Eigenschaften einer pcb leiterplatte

Eine pcb leiterplatte ist eine laminierte Sandwichstruktur aus leitenden und isolierenden Schichten. pcb leiterplatte haben zwei komplementäre Funktionen. Die erste besteht darin, elektronische Komponenten an bestimmten Stellen auf den äußeren Schichten mittels Löten zu befestigen. Die zweite besteht darin, zuverlässige elektrische Verbindungen (und auch zuverlässige Unterbrechungen) zwischen den Anschlüssen der Komponente auf kontrollierte Weise bereitzustellen, was oft als PCB-leiterplatte design bezeichnet wird. Ein weiterer Herstellungsprozess fügt Vias hinzu, plattierte Löcher, die Verbindungen zwischen Schichten ermöglichen.

Mechanische Unterstützung der pcb leiterplatte

 

pcb leiterplatteunterstützen elektronische Komponenten mechanisch unter Verwendung von leitfähigen Pads in der Form, die zur Aufnahme der Anschlüsse der Komponente ausgelegt sind, und verbinden sie auch elektrisch unter Verwendung von Spuren, Ebenen und anderen Merkmalen, die aus einer oder mehreren Kupferblechschichten geätzt werden, die auf und/oder zwischen Blechschichten laminiert sind ein nicht leitendes Substrat. Komponenten werden im Allgemeinen auf die leiterplattegelötet, um sie sowohl elektrisch zu verbinden als auch mechanisch daran zu befestigen. Gedruckte Leiterplatten werden in fast allen elektronischen Produkten und in einigen elektrischen Produkten, wie z. B. passiven Schaltkästen, verwendet.

Alternativen zu Platinen pcb

Zu den Alternativen zu leiterplatten pcb gehören Wire Wrap und Point-to-Point-Konstruktion, die beide einst beliebt waren, aber heute nur noch selten verwendet werden. leiterplatten pcb erfordern zusätzlichen Designaufwand, um die Schaltung zu entwerfen, aber Herstellung und Montage können automatisiert werden. Elektronische computergestützte Designsoftware ist verfügbar, um einen Großteil der Layoutarbeit zu erledigen. Die Massenfertigung von Schaltungen mit leiterplatten pcb ist billiger und schneller als mit anderen Verdrahtungsmethoden, da die Komponenten in einem Arbeitsgang montiert und verdrahtet werden. Eine große Anzahl von leiterplatten pcb kann gleichzeitig hergestellt werden, und das Layout muss nur einmal durchgeführt werden. leiterplatten pcb pcb können auch in kleinen mengen manuell hergestellt werden, mit reduziertem nutzen.

 

Leiterplatten pcb können einseitig (eine Kupferschicht), doppelseitig (zwei Kupferschichten auf beiden Seiten einer Substratschicht) oder mehrschichtig (äußere und innere Kupferschichten, abwechselnd mit Substratschichten) sein. multi pcb leiterplatten ermöglichen eine viel höhere Bauteildichte, da sonst Leiterbahnen auf den inneren Lagen Platz zwischen den Bauteilen einnehmen würden. Der Anstieg der Popularität von multi pcb leiterplatten mit mehr als zwei und insbesondere mit mehr als vier Kupferebenen ging mit der Einführung der Oberflächenmontagetechnologie einher. multi pcb leiterplatten machen jedoch die Reparatur, Analyse und Feldmodifikation von Schaltungen viel schwieriger und normalerweise unpraktisch.

Gemeinsame Substrate von Multi-PCB-Leiterplatten

Häufig anzutreffende Materialien:

