Dneľné moderné smartfóny dokážu zázraky, podobne aj armádny, lekársky, či priemyselný sektor, ktoré zaznamenali obrovský pokrok naprieč celým spektrom svojich činností.

To všetko bolo možné vďaka pokroku v oblasti PCB a PCBA. Tieto dve technológie dramaticky zmenili komunikačný, elektronický, vojenský, medicínsky priemysel atď. Napriek tomu sme zistili, že veľa ľudí považuje PCB a PCBA za to isté. Preto sme sa rozhodli čo to vysvetliť o základných rozdieloch medzi PCB a PCBA tak, aby to každý pochopil.

Na začiatok - PCB je "holá" doska s plošnými spojmi, ktorá pozostáva iba z nosného substrátu a medenej vrstvy prenášajúcej signál. PCBA, naopak, pozostáva z rôznych elektronických komponentov vrátane integrovaných obvodov, rezistorov atď.

Čo je PCB a PCBA?

PCB, ako všetci vieme, znamená doska s plošnými spojmi. Je základom moderných a vysoko komplikovaných elektronických zariadení a je vyrobená tak, aby zabezpečila elektrický prenos signálov a poskytovala mechanickú podporu ostatným komponentom.

Jej základňa býva vyrobená z rôznych kovov, keramiky, kompozitu, alebo iných ďalších prvkov a slúži ako substrát. Zároveň dokáže účinne rozptyľovať stratové teplo tak, aby sa znížila teplota komponentov osadených na jej povrchu. Zároveň poskytuje aj mechanickú podporu týmto komponentom a  zabezpečuje elektrický prenos signálov z jedného komponentu do druhého pomocou vodivých dráh.

PCB je však holá doska, ktorá je na začiatku tvorená iba substrátom a medenou vrstvou. Ale samozrejme je potrebné aby táto doska dokázala zabezpečiť prenos signálov medzi komponentami, preto e potrebném aby bola vyleptaná - čiže obsahovala vodivé dráhy. Následne výrobca po vyleptání a ďalších potrebných operáciách osadí elektronické komponenty na túto dosku plošných spojov. Tento proces sa nazýva PCBA, čo v konečnom dôsledku znamená zostavenú / osadenú PCB. Finalizáciu PCBA završuje osadenie komponentov a na dokončenie celého procesu montáže sa používa proces spájkovanie.

Kľúčový rozdiel medzi PCB a PCBA

Aj keď možno teraz už viete, aký je rozdiel medzi PCBA a PCB tak sú tu ešte drobnosti, ktoré je vhodné spomenúť. Ak pracujete v priemysle, ktorý sa zaobará výrobou PCB či PCBA alebo prcujete vo výrobe elektronických zariadení, pochopenie týchto rozdielov medzi dvoma základnými časťami výroby vášho elektronického zariadenia je dôležité.

1. PCB je vyrobená z dvoch vrstiev a to vrstvy odvádzajúcej teplo a vodivej vrstvy. Neobsahuje však žiadnu kabeláž ani elektrické komponenty. PCBA je ďalšou časťou výroby zariadenia, ktorá nasleduje po výrobe PCB. Má rôzne komponenty vrátane integrovaných obvodov, registrov, tranzistorov, SMD kondenzátorov atď.
2. Doska plošných spojov je vyrobená poväčšine z kompozitu s použitím rôznych kovových alebo nekovových prímesí. Naopak, PCBA je postavená na PCB. Toto je kľúčový rozdiel medzi týmito dvoma časťami výroby zariadení. Keď výrobca PCBA dostane do ruky PCB, môže na nej pracovať a osádzať na ňu rôzne komponenty.
3. Doska plošných spojov je rôznych typov a je určená predovšetkým materiálom použitým na jej podklad. Preto sa musíte pozrieť aj na materiál substrátu, aby ste našli skutočne najvhodnejší typ pre vaše dosky plošných spojov. Zoznam obsahuje FR4, keramické alebo kovové PCB. PCBA však takúto klasifikáciu na základe materiálov nemá.
4. PCB môže mať tiež jednu alebo viac vrstiev substrátu. Preto sa tiež klasifikuje ako jednovrstvová, dvojvrstvová alebo viacvrstvová DPS. Existujú tiež flexibilné a pevné dosky plošných spojov. PCBA však nemá žiadne takéto delenie. Jeho klasifikácia vychádza hlavne z komponentov namontovaných na jej povrchu.
5. PCB má jeden štandardný výrobný proces. PCBA však sleduje niekoľko spôsobov, ako na ňu osadiť komponenty. Môžete použiť automatické spájkovanie pretavením alebo spájkovanie vlnou pre výrobu, ktorej finálnym produktom bude PCBA.
6. Výroba PCBA potrebuje určité rozloženie na montáž komponentov podľa návrhu. Rozloženie týchto komponentov sa vykonáva v počiatočnom návrhu pomocou špecializovaného softvéru.

