PCB vs PCBA

Vue d'ensemble des circuits imprimés (PCB)

A Circuit imprimé (PCB) est un composant fondamental de l'électronique qui fournit un support mécanique et des connexions électriques aux composants électroniques. Une fois assemblé, il forme un circuit fonctionnel complet. Les circuits imprimés peuvent être conçus comme des cartes à une, deux ou plusieurs couches avec des traces conductrices imprimées, des tampons et des matériaux isolants.

Principaux composants d'un circuit imprimé :

1. Substrat (matériau de base) : Généralement fabriqué en fibre de verre FR4, il assure la résistance mécanique et l'isolation.
2. Couche de cuivre : Traces conductrices gravées sur le substrat pour former des connexions électriques.
3. Masque de soudure : Un revêtement protecteur qui empêche les courts-circuits et l'oxydation.
4. Sérigraphie : Marques imprimées pour l'étiquetage des composants et les instructions d'assemblage.

Processus d'assemblage de circuits imprimés (PCBA)

Assemblage de circuits imprimés (PCBA) La transformation d'un circuit imprimé nu en un circuit fonctionnel par le montage et le soudage de composants électroniques. Cela implique Technologie de montage en surface (SMT) and Trou de passage plaqué (PTH) Les travaux de soudure, d'inspection et d'essai sont ensuite réalisés.

Principales étapes de la fabrication des PCBA :

• Placement des composants :

• SMT (technologie de montage en surface) : Des machines automatisées de type "pick-and-place" positionnent de minuscules composants (résistances, condensateurs, circuits intégrés) sur le circuit imprimé.
• PTH (Plated Through-Hole) : Insertion traditionnelle de composants plombés dans des trous percés.

• Soudure :

• Soudure par refusion : Utilisé pour les composants SMT, où la pâte à braser est fondue dans un processus de chauffage contrôlé.
• Soudure à la vague : Principalement pour les composants à trous traversants, où le circuit imprimé passe au-dessus d'une vague de soudure en fusion.

• Contrôle de la qualité et essais :

• AOI (Automated Optical Inspection) : Détecte les défauts d'assemblage tels que le désalignement ou les problèmes de soudure.
• Inspection par rayons X : Vérifie les joints de soudure cachés (par exemple, les composants BGA).
• Tests fonctionnels : Vérifie les performances électriques et la fiabilité.

Le PCBA assure des connexions électriques correctes entre les composants et les circuits tout en garantissant que la carte fonctionne comme prévu. Alors que l'électronique évolue vers la miniaturisation et les conceptions à haute densité, la technologie des PCBA continue de progresser pour répondre aux exigences rigoureuses de la fabrication.

Différences essentielles entre PCB et PCBA

1. Distinctions fondamentales

Définition &amp ; Fonctionnalité

• PCB (Circuit imprimé) : Il sert de substrat physique pour les connexions électriques et ne contient pas de composants actifs/passifs.
• PCBA (assemblage de circuits imprimés) :Module entièrement fonctionnel dont tous les composants sont montés sur le circuit imprimé.

Comparaison de la fabrication

Stade	Fabrication de circuits imprimés	Assemblage PCBA
Processus clés	Modelage, gravure, perçage, finition de surface	Impression de pâte à braser, Pick-and-Place, soudage par refusion
Équipements critiques	Systèmes d'exposition, lignes de gravure, forets laser	Machines Pick-and-Place SMT, fours de refusion, systèmes AOI
Sortie	Carte nue (non fonctionnelle)	Module électronique fonctionnel

Structure des coûts
Les coûts des circuits imprimés se concentrent sur le substrat et le modelage (30 à 50 % du total), tandis que les coûts des circuits imprimés sont dominés par les composants (60 à 70 %) et la précision de l'assemblage.

2.Approfondissement du flux de processus

Processus de base du PCB

1. Patterning: LDI exposure transfère des fichiers Gerber sur des stratifiés revêtus de cuivre
2. Gravure de précision: Differential etching achieves 3μm line width tolerance
3. Connexions entre les couches: Perçage au laser + remplissage via (rapport d'aspect 20:1)
4. Finition de la surfaceLes traitements ENIG/OSP empêchent l'oxydation

Étapes critiques du PCBA

• Impression de la pâte à braser: Stencil thickness tolerance ±10μm
• Placement des composants: 0402 component placement accuracy ≤50μm
• Procédés de brasage:
• SMT: 8-zone reflow (peak temp 245±5°C)
• THT : soudure à deux ondes (temps de contact de 3 à 5 secondes)

3. Évolution de l'application

Progrès en matière de circuits imprimés

• HDI Boards: Smartphone motherboards (≤40μm line/space)
• High-Frequency Materials: PTFE substrates for 5G (Dk≤3.0)
• Rigid-Flex : routage 3D pour les appareils portables

Innovations en matière de circuits imprimés

• Automobile : Emballage SiP dans les systèmes ADAS
• Médical : 0201 réseaux de composants dans les biocapteurs
• Industrie 4.0 : Modules intelligents intégrés à l'accélérateur d'IA

4.Tendances de l'industrie

Miniaturisation

• SLP (Substrate-Like PCB) with 20μm lines
• Les composants embarqués augmentent l'intégration de 30

Fabrication durable

• L'adoption des substrats sans halogène atteindra 65% (projection 2025)
• ≥99.8% copper ion recovery in wastewater

Inspection intelligente

• 3D SPI at 15cm²/s scan speed
• Détection visuelle des défauts par l'IA (précision de 99,95 %)

5.Considérations relatives à la chaîne d'approvisionnement

• Collaboration en matière de conception: Analyse DFM pendant la phase schématique
• Planification des capacités: Separate production lines for HDI (≥16L) and standard PCBs
• Certifications: L'industrie automobile exige la conformité IPC-6012 + IATF 16949

6.Guide de sélection des technologies

1. Électronique grand public4-6 couches HDI avec des composants 01005
2. Contrôle industrielCuivre : 2oz + revêtement conforme
3. Applications à haute fréquence: Rogers RO4350B substrat