Arten von Leiterplatten

Unsere Welt ist voller elektronischer Geräte und erstaunlicherweise benötigt jedes davon eine wichtige Komponente, damit die Maschine reibungslos läuft: eine Leiterplatte. Es gibt verschiedene Arten von Leiterplatten. Jede Leiterplatte erfüllt die besonderen Anforderungen jedes Geräts. Für einfache Geräte ist beispielsweise eine einlagige Leiterplatte die beste Wahl und sie ist auch kostengünstiger. Starrflexible und mehrlagige Leiterplatten eignen sich daher gut für anspruchsvollere Komponenten.

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Leiterplattenhersteller auf der ganzen Welt erfüllen die spezifischen Anforderungen und Anwendungen eines bestimmten elektronischen Produkts. Die einfachsten Leiterplatten bestehen aus nur einer Schicht leitfähigen Materials, was sich perfekt für Geräte mit geringem Stromverbrauch eignet. Im Vergleich zu einseitigen Leiterplatten haben doppelseitige Leiterplatten zwei leitfähige Schichten, was sie vielseitiger macht.

Mit ihren mehreren leitfähigen Schichten bieten Mehrschicht-Leiterplatten eine einzigartige Kombination aus Leiterplattendesign und eignen sich daher perfekt für die komplexesten Leiterplattendesigns.

Arten von Leiterplatten

Es gibt sechs verschiedene Arten von Leiterplatten:

1. Einseitige Leiterplatte
2. Doppelplatine
3. Mehrschichtige Leiterplatte
4. Starre Leiterplatte
5. Flexible Leiterplatte
6. Starrflexible Leiterplatte

Einseitige Platine

Bei den Leiterplattentypen kommen einlagige Platinen oben an. Da die Verdrahtung nur auf einer Seite erfolgt, ist es nicht möglich, komplexe Schaltkreise herzustellen, bei denen sich die Verdrahtung auf einer einseitigen Platine kreuzt.

Bei einer einseitigen Platine ist die Verdrahtung nur auf einer Seite der Platine angebracht. Da Verdrahtungsmuster nur auf einer Oberfläche gebildet werden können, ist es schwierig, komplexe Schaltkreise zu entwerfen, aber eine Massenproduktion ist zu entsprechend geringeren Kosten möglich.

Anwendung von einseitigen Leiterplatten

• Einfache Elektronik wie Taschenrechner, Spielzeug und LED-Beleuchtung.
• Grundlegende Automobilkomponenten, z. B. Armaturenbrettsteuerung.

Doppelseitige Platine

Bei doppelseitigen Leiterplattentypen haben wir auf beiden Seiten Designs gedruckt. Letztendlich ermöglicht dies eine höhere Verdrahtungsdichte als bei einer einseitigen Platine.

Eine doppelseitige Platine ist eine Platine mit Verdrahtungsmustern auf beiden Seiten der Platine. Auch als zweilagige Platine bezeichnet, können elektronische Komponenten auf beiden Seiten montiert werden, wodurch die Entwicklung dreidimensionaler Schaltkreise mit höherer Dichte und sich kreuzenden Verdrahtungen möglich wird.

Anwendungen von doppelseitigen Leiterplatten

• Smartphones, Fernseher, Drucker und Computerperipheriegeräte.
• Bedienfelder, Stromversorgungen und Instrumentengeräte.
• Fahrzeugalarme, Motorsteuergeräte (ECUs) und Auto-Entertainmentsysteme.

Mehrschichtplatine

Multilayer ist der dritte PCB-Typ. Da es viele Verdrahtungsschichten gibt, gleicht eine Multilayer-Platine einer Wohnung. Bei der PCB-Herstellung erreichen wir eine hohe Dichte, indem wir eine Schicht für die interne Verdrahtung erstellen.

Eine Mehrschichtplatine wird hergestellt, indem vier oder mehr Schichten von Isolatoren und Mustern abwechselnd gestapelt werden, um eine einzelne Platine zu bilden. Da die Verdrahtung innerhalb der Platine platziert werden kann, wird sie in elektronischen Geräten wie Computern verwendet, die viel Verdrahtung erfordern.

