Was ist eine Leiterplatte?
Eine gedruckte Leiterplatte ist das Gerüst, das für viele moderne elektronische Komponenten verwendet wird. Diese Platinen haben normalerweise eine grüne Farbe, an der verschiedene Arten von elektrischen Bauteilen und Computerchips angebracht sind. Eine gedruckte Leiterplatte weist eine extrem hohe Zuverlässigkeit bei sehr geringen Kosten auf. Infolgedessen sind diese Boards in allen Bereichen verbreitet, von Mobiltelefonen über Kinderspielzeug bis hin zu Automobilen.
Alle gedruckten Leiterplatten bestehen aus einem nicht leitenden Material, das als Substrat bezeichnet wird. Dieses Material ist die Basis der Platine. Es muss leicht, stark und vollständig nicht leitend sein. Die meisten Platten bestehen aus einer Kombination künstlicher Materialien wie Polyester oder Glasfaser, die mit verschiedenen Kunststoffen gemischt werden.
Der nächste Schritt beim Erstellen einer Leiterplatte ist das Auflegen der Leiterbahnen. Zu diesem Zweck bedecken die meisten Unternehmen die gesamte Oberfläche der Platte mit einer Kupferlegierung. Nachdem die Platte abgedeckt ist, wird unerwünschtes Material entfernt. Andere Hersteller legen die Leiterbahnen direkt auf die Platine, aber dieser Prozess ist komplexer und teurer, so dass er selten verwendet wird.
Um das unerwünschte Kupfer zu entfernen, wird typischerweise eine von drei Techniken verwendet. Das Fräsen der Platte funktioniert wie das meiste industrielle Fräsen. Eine Spezialmaschine schabt die unerwünschte Substanz auf äußerst genaue Spezifikationen ab. Beim Siebätzen wird das zurückbleibende Kupfer physisch oder mit Spezialtinten geschützt und der Rest des Kupfers abgeätzt. Die Fotogravur ist die dritte Methode und ähnelt dem Rasterätzen. Die Materialien und Schutzmittel haben unterschiedliche Eigenschaften, aber der Prozess ist der gleiche.
An dieser Stelle werden Löcher in das Substrat der Leiterplatte gebohrt. Einige dieser Löcher dienen als Verankerungspunkte für die Montage der Platine oder der elektrischen Komponenten. In andere Löcher sind Nieten eingesetzt. Mit diesen Ringen können sich elektrische Signale von einer Seite der Platine zur anderen bewegen. Nachdem die Löcher gebohrt wurden, wird die Platte mit einer Vielzahl von Dichtungs- und Schutzmitteln bedeckt.
Der letzte Schritt bei der Montage dieser Platinen ist das Anschließen elektrischer Komponenten. Einige Komponenten sind durch Löcher geschraubt und an der Unterseite der Platine befestigt. Andere werden auf nicht leitende Pads gelegt und arbeiten ganz auf einer Seite. Normalerweise stellen Maschinen Leiterplatten für die Massenproduktion her. In kleineren Serien oder bei extrem kleinen Bauteilen ist es nicht ungewöhnlich, dass eine Leiterplatte von Hand hergestellt wird.
Nachdem die Platine zusammengebaut ist, wird sie einem automatisierten Test unterzogen. Prüfmaschinen versorgen die Platine mit Strom und stellen sicher, dass alle angeschlossenen Geräte ordnungsgemäß mit Strom versorgt werden. Durch diesen Vorgang werden auch mögliche Kurzschlüsse oder unterbrochene Pfade hervorgehoben.