Wie ist der Unterschied zwischen IC und PCB?

Wenn Sie in die Elektroindustrie einsteigen, IC und PCB Das müssen zwei häufige Wörter in Ihrer täglichen Arbeit sein. Sie klingen ähnlich, sind aber völlig unterschiedlich, wenn Sie die Geduld haben, sie genauer zu untersuchen.

Wir führen Sie in den Vergleich zwischen IC und PCB ein

Betrachten wir ein ländliches Haus als KabelbaummontagePCB ist wie eine Suite mit Wohnzimmer, Schlafzimmer, Küche, Bad und Balkon. Es nimmt nur wenige Quadratmeter ein, ist aber so ausgestattet, dass es als großes Landhaus für den menschlichen Wohnbereich genutzt werden kann.

Somit ist die Definition von PCB (Printed Circuit Board) leicht verständlich. Leiterplatten sind nicht nur ein wichtiger Träger elektronischer Bauteile, sondern stellen auch deren elektrische Verbindungen her. Sie sind nach ihrem Herstellungsverfahren – dem Drucken – benannt. Eine montagefertige Leiterplatte muss folgende Schritte durchlaufen: Innenlagenbohrung, Nachzeichnung, Ätzen, Schwarzoxidation, Laminierung, Außenlagenbohrung, PTH, PTRS, Lötstopplackierung, Vergoldung, HASL, Seidenbeschriftung und Tests.

Im Vergleich zu PCB, IC ist eigentlich wie ein Wolkenkratzer oder ein hohes Gebäude, das Laden-, Büro- und Kantinengeschosse sowie eine Tiefgarage umfasst. Es ist stark in das Layout integriert.

Beim IC-Layout kommt es vor allem auf Funktionsisolierung und effektive Verbindung an. So sind beispielsweise künstliche Schaltkreise und digitale Schaltkreise isoliert. Strom- und Masseleitung sind getrennt. Die Sensorschaltung befindet sich in einer Ecke, weit entfernt vom Steuerlogiksystem. Es gibt mehrere Schichten mit unterschiedlichen Layouts und Aufbauten. Beispielsweise werden Falttransistoren eingesetzt, um Platz zu sparen und den Gate-Widerstand in rauscharmen Schaltungen zu senken. Es gibt sogar H-förmige Schichten. Aufzüge zu verschiedenen Zielen sind zudem mit einer beschleunigten Übertragung ausgestattet. Hochgeschwindigkeitskabel dienen der Verbindung zwischen CPU und Speicher.

Informieren Sie sich über die unterschiedlichen Herstellungsverfahren von ICs und PCBs

IC-Herstellung

Bei der IC-Herstellung geht es darum, alle benötigten Drähte und Komponenten wie Transistoren, Widerstände und Kondensatoren auf einem oder mehreren kleinen Halbleiterchips miteinander zu verbinden und diese anschließend in einem Miniaturgehäuse zu verpacken. Dies fungiert als partielle Schaltungsstruktur.

Insbesondere gibt es viele Verpackungsarten. Im Folgenden werden einige gängige Verpackungen besprochen.