Anwendung von mehrschichtigen Leiterplatten

• Computergeräte, Server und Datenspeichersysteme.
• Router, Netzwerk-Switche und Satellitensysteme
• MRT-Geräte, Herzschrittmacher und fortschrittliche Diagnosegeräte.
• Radarsysteme, Satellitenkommunikation und Raketenleitsysteme.

Unterschiede zwischen ein-, zwei- und mehrschichtigen Leiterplatten

Besonderheit	Einschichtige Leiterplatte	Doppellagige Leiterplatte	Mehrschichtige Leiterplatte
Komplexität	Einfach	Komplexer	Sehr komplex
Belastbarkeit	Geringer Strom	Höhere Leistung	Höchste Leistung
Vielseitigkeit	Niedrig	Mittel	Hoch
Kosten	Niedrig	Mittel	Hoch

Es gibt verschiedene Arten von Leiterplatten, je nach Material. Eine starre Platte verwendet ein hartes isolierendes Grundmaterial und ist nicht flexibel. Ebenso ist die Verdrahtungsplatte hart und wir können sie leicht an das Gerät anbringen.

Wir können sagen, dass eine starre Platine die Montage von Komponenten erleichtert. Darüber hinaus können wir starre Leiterplatten je nach Material des Isoliergrundmaterials wie folgt klassifizieren.

1. Glas-Epoxid-Substrat

Bei einer Glas-Epoxid-Platte ist das Gewebe mit Epoxidharz imprägniert und mit Glasfasern gewebt. Ebenso haben die meisten Leiterplatten heutzutage einen der höchsten Verbrauchswerte. Sie haben nicht nur hohe Isoliereigenschaften, sondern auch hervorragende Eigenschaften:

• Haltbarkeit
• Hitzebeständigkeit
• Flammenschutz.

Nachteile sind allerdings, dass es teuer und aufwändig zu verarbeiten ist.

2. Papierphenolsubstrat

Das Papierphenolsubstrat ist ein mit Phenolharz imprägniertes Papiersubstrat. Im Allgemeinen verwenden wir es als einseitiges Substrat. Es ist die älteste Leiterplatte. Folglich ist es billig und einfach zu verarbeiten.

Gleichzeitig weist es eine schlechte Haltbarkeit und schlechte elektrische Eigenschaften auf. Daher können wir es nicht in Sicherheitsgeräten verwenden.

3. Glas-Polyimid-Substrat

Ein Glaspolyimidsubstrat ist ein Substrat aus Glasfasergewebe, das mit Polyimidharz imprägniert ist. Es weist eine hohe Haltbarkeit, Hitzebeständigkeit und Isoliereigenschaften auf. Darüber hinaus verwenden wir es für Geräte, die Hitzebeständigkeit erfordern.

4. Teflonsubstrat

Eine Teflonplatte besteht aus mit Teflon imprägniertem Glasgewebe. Sie ist:

• Nicht brennbar
• Hat eine sehr hohe chemische Stabilität
• Ebenso nimmt es nicht leicht Feuchtigkeit auf

Daher verwenden wir es in Komponenten, bei denen eine hohe Leistung erforderlich ist.

Darüber hinaus weist die Teflon-Leiterplatte eine niedrige Dielektrizitätskonstante und einen niedrigen dielektrischen Verlustfaktor auf und verfügt über ausgezeichnete Hochfrequenzeigenschaften. Zu den Nachteilen zählen außerdem hohe Preise und komplexe PCB-Herstellungsprozesse.

Ein flexibles Substrat ist ein Basismaterial aus Polyimid. Es ist grundsätzlich dünn und flexibel, was diese Platine sehr anspruchsvoll macht. Darüber hinaus bietet es einen hohen Grad an Freiheit bei der Leiterplattenherstellung. Da es wenig Platz verbraucht, ist es ideal für kleinere Geräte wie Smartphones.

Bei der Montage von Komponenten ist jedoch eine Palette zur Sicherung der Platine zwingend erforderlich. Der Nachteil besteht darin, dass dies die Anschaffungskosten erhöht und das Verfahren für die Massenproduktion ungeeignet macht.

Starre Flex-Leiterplatte

Eine starr-flexible Leiterplatte ist eine Verbundplatte aus einer starren und einer flexiblen Platte. Aufgrund dieser Eigenschaften sind starr-flexible Platten im Allgemeinen leicht zu montieren