Leiterplatten – eine Kernkomponente für die Elektronik

Haben Sie gerade ein glänzendes neues Motherboard für Ihren PC gekauft? Wenn ja, dann sind Ihnen vielleicht die kleinen Spuren auf der Hauptplatine aufgefallen. Diese Leiterbahnen sind kritische Komponenten, die alle Ihre Sockets, Header und Komponenten verbinden. Diese Platine ist in fast allen elektronischen Bauteilen vorhanden und dafür verantwortlich, dass sie leuchten und richtig funktionieren.

Bevor sie weit verbreitet wurden, erforderte das Anschließen der gesamten elektrischen Komponente in einem Gerät sperrige Kabel und ein großes Durcheinander von Komponenten. Daher ebneten Leiterplatten den Weg für die Miniaturisierung der Elektronik und deren Effizienz.

Eine durchschlagende Idee

Die Idee, Drähte auf einem flachen Stück Glasfaser einzubetten, wurde im Laufe der Jahre weit verbreitet. Die PCB-Erfindung ermöglichte es Menschen, ein hochkomplexes Gerät wie ein Smartphone in die Hosentasche zu stecken. Es ermöglicht Ingenieuren, einige der wichtigsten Verbindungen auf sehr kleinem Raum unterzubringen. Der Prozess ähnelt der Herstellung von CPUs.

Das Design und die Herstellung von Leiterplatten

Bei der Herstellung der Leiterplatte werden Glasfaserschichten mit Harz übereinander gestapelt, sodass sie zu einer einzigen Platte werden. Danach geht Kupfermaterial auf jede Seite dieser Platte. Anschließend soll auf der darüber gelegten Kupferschicht ein exakt mit den Leiterbahnen fluchtendes Muster entstehen.

Nach diesem Schritt durchläuft die Leiterplatte den Ätzprozess, zusammen mit weiterem Waschen. Dieser Prozess ist sehr akribisch und wird schichtweise mit Hilfe spezialisierter Maschinen und computergestützter Designsimulatoren durchgeführt. Während des Herstellungsprozesses in der Industrie erzeugen Bohrer kleine Löcher in dieser Platine, um Anschlüsse für kleine elektrische Komponenten wie Kondensatoren, Chips und Widerstände aufzunehmen.

Übersicht

Nachdem Leiterplatten mit allen Komponenten verbunden wurden, werden sie zu einer Verbindungseinheit aller elektrischen Verbindungen auf einem Substrat. Sie benötigen keine Herstellungsprozesse, um eine einfache Leiterplatte herzustellen. Sie können auch Marker finden, die leitfähige Tinte auf Spezialpapier abgeben. Auf diese Weise können Sie zu Hause eine funktionierende Leiterplatte zeichnen.

Es ist auch wichtig zu beachten, dass jede Leiterplatte je nach elektronischem Artikel in Form, Größe, Schichten und Komponenten variiert. Einige Elektronikgeräte sind einfach und haben nicht mehrere Funktionen, während andere hochfunktional für mehrere Zwecke sind. Bei Smartphones wird das Design des Telefons auch die Leiterplatte beeinflussen.

In den 1990er Jahren erlebten Leiterplatten einen Rückgang, da computergestütztes Design und Fertigung an Bedeutung gewannen. BGA wurde Mitte der 1990er Jahre eingeführt und ermöglichte höhere Komponentendichten und eine allgemeine Platinenminiaturisierung. In den 2000er Jahren sind Leiterplatten nicht nur kleiner und leichter geworden, sie haben heute auch höhere Lagenzahlen und sind komplexer geworden. Mehrschichtige Designs ermöglichen mehr Funktionalität in elektronischen Geräten. Sie haben auch immer niedrigere Kosten. 2006 wurde die Verwendung von Blei verboten, wodurch die Bleikomponenten aus dem Lot entfernt wurden, das zum Platzieren von Komponenten verwendet wurde.

Schlussfolgerung

Heutzutage stellen moderne Schaltungsversammlungen die größte Versammlungsdichte in der Geschichte der Schaltungsversammlungen dar. Dies ist eine lange Geschichte, und Leiterplatten haben seit den primitiven Baugruppen im Jahr 1903 einen langen Weg zurückgelegt. Obwohl es nicht möglich ist, über die Zukunft zu sprechen, kann man mit Sicherheit sagen, dass Leiterplattenbaugruppen und die Prozesse weiter miniaturisiert werden weiterentwickeln.