6 wesentliche Fakten über Leiterplatten (PCBs)

Leiterplatten (PCBs) sind die Bausteine moderner Elektronik. Sie bestehen aus leitfähigen Pfaden („Leiterbahnen“) auf einem isolierenden Trägermaterial und bieten Wege für elektrische Signale. Strom fließt durch die Leiterbahnen. Klingt simpel, aber es gibt wahrscheinlich Einiges, was Sie nicht über PCBs wussten.

#1) Kupfer wird typischerweise für Leiterbahnen verwendet

Obwohl PCBs in verschiedenen Materialien erhältlich sind, nutzen die meisten Kupfer für Leiterbahnen. Kupfer ist das zweitleitfähigste Metall der Erde – nur Silber leitet besser. Dank seiner Leitfähigkeit fließt Strom durch Kupferbahnen mit minimalem Widerstand.

#2) Manche PCBs sind kleiner als 1 Millimeter

Fertigungsfortschritte ermöglichen extrem kleine PCBs. Es gibt PCBs unter 1 mm Länge. 2015 entwarfen Forscher der University of Michigan eine funktionierende PCB von nur 0,04 mm. Solche Mini-PCBs finden sich in Smartphones, Smartwatches, Medizinprodukten und anderen platzbeschränkten Kleingeräten.

#3) Erhältlich als Starre und Flex-Versionen

Es gibt zwei Haupttypen: Starr (Rigid) und Flexibel (Flex). Wie die Namen sagen: Rigid-PCBs sind steif, Flex-PCBs biegsam. Flex-PCBs bestehen oft aus Polyimid – bekannt für Flexibilität. Sie biegen sich ohne Bruch oder bleibende Verformung – ideal für Monitore und Geräte mit faltbaren Bildschirmen oder Komponenten.

#4) Können mehrere Lagen haben

Manche PCBs bestehen aus einer Lage mit geätzten Leiterbahnen, andere haben mehrere Lagen – zwei oder mehr Lagen mit Leiterbahnen, übereinander gestapelt. Die Lagenanzahl variiert je nach Komplexität und Anwendung. In Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung können hochkomplexe PCBs bis zu 50 Lagen haben.

#5) Through-Hole vs. Surface Mounting (THT vs. SMD)

PCBs unterstützen zwei Hauptmethoden zur Bauteilmontage: Through-Hole (THT) und Surface Mount (SMD). Bei THT werden Bauteile in gebohrte Löcher gesteckt. Bei SMD werden Bauteile direkt auf die PCB-Oberfläche gesetzt. SMD ermöglicht kleinere, leichtere Geräte – für die meisten Anwendungen bevorzugt.

#6) Kupferfolie als Basis

Es gibt verschiedene PCB-Designmethoden, aber eine der gängigsten nutzt Kupferfolie. Eine dünne Kupferfolie wird auf die PCB laminiert. Danach wird die Folie geätzt, um die leitfähigen Kupferbahnen zu erzeugen. Strom wird auf diese Bahnen begrenzt, sodass er die verbundenen Bauteile erreicht.