Einführung in die Leiterplatten

Printed Circuit Boards (PCB), werden in fast allen Arten von elektronischen Geräten verwendet. Sie sind die Unterstützer von elektrischen Verbindungen für elektronische Komponenten. Es gibt keine Teile auf der Standard-PCB-Leiterplatte, die oft als gedruckte Wiring-Platine (PWB) bezeichnet wird. Das Erscheinungsbild der Leiterplatte reduziert häufige Ausfälle an Drahtverbindungen und Kurzschlüsse erheblich, wenn die Drahtisolationsschicht zu altern und zu reißen beginnt. Typische Leiterplatten sind grün, aber jetzt sind auch andere Farben wie blau, rot usw. erhältlich. Leiterplatten können nach Anzahl der Schichten, Frequenz, Substratmaterial usw. klassifiziert werden. Die aktuelle Leiterplatte besteht hauptsächlich aus dem Schaltungsmuster, Substrat, Löcher/VIAs, Lötmaske, Siebdruck und Oberflächenbeschaffenheit.

Einführung auf Leiterplatten

Eine Standard-Leiterplatte

Substrat

Das Substrat, das hauptsächlich die Leiterbahnen und Komponenten trägt und isoliert, besteht im Allgemeinen aus dielektrischen Verbundmaterialien. Die Eigenschaften des Substrats beeinflussen die Leistung der Leiterplatte, beispielsweise ermöglicht ein flexibles Substrat mehr Designoptionen. Indessen hängen die Qualität, die Herstellbarkeit bei der Herstellung und die Herstellungskosten stark vom Substratmaterial ab. Daher ist die Auswahl des richtigen Substrats der erste Schritt zum Aufbau einer hochwertigen Leiterplatte. FR-4, das aus gewebtem Glasfasergewebe mit einem Epoxidharz-Bindemittel besteht, ist das häufigste Material des Substrats.

Kupferfolie

Das Material der kleinen Schaltkreise, die auf der Oberfläche des Substrats zu sehen sind, ist Kupferfolie. Die anfängliche Kupferfolienschicht wird darauf laminiert die gesamte Platte durch Erhitzen und Kleben, dann wird ein Teil davon während des Herstellungsprozesses weggeätzt, und der verbleibende Teil wird zu kleinen retikulären Schaltkreisen. Die Kupferdicke variiert je nach Gewicht, und die Einheit ist im Allgemeinen Unzen pro Quadratfuß. Bei der Multilayer-Leiterplatte lagert sich Kupfer auch an der Wand von Bohrlöchern ab, da diese Löcher die elektrische Verbindung zwischen den Lagen herstellen.

Prepreg

Prepreg wird häufig in einer mehrschichtigen Leiterplatte verwendet. Es ist ein glasgewebeverstärktes Material, das mit Harz imprägniert ist. Als klebriges Material kann Prepreg zum Verkleben verschiedener Laminate und Folien verwendet werden.

Eine mehrschichtige Leiterplatte

Kupferkaschiertes Laminat

Kupferkaschiertes Laminat wird auch als Kern bezeichnet, das sich aus Prepreg und Kupferfolien zusammensetzt. Bei einer mehrschichtigen Leiterplatte wird eine bestimmte Anzahl diskreter Prepregs mit den äußersten Kupferfolien zu einem einzigen Laminat verbunden.

Lötmaskenschicht

Die Lötmaskenschicht bezieht sich auf eine isolierende Schutzschicht, die sich auf der Kupferschicht befindet. Es spielt eine entscheidende Rolle, um zu verhindern, dass der Kupferdraht oxidiert und kurzgeschlossen wird. Darüber hinaus kann es auch vermeiden, dass Komponenten an falschen Stellen gelötet werden. Die Farben der Lötmaskenschicht sind vielfältig, wie grün, rot, braun usw. Die Lötmaske bedeckt die Signalspuren, lässt aber die zu lötenden Pads frei.

Seidensiebdruck

Siebdruck, auch Legende genannt, wird in der Regel als Referenzindikator in Weiß auf die Lötstoppmaske gedruckt. Es fügt Zeichen, Zahlen und Symbole auf der Lötmaske hinzu, um die Position jedes Teils auf der Platine zu markieren.

Polster

Das Pad ist ein Teil des freigelegten Kupfers auf der Oberfläche der Leiterplatte, auf das die spezifische Komponente gelötet wird. Die Pads sind in Durchgangsloch-Pads und Surface-Mount-Pads unterteilt. Die Durchgangslochpads haben Lötlöcher, die hauptsächlich zum Löten von Stiftkomponenten wie Chips verwendet werden; während die oberflächenmontierten Pads keine Lötlöcher haben und hauptsächlich zum Löten von oberflächenmontierten Komponenten auf der Oberfläche verwendet werden.

Das Pad der Leiterplatte

ÜBER (Vertikaler Verbindungszugang)

VIA ist ein Loch, das verwendet wird, um eine elektrische Verbindung von einer Schicht zur anderen in der mehrschichtigen Leiterplatte herzustellen. Es gibt hauptsächlich drei Arten von PCB-VIA, nämlich plattiertes Durchgangsloch (PTH), blindes VIA und vergrabenes VIA.

PTH ist durch die Platine plattiert und kann in doppelseitigen und mehrlagigen PCBs gesehen werden. Obwohl die Herstellungskosten von PTH relativ niedrig sind, nimmt PTH manchmal mehr Platz auf der Leiterplatte ein. Der Kupferring um ein PCB-plattiertes Durchgangsloch wird als Ringring bezeichnet. Es spielt eine entscheidende Rolle bei der Herstellung besserer Verbindungen zwischen VIAs und Kupferleiterbahnen in einer mehrschichtigen Leiterplatte.

Komplexe PCBs wie High-Density Interconnection (HDI) erfordern oft blinde und vergrabene VIAs. Blind VIA ist ein galvanisiertes Loch, das die äußerste Schicht der Leiterplatte mit den angrenzenden inneren Schichten verbindet. Es erhöht die Platzausnutzung der PCB-Schaltungsschichten, erfordert jedoch eine genauere Positionierung und Ausrichtung.

Buried VIA, das von außen unsichtbar ist, verbindet nur zwischen den internen Schaltungsschichten. Im Gegensatz zu anderen VIAs muss das Bohren des vergrabenen VIA während des Montageprozesses abgeschlossen werden, anstatt bis zum Ende zu warten.

Die VIA der Leiterplatte

Goldener Finger

Goldfinger sind Metallpads, die entlang der Kante von a freigelegt sind Platine und werden verwendet, um eine Verbindung zwischen zwei Leiterplatten herzustellen.