompatibler Reiniger gemäß IPC-CH-65B-Normen
2. Optimierung der Reinigungsparameter (Temperatur, Dauer, Ultraschallleistung)
3. DI-Wasserspülung und Vakuumtrocknung hinzufügen
4. Regelmäßig den Reiniger austauschen und die Leitfähigkeit überwachen

F3: Wie lässt sich die EMV-Leistung von PCBAs verbessern?

Grundlegende Ursachen:
EMV-Probleme haben oft folgende Ursachen:

• Schlechtes Design der Grundplatte
• Ungeeignete Hochfrequenzsignal-Rückleitungen
• Falsche Platzierung der Filterkomponenten

Verbesserungsmaßnahmen:

1. Durchgängige Grundflächen einführen, Teilungen vermeiden
2. Impedanzkontrolle auf kritische Signale anwenden
3. Anbringen von π-Filtern an den Leistungseingängen
4. Abschirmdosen zur Hochfrequenzisolierung verwenden
5. Durchführung von Nahfeld-Scans zur Lokalisierung von Strahlungs-Hotspots

Abschließen

Als Kernkomponente elektronischer Produkte entscheidet die Qualität der PCBA direkt über die Leistung und Zuverlässigkeit des Endgeräts. Vom Entwurf bis zur Herstellung sind bei PCBA komplexe Prozesse und strenge Qualitätskontrollstandards erforderlich. Durch optimiertes Design, strenge Prozesskontrolle und umfassende Tests können die Qualität und Zuverlässigkeit von PCBA deutlich verbessert werden und bilden eine solide Grundlage für den Erfolg des Endprodukts.