Eine Leiterplatte (PCB) ist eine wesentliche Komponente in elektronischen Geräten, die mechanische Unterstützung und elektrische Verbindungen für elektronische Komponenten bietet. Sie besteht aus einem nicht leitenden Substrat, typischerweise aus Glasfaser, mit geätzten Kupferleitbahnen. Leiterplatten können einseitig, doppelseitig oder mehrschichtig sein. Komponenten wie Widerstände, Kondensatoren und integrierte Schaltkreise werden auf die Platine gelötet. Leiterplatten bieten Vorteile wie kompakte Größe, Zuverlässigkeit und Eignung für die Massenproduktion. Sie werden häufig in Unterhaltungselektronik, Automobilsystemen, Industriemaschinen, medizinischen Geräten und Luft- und Raumfahrttechnologien verwendet und ermöglichen ein effizientes und langlebiges Design elektronischer Schaltkreise.
Was sind die Vorteile von Leiterplatten (PCB)?
Kompakte Größe:Organisiert elektronische Komponenten effizient und reduziert die Gesamtgröße des Geräts.
Zuverlässigkeit::Bietet konsistente und zuverlässige Verbindungen, reduziert das Risiko von Kurzschlüssen und Verdrahtungsfehlern.
Massenproduktion:Ermöglicht automatisierte Fertigungsprozesse, macht die Massenproduktion effizienter und kostengünstiger.
Haltbarkeit: Entwickelt, um Umweltbelastungen standzuhalten und langfristige Leistung zu gewährleisten.
Struktur der Leiterplatte (PCB):
SubstratTypischerweise aus einem nicht leitenden Material wie Glasfaser oder Kunststoff hergestellt, das die strukturelle Integrität der Platine gewährleistet.
Leitende BahnenDünne Schichten leitenden Materials, meist Kupfer, werden auf das Substrat geätzt, um Wege für elektrische Signale zu schaffen.
KomponentenVerschiedene elektronische Bauteile wie Widerstände, Kondensatoren, Dioden und integrierte Schaltkreise werden auf die Leiterplatte gelötet.
SchichtenLeiterplatten können ein- oder mehrschichtig sein. Mehrschicht-Leiterplatten haben mehrere Schichten leitender Bahnen, die durch Isolationsschichten getrennt sind.
Arten von Leiterplatten (PCB):
Einseitige LeiterplatteHat eine Schicht aus leitendem Material und ist einfach und kostengünstig.
Doppelseitige LeiterplatteLeitendes Material auf beiden Seiten des Substrats mit Durchkontaktierungen, die beide Seiten verbinden.
Mehrschicht-Leiterplatte:Enthält mehrere Schichten aus leitendem Material, die durch Isolationsschichten getrennt sind, wodurch komplexere und dichtere Schaltungsdesigns möglich werden.
Spezifikationen von Membranschaltern
Material
SubstratTypischerweise FR4 (glasfaserverstärkter Epoxidharzlaminat), aber auch Polyimid, PTFE oder andere Materialien für spezielle Anwendungen. KupferdickeWird üblicherweise in Unzen pro Quadratfuß (oz/ft²) gemessen, wobei Standardwerte 1 oz/ft², 2 oz/ft² usw. sind.
Schichtenanzahl
EinseitigEine Schicht aus leitendem Material. DoppelseitigLeitendes Material auf beiden Seiten des Substrats. MehrschichtigMehrere Schichten leitenden Materials, getrennt durch Isolationsschichten, mit üblichen Schichtzahlen von 4, 6, 8 oder mehr.
Platinenstärke
Standarddicken reichen von 0,4 mm bis 3,2 mm, wobei 1,6 mm typisch sind.
Leiterbahnbreite und -abstand:
Die Breite der Kupferleitungen und der Abstand zwischen ihnen beeinflussen die Stromtragfähigkeit und Signalintegrität der Platine.
Loch- und Via-Spezifikationen:
LochgrößeLiegt typischerweise zwischen 0,2 mm und 0,6 mm für Durchgangskomponenten. ViasWerden verwendet, um verschiedene Schichten in mehrlagigen Platinen zu verbinden. Zu den Typen gehören Durchkontaktierungen, Blindvias und vergrabene Vias.
Oberflächenveredelung
Übliche Oberflächenveredelungen sind HASL (Heißluftverzinnung), ENIG (chemisches Nickel-Gold-Tauchen), OSP (organisches Lötbarkeitspräservativ) und andere, um das Kupfer zu schützen und eine gute Lötbarkeit zu gewährleisten.
Lötstoppmask
Eine Schutzschicht, die über die Kupferbahnen aufgetragen wird, typischerweise grün, aber auch andere Farben wie Rot, Blau oder Schwarz werden verwendet.
Elektrische Leistung
Impedanzkontrolle:Notwendig für die Integrität von Hochfrequenzsignalen. Stromkapazität:Bestimmt durch die Breite, Dicke der Leiterbahnen und das Gesamtdesign der Platine. Dielektrische Konstante (Dk):Des Substratmaterials, wichtig für Hochfrequenzanwendungen.
Thermische Leistung
WärmeleitfähigkeitWie gut das Platinenmaterial Wärme ableitet. Glasübergangstemperatur (Tg)Die Temperatur, bei der das Substratmaterial seinen Zustand ändert, wichtig für Hochtemperaturanwendungen.
Mechanische Eigenschaften
BiegefestigkeitWichtig für Platinen, die mechanischen Belastungen ausgesetzt werden. MaßhaltigkeitStellt sicher, dass die Platine ihre Größe und Form unter verschiedenen Bedingungen beibehält.
Die Informationen und Spezifikationen dienen nur als Referenz
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