• FR-2, Phenolpapier oder Phenolbaumwollpapier, mit einem Phenol-Formaldehyd-Harz imprägniertes Papier. Üblich in multi pcb leiterplatten -Elektronik mit einseitigen Platinen. Elektrische Eigenschaften schlechter als FR-4. Schlechter Lichtbogenwiderstand. Im Allgemeinen bis 105 °C ausgelegt.
• FR-4, ein mit Epoxidharz imprägniertes Glasfasergewebe. Geringe Wasseraufnahme (bis ca. 0,15 %), gute Isoliereigenschaften, gute Lichtbogenfestigkeit. Sehr häufig multi pcb leiterplatten . Es stehen mehrere Qualitäten mit etwas unterschiedlichen Eigenschaften zur Verfügung. Typischerweise bis 130 °C ausgelegt.
• Aluminium- oder Metallkernplatine oder isoliertes Metallsubstrat (IMS), plattiert mit wärmeleitfähigem, dünnem Dielektrikum – wird für Teile verwendet, die eine erhebliche Kühlung erfordern – Leistungsschalter, LEDs. Besteht aus meist einlagigen, manchmal zweilagigen dünnen multi pcb leiterplatten auf Basis von z.B.
• Flexible Substrate – können eine eigenständige kupferkaschierte Folie sein oder auf eine dünne Versteifung laminiert werden, z. 50-130 um
• Kapton oder UPILEX,[17] eine Polyimidfolie. Wird für flexible multi pcb leiterplatten mit mehreren Leiterplatten verwendet, die in dieser Form in der Unterhaltungselektronik mit kleinem Formfaktor üblich sind, oder für flexible Verbindungen. Beständig gegen hohe Temperaturen.
• Pyralux, eine Polyimid-Fluorpolymer-Verbundfolie.[18] Beim Löten kann sich die Kupferschicht ablösen.

Design von Multi-PCB-Leiterplatten

Anfänglich wurden Leiterplatten mit multi pcb leiterplatten manuell entworfen, indem eine Fotomaske auf einer durchsichtigen Mylar-Folie erstellt wurde, normalerweise in zwei- oder vierfacher Größe. Ausgehend von dem schematischen Diagramm wurden die Komponentenstiftpads auf dem Mylar ausgelegt und dann wurden Spuren verlegt, um die Pads zu verbinden. Rub-on-Trockentransfers von gemeinsamen Komponenten-Footprints steigerten die Effizienz. Spuren wurden mit Selbstklebeband gemacht. Vorgedruckte nicht reproduzierbare Gitter auf dem Mylar unterstützten das Layout. Die fertige Photomaske wurde photolithographisch auf eine Photoresistbeschichtung auf den blanken kupferkaschierten Platten reproduziert.

Moderne multi pcb werden mit spezieller Layout-Software entwickelt, im Allgemeinen in den folgenden Schritten:

1. Schematische Erfassung durch ein Electronic Design Automation (EDA)-Tool.
2. Die Kartenabmessungen und -schablonen werden basierend auf der erforderlichen Schaltung und dem Gehäuse der PCB festgelegt.
3. Die Positionen der Komponenten und Kühlkörper werden festgelegt.
4. Der Schichtstapel der multi pcb wird festgelegt, mit einer bis zu zehn Schichten, je nach Komplexität. Boden- und Antriebsflugzeuge werden entschieden. Eine Stromversorgungsebene ist das Gegenstück zu einer Erdungsebene und verhält sich wie eine AC-Signalerde, während sie die auf der Leiterplatte montierten Schaltungen mit Gleichstrom versorgt. Für eine optimale EMI-Leistung werden Hochfrequenzsignale in internen Schichten zwischen Strom- oder Masseebenen geleitet.
5. Die Leitungsimpedanz wird anhand der Dicke der dielektrischen Schicht, der Leiterbahndicke und der Leiterbahnbreite bestimmt. Auch bei differentiellen Signalen wird die Leiterbahntrennung berücksichtigt. Zum Leiten von Signalen können Microstrip, Stripline oder Dual Stripline verwendet werden.
6. Komponenten werden platziert. Thermische Überlegungen und Geometrie werden bei multi pcb leiterplatten berücksichtigt. Vias und Lands sind markiert.
7. Signalspuren werden geroutet. Elektronische Design-Automatisierungstools erstellen normalerweise automatisch Freiräume und Verbindungen in Strom- und Masseebenen.
8. Fertigungsdaten bestehen aus einem Satz Gerber-Dateien, einer Bohrdatei und einer Bestückungsdatei