Leiterplatten und wie sie funktionieren?

Jedes elektronische Bauteil hat über hundert bis dreihundert Meter Kabel. Heutzutage sind elektronische Komponenten multifunktional und können viele Komponenten gleichzeitig betreiben. Damit die Elektronik funktioniert, müssen alle Komponenten miteinander verbunden sein und alle Komponenten müssen nahtlos zusammenarbeiten. Ein einziges Kabel in einem Smartphone kann ein Fußballfeld abdecken. Sie können diese Drähte jedoch nicht sehen, selbst wenn Sie das Smartphone öffnen.

Dies liegt daran, dass sie sich innerhalb der Leiterplatte befinden. Eine Leiterplatte oder PCB ist die grüne Platine, die Sie in der Elektronik finden. Diese Leiterplatte hat mehrere Schichten mit Hunderten verschiedener Kupferdrähte. Eine Leiterplatte gibt allen Komponenten innerhalb der Leiterplatte Struktur und Organisation. Die Drähte, die zwischen den Leiterplattenkomponenten verlaufen, ermöglichen es, alle Komponenten miteinander zu verbinden.

Wie funktionieren Leiterplatten?

Bevor Sie lernen, wie Leiterplatten funktionieren, müssen Sie sich darüber im Klaren sein, dass es einen Unterschied zwischen Komponenten und Leiterplatten gibt. Die Komponenten der Leiterplatte umfassen Mikrochips, Kondensatoren, Widerstände und Steckverbinder. Sie finden diese Komponenten mit Hilfe einer Lötstoppmaske auf der Oberseite der Leiterplatte montiert. Eine Leiterplatte ohne die Komponenten ist einfach eine flache Platine, auf der nichts montiert ist.

Bei der Platine sind auch andere Bauteile zu finden, die jedoch nicht auf der Platine montiert, sondern darauf befestigt sind. Wenn Sie ein Röntgenbild einer Leiterplatte machen, finden Sie darin verklumpte leitende Drähte, und Sie finden auch helle Schattierungen, die nicht leitendes Isolatormaterial sind. Die dunklen Schattierungen zeigen mehrere Schichten von Drähten, die übereinander ausgerichtet sind.

Obwohl sie geschichtet sind, kommen sie nicht in Kontakt. Mikrochips werden auf der Leiterplatte auf einem Raster von Verbindungspunkten oder Pads montiert, das als Ball Grid Array bekannt ist. Mikrochips sind wie die zentralen Funktionseinheiten jedes hochspezialisierten Bauteils. Auf der Leiterplatte befinden sich viele Pads und Fächer für andere Mikrochips.

Leitfähige Schichten der Leiterplatte

Die Leiterplatte besteht aus mehreren leitfähigen Schichten. Die oberen und unteren Schichten sind diejenigen, auf denen Sie die Komponenten montieren. Jede der Komponenten auf der Platine benötigt Strom, um zu funktionieren. Deshalb hat die Leiterplatte Schichten, die nur für die Stromversorgung zuständig sind.

Sie werden Power Planes und Ground Planes genannt. Zusätzliche Groundplanes dienen der Wärmeableitung und der elektromagnetischen Abschirmung. Andere Schichten tragen Signaldrähte, die bei der Kommunikation helfen. Jede der leitenden Schichten besteht aus Kupfer, isolierendem Fiberglas und Epoxidharz, das den Stromfluss unterbricht. Leiterplatten können je nach Anwendung zwischen 2 und 50 Schichten haben. Die meisten von ihnen haben jedoch insgesamt zehn Ebenen.

Auf der Ober- und Unterseite befindet sich ein farbiger Lötstopplack, der abgedeckt wird. Dies hält nicht nur die Montagepads intakt, sondern sorgt auch für Isolierung. Darüber hinaus haben Sie Siebdruck, eine Tinte, die markiert, wo Sie die Komponenten aufbewahren müssen.

Schlussworte

Wie Sie sehen können, spielen Leiterplatten in den meisten elektronischen Geräten, die Sie heute sehen, eine wesentliche Rolle. Jahre sorgfältiger Entwicklung und Entwicklung haben zu den Leiterplatten geführt, die Sie heute sehen, weshalb sie bis ins Mark perfektioniert wurden.