Tip na proces výroby PCBA

Rôzni výrobcovia sa riadia štandardným výrobným procesom pre PCBA. Hlavný rozdiel spočíva predovšetkým v procese spájkovania, pretože existujú určité rozdiely v typoch komponentov osadených na doskách plošných spojov.

Dva typy komponentov sú :

1. SMD komponenty: SMD komponent označuje štandardné elektronické zariadenia a komponenty pre povrchovú montáž. Výrobcovia používajú SMT alebo technológiu povrchovej montáže na montáž SMD komponentov na PCB. Ich výhodou je rýchlosť osádzania na dosky plošných spojov, ktoré sa vykonáva strojovo.
2. Komponenty s priechodným otvorom: Označuje sa tiež aj ako THT komponenty. Majú viacero vodičov / vývodov pripojených k ich základni a tieto vodiče sa montujú pomocou prichodu cez dosku plošných spojov. Montážne otvory sa vytvárajú pomocou vŕtačky. Je ich možné osádzať buď strojovo, alebo ručne.

Ďalšou časťou výroby PCBA je technika spájkovania. Doska plošných spojov a komponenty potrebné na zostavenie dosky plošných spojov zvyčajne prechádzajú cez stroj na vyberanie a umiestňovanie, a následne pokračujú  procesom spájkovania.

Keď doska plošných spojov prechádza cez stroj na vyberanie a vkladanie, ten umiestni komponenty na dosku s plošnými spojmi na presne danú pozíciu. Riadi sa dizajnovým rozložením poskytnutým výrobcom PCBA na usporiadanie komponentov správnym spôsobom a orientácioupred samotným osádzaním komponentov a ich spájkovaním sa musí vykonať proces nanesenia spájkovacej pasty. Po jej nanesení cez šablónu nasleduje proces osádzania komponentov. Zaujímavosťou je, že pri zmiešanej montáži komonentov majú prioritu SMT komponenty pred THT kompnentami, ktoré sa osádzajú až po osadení a zaspájkovaní SMT komponentov. THT kompnenty sa zásadne spájkujú pomocou spájkovacej vlny, kedy sa PCB umiestnia do špeciálneho fixačného rámu a nasledne sa pomocou podávacieho pásu odošlú do spájkovacej vlny. Na druhej strame ich pracovník vybie z fixačného rámu, vizuálne skontroluje kvalitu spájkovania a opraví prípadné nedostatky v spájkovaní.

V súčasnosti výrobcovia používajú proces automatického spájkovania s dôrazom na bezpečnú montáž komponentov na dosku plošných spojov a tento proces je tiež známy ako systém spájkovania pretavením. Je to rýchly a bezpečný proces výroby veľkého množstva PCBA bez akýchkoľvek chýb.

V súčasnosti sa však proces spájkovania vlnou považuje ako technicky zastaraný, nakoľko má veľa nedostatkov a funkčných obmedzení, ktoré prinútili výrobcov PCBA postupne upúšťať od tejto metódy.

Záver

Hlavný rozdiel medzi PCB a PCBA teda spočíva vo výrobnom procese. PCB sa riadi všeobecným výrobným systémom, naopak dizajn PCBA sa líši podľa požiadaviek výrobcu zariadenia. Rozloženie sa robí softvérovo a na usporiadanie komponentov podľa rozloženia sa používa stroj, poprípade v niektorých prípadoch aj ručné osádzanie komponentov.