Was sind Mehrschichtplatten?
Leiterplatten (Printed Circuit, PC) sind dünne Leiterplatten aus Materialien, die keinen elektrischen Strom leiten, die jedoch elektronische Komponenten aufweisen, die auf einem Netzwerk von Leiterbahnen montiert sind, die die Komponenten zu einer vollständigen Schaltung zusammenfügen. Der Begriff Mehrschichtplatinen bezieht sich auf PC-Platinen, die aus einem zusammengesetzten Wafer bestehen, der aus mehreren miteinander verbundenen Platinen besteht, um die Größe der fertigen Platine zu verringern, während die Schaltungsgröße oder -komplexität beibehalten wird. Diese Platinen können aus nur zwei Schichten und bis zu 50 Schichten bestehen, abhängig von der Komplexität der Schaltung. Die separaten Schichten sind zur Vermeidung von Kurzschlüssen voneinander isoliert und durch plattierte oder leitende Durchgangslöcher miteinander verbunden.
Leiterplatten erblickten 1936 das Licht der Welt, als ein österreichischer Ingenieur, Paul Eisler, eine Leiterplatte in ein Funkgerät einbaute. In den 1940er und 1950er Jahren wuchs die Popularität und Komplexität der Leiterplatte stetig. 1961 wurde die erste mehrschichtige Leiterplatte entwickelt. Die enormen Vorteile, die mehrschichtige Leiterplatten bieten, wurden sofort deutlich, und ihre Entwicklung hat sich seitdem rasant fortgesetzt.
Mehrschichtige Leiterplatten bieten viele Vorteile gegenüber herkömmlichen doppelseitigen, einschichtigen Leiterplatten. Sie ermöglichen eine erhebliche Platzersparnis, ermöglichen die einfache und gleichzeitige Abschirmung einer großen Anzahl von Bauteilen und reduzieren die Anzahl der Verbindungskabelbäume, die bei Verwendung separater Leiterplatten erforderlich wären. Diese Verbindungen stellen eine erhebliche Erweiterung des Platzes dar, den eine Schaltung einnimmt, und tragen wesentlich zum Gesamtgewicht des Systems bei.
Diese Einsparungen sind insbesondere in Branchen wie der Luftfahrt von Bedeutung, in denen Platz und Gewicht bei der Konstruktion und dem Bau von Flugzeugen eine wichtige Rolle spielen. Die internen Verbindungseigenschaften von Mehrschichtplatten ermöglichen es auch, die Außenflächen der fertigen Platte für die Montage größerer Kühlkörper zu verwenden, die einen kühleren Betrieb ermöglichen. Auch hier profitieren Branchen wie die Luft- und Raumfahrt erheblich von dieser Funktion.
Die Verwendung von Mehrschichtplatten bietet auch mehrere Vorteile für Anwendungen, bei denen ein hohes Maß an Gleichmäßigkeit der Leiterwellenimpedanz erforderlich ist. Darüber hinaus bieten Mehrschichtplatinen eine hervorragende Reduzierung der Verzerrung und der Signalausbreitung in Anwendungen, in denen die Signalintegrität und das Übersprechen von entscheidender Bedeutung sind. Durch die Verwendung eines mehrschichtigen Aufbaus kann ein hohes Maß an Gesamtgleichmäßigkeit dieser Eigenschaften auch über alle Platten im Laminat aufrechterhalten werden. Obwohl Mehrschichtplatinen vergleichsweise teuer in der Herstellung und sehr teuer in der Reparatur sind, sind ihre Vorteile groß und sie haben sowohl die Elektronikindustrie revolutioniert als auch die Zukunft der Leiterplattentechnologie insgesamt definiert.