• DIP-Gehäuse (Dual-In-Line-Gehäuse): Dieses Gehäuse wurde schon früh in integrierten Schaltkreisen verwendet. Die Pins werden von beiden Seiten des Gehäuses in vertikaler oder doppelt vertikaler Anordnung herausgeführt.
• PLCC-Gehäuse (Plastic LED Chip Carrier): Dieses Gehäuse hat eine quadratische Form und ist an allen Seiten mit Pins versehen. Es ist deutlich kleiner als das DIP-Gehäuse. Dank seiner geringen Größe und hohen Zuverlässigkeit eignet sich das PLCC-Gehäuse für die Leiterplatten-Oberflächenmontage.
• SOP-Gehäuse (Small Profile Package): Dieses Gehäuse ist für die Oberflächenmontage von Leiterplatten vorgesehen. Die Stifte befinden sich auf beiden Seiten des Hauptgehäuses und sind L-förmig. Dank des kompakten Stiftabstands eignen sich SOP-Gehäuse für kleine und hochdichte Leiterplatten.
• PQFP-Gehäuse (Plastic Square Flat Package): Dieses Gehäuse ist dünn und flach. Die Pins um das Gehäuse herum sind L- oder T-förmig. Das PQFP-Gehäuse ist für HDI-Mini-PCBs geeignet und bietet eine gute Wärmeableitung.
• BQFP-Gehäuse (vierseitiges flaches Pin-Gehäuse mit Polsterung): Dieses Gehäuse ist eine Weiterentwicklung des QFP-Gehäuses. Die vier Ecken des Gehäuses sind gegen Verformungen und Verbiegen der Pins während des Transports gepolstert.
• QFN-Gehäuse (vierseitiges, stiftloses Flachgehäuse): Dieses Gehäuse ist mit Elektrodenkontakten an vier Seiten ausgestattet. Ohne Stifte benötigt es weniger Montagefläche als QFP, während die Höhe geringer ist. Der Elektrodenkontakt belastet das Gewicht jedoch stärker, daher ist bei Ferntransporten ein ausreichender Schutz erforderlich.
• BGA Gehäuse (Ball Grid Array-Gehäuse): Eine Seite dieses Gehäuses ist mit einer sphärischen, konvexen Kugel in Array-Anordnung versehen. Es ist bekannt für seine gute elektrische Kühlleistung, geringe Signalübertragungsverzögerung und hohe Zuverlässigkeit.

Zusätzlich zu den oben genannten gängigen Verpackungsmethoden gibt es für besondere Anforderungen weitere nützliche Verpackungsmethoden, wie etwa Verpackungen vom Typ TO und Verpackungen vom Typ MCM.

Leiterplattenbestückung

Nach Abschluss des in Teil 1 beschriebenen Druckvorgangs werden wir die Leiterplatte nach Komponenten bestücken. Die Leiterplattenbestückungstechnik umfasst die Durchsteckmontage, die Oberflächenmontage und die Kombination.

• Durchsteckmontage: Wie der Name schon sagt, werden die Anschlüsse des Bauteils durch das gebohrte Loch in der Leiterplatte gesteckt und anschließend auf der anderen Seite verschweißt. Diese Technik ist seit Jahrzehnten weit verbreitet und für ihre stabilen Verbindungen bekannt. Durchgangsloch Komponenten benötigen im Allgemeinen mehr Platz auf der Leiterplatte und sind daher für ein hochdichtes Leiterplattenlayout ungeeignet. Daher findet man PCBA mit Durchsteckmontage häufig in Altelektronik, Leistungselektronik und Geräten, die starke mechanische Verbindungen benötigen.
• Oberflächenmontage: Mit OberflächenmontagetechnikKomponenten können direkt auf der Platine platziert und durch Reflow-Lötverfahren mit der Leiterbahn verschweißt werden. Zudem sind SMT-Komponenten so klein, dass sie beidseitig der Leiterplatte montiert werden können. Daher wird diese Technik bevorzugt bei der Montage von Leiterplatten mit hoher Dichte und kompakten elektrischen Geräten eingesetzt. Heutzutage ist die Oberflächenmontage (SMT) aufgrund ihrer Platzersparnis und guten elektrischen Leistung eine wichtige Technik auf dem Markt.
• Mischung: Die Kombination aus Durchsteckmontage und SMT ist auch für spezielle Fertigungsaufträge eine wichtige Lösung. Das bedeutet, dass die fertige Leiterplatte sowohl durchsteck- als auch oberflächenmontierbare Komponenten enthält. Diese flexible Lösung ermöglicht die Herstellung komplexer Leiterplatten und erfüllt die Anforderungen des Endmarktes.

Verstehen Sie die Anwendungen von IC und PCB

Als Funktionsschaltung kann der IC direkt auf die Leiterplatte aufgebracht werden, was die Kompaktheit und Zuverlässigkeit der Leiterplatte verbessert. Leiterplatten mit IC werden in vielen Hightech-Branchen eingesetzt, beispielsweise in der intelligenten Automobilindustrie, im IoT, in der intelligenten Medizintechnik, in der Telekommunikation und in der künstlichen Intelligenz.

Zusammenfassung

PCB mit IC ist die Grundlage moderner Technologie. Sie ist in vielen Bereichen weit verbreitet und spielt eine wichtige Rolle in der gesellschaftlichen Entwicklung.