Entdecken Sie 6 wesentliche Fakten über Leiterplatten (PCBs)

Leiterplatten (PCBs) sind die Bausteine der meisten modernen Elektronikgeräte. Sie bestehen aus leitenden Pfaden oder „Spuren“ auf einer isolierenden Unterlage und stellen den Weg für elektrische Signale dar. Strom kann durch die Leiterbahnen einer Leiterplatte fließen. Obwohl sie einfach klingen mögen, gibt es wahrscheinlich einige Dinge über Leiterplatten, die Sie nicht wussten.

#1) Kupfer wird typischerweise für leitende Leiterbahnen verwendet

Obwohl Leiterplatten aus verschiedenen Materialien erhältlich sind, verwenden die meisten Leiterplatten Kupfer für ihre Leiterbahnen. Kupfer ist das Metall mit der zweitbesten Leitfähigkeit auf dem Planeten und wird nur von Silber übertroffen. Dank seiner leitenden Eigenschaften kann Strom mit minimalem Widerstand durch Kupferleiterbahnen fließen.

#2) Einige Leiterplatten sind weniger als 1 Millimeter lang

Fortschritte in der Fertigung haben den Weg für sehr geebnet kleine Leiterplatten. Mittlerweile gibt es Leiterplatten, die weniger als 1 Millimeter lang sind. So entwarfen Forscher der University of Michigan im Jahr 2015 eine funktionierende Leiterplatte mit einer Länge von nur 0,04 Millimetern. Kleine Leiterplatten werden häufig in Smartphones, Smartwatches, medizinischen Geräten und anderen kleinen Elektronikgeräten mit begrenztem Platzangebot verwendet.

#3) Erhältlich in starrer und flexibler Version

Es gibt zwei Haupttypen von Leiterplatten:starre und flexible Leiterplatten. Wie der Name schon sagt, sind starre Leiterplatten steif, wohingegen flexible Leiterplatten flexibel sind. Flex-Leiterplatten bestehen häufig aus Polyimid, das für seine flexiblen Eigenschaften bekannt ist. Sie können sich biegen, ohne zu brechen oder bleibende Verformungen zu erleiden, was sie ideal für Monitore und andere Geräte mit klappbaren Bildschirmen oder Komponenten macht.

#4) Kann mehrere Ebenen aufweisen

Während einige Leiterplatten aus einer einzigen Schicht mit geätzten Leiterbahnen bestehen, bestehen andere aus mehreren Schichten. Sie bestehen im Wesentlichen aus zwei oder mehr Schichten übereinander gestapelter Leiterbahnen. Die Anzahl der Schichten variiert je nach Komplexität der Leiterplatte und der Anwendung, für die sie verwendet wird. In der Luft- und Raumfahrt sowie im Verteidigungsbereich beispielsweise können hochkomplexe Leiterplatten bis zu 50 Schichten aufweisen.

#5) Durchsteckmontage vs. Oberflächenmontage

Leiterplatten unterstützen zwei Hauptmethoden zur Befestigung elektronischer Komponenten:Durchsteckmontage und Oberflächenmontage. Bei der Durchsteckmontage werden die Bauteile in in die Leiterplatte gebohrte Löcher gesteckt. Bei der Oberflächenmontage werden Komponenten direkt auf der Leiterplattenoberfläche befestigt. Die Oberflächenmontage ermöglicht kleinere und leichtere Geräte und ist daher für die meisten Anwendungen vorzuziehen.

#6) Mit Kupferfolie

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Leiterplatten zu entwerfen, aber eine der gebräuchlichsten Methoden ist die Verwendung von Kupferfolie. Eine dünne Schicht Kupferfolie wird auf die Leiterplatte laminiert. Sobald die Kupferfolie angebracht ist, wird sie geätzt, um die leitenden Kupferbahnen zu erzeugen. Der Strom wird auf diese Leiterbahnen beschränkt und stellt sicher, dass er die angeschlossenen Komponenten erreicht.