In der Elektronikindustrie gibt es eine Schlüsselkomponente namens PCB (Printed Circuit Board), die auf Chinesisch als Leiterplatte bezeichnet wird. Dies ist eine grundlegende Komponente, die es vielen Menschen schwer macht zu erklären, was eine Leiterplatte ist. Dieser Artikel enthält eine detaillierte Erläuterung der Zusammensetzung von PCBs und einiger häufig verwendeter Begriffe im Bereich PCBs.
Auf den folgenden Seiten besprechen wir die Zusammensetzung von PCB-Sampling, Leiterplattenfabriken und Leiterplattenfabriken, einschließlich einiger Terminologie, kurzer Montagemethoden und einer Einführung in den PCB-Designprozess.
Leiterplatte/Leiterplatte/Leiterplatte
PCB (Printed Circuit Board) ist der gebräuchlichste Begriff, auch bekannt als „PrintedCircuitboards“ oder „PrintedCircuitcards“. Vor dem Aufkommen von Leiterplatten bestanden Schaltkreise aus Punkt-zu-Punkt-Verdrahtungen. Die Zuverlässigkeit dieser Methode ist sehr gering, da mit zunehmender Alterung des Stromkreises der Bruch des Stromkreises zu einer Unterbrechung oder einem Kurzschluss an den Stromkreisknoten führen kann.
Da sich die Elektronikindustrie von Vakuumröhren und Relais hin zu Siliziumhalbleitern und integrierten Schaltkreisen weiterentwickelt, nimmt die Größe elektronischer Komponenten ab und auch die Preise sinken. Elektronische Produkte tauchen zunehmend im Verbraucherbereich auf, was Hersteller dazu veranlasst, nach kleineren und kostengünstigeren Lösungen zu suchen. So wurde PCB geboren.
PCB sieht aus wie ein mehrschichtiger Kuchen oder eine Lasagne – Schichten aus unterschiedlichen Materialien werden bei der Herstellung durch Hitze und Klebstoff zusammengepresst.
FR4-Glasfaserplatte
Höhlentafel
Billige Leiterplatten und Lochplatten (siehe oben) bestehen aus Materialien wie Epoxidharz oder Phenol und verfügen nicht über die Haltbarkeit von FR4-Glasfaserplatten, sind aber viel günstiger. Wenn Sie etwas an dieser Art von Leiterplatte schweißen, riechen Sie einen starken Geruch. Diese Art von Substrat wird häufig in Konsumgütern der unteren Preisklasse verwendet. Phenolische Stoffe haben eine niedrigere thermische Zersetzungstemperatur und eine zu lange Schweißzeit kann zu ihrer Zersetzung und Verkohlung führen und unangenehme Gerüche abgeben.
Die nächste Einführung ist eine sehr dünne Kupferfolienschicht, die während der Produktion durch Hitze und Klebstoff auf das Substrat gepresst wird. Bei doppelseitigen Leiterplatten wird beidseitig Kupferfolie auf das Substrat gepresst. In einigen kostengünstigen Situationen kann es sein, dass Kupferfolie nur auf eine Seite des Substrats gepresst wird. Wenn wir von „doppelseitiger Platine“ oder „zweilagiger Platine“ sprechen, meinen wir, dass sich auf unseren tausend Lagen zwei Lagen Kupferfolie befinden. Natürlich kann bei unterschiedlichen PCB-Leiterplattendesigns die Anzahl der Kupferfolienschichten nur eine Schicht oder mehr als 16 Schichten betragen.
Es gibt viele Arten von Dicken für Kupferschichten auf Leiterplatten, die in Gewicht gemessen werden. Im Allgemeinen ist Kupfer gleichmäßig mit einem Gewicht von einem Quadratfuß (Unze oz) bedeckt. Die meisten Leiterplatten haben eine Kupferdicke von 1 Unze (1 Unzen =35um), aber einige Hochleistungs-PCB-Leiterplatten verwenden möglicherweise eine Kupferdicke von 2 Unzen oder 3 Unzen. Konvertieren Sie Unzen (oz) pro Quadratfuß in etwa 35 µm oder 1,4 mil Kupferdicke.
Lötstopplack
Über der Kupferschicht befindet sich die Lötmaskenschicht. Diese Schicht lässt die Leiterplatte grün aussehen. Die Lötmaskenschicht bedeckt die Verkabelung über der Kupferschicht und verhindert so, dass die Verkabelung auf der Leiterplatte mit anderen Metallen, Lot oder anderen leitenden Objekten in Kontakt kommt, was zu Kurzschlüssen führen kann. Das Vorhandensein einer Lötmaskenschicht ermöglicht es jedem, an der richtigen Stelle zu schweißen und verhindert die Bildung von Lötbrücken.
Doppelseitig mit Zinn besprühte Leiterplatte
Im obigen Beispiel können wir sehen, dass der Lötstopplack den größten Teil der Leiterplatte (einschließlich der Verkabelung) bedeckt, aber silberne Lochringe und SMD-Pads freilegt, um das Löten zu erleichtern.
Im Allgemeinen ist Widerstandsschweißen grün, es können jedoch fast alle Farben zum Widerstandsschweißen verwendet werden. Die meisten SparkFun-Boards sind rot, aber das IOIO-Board ist weiß und das LilyPad-Board ist lila.
Über der Lötmaskenschicht befindet sich eine weiße Siebdruckschicht. Das Drucken von Buchstaben, Zahlen und Symbolen auf der Siebdruckschicht des PCB-Proofs kann die Montage erleichtern und jedem helfen, das Design der Platine besser zu verstehen. Wir verwenden häufig Symbole auf der Siebdruckebene, um die Funktionen bestimmter Pins oder LEDs anzuzeigen.
Die gebräuchlichste Farbe der Siebdruckschicht ist Weiß, und ebenso kann die Siebdruckschicht in nahezu jeder Farbe hergestellt werden. Schwarze, graue, rote und sogar gelbe Siebdruckschichten sind keine Seltenheit. Es kommt jedoch selten vor, dass auf einer einzelnen Platte mehrere Siebdruckschichtenfarben zu sehen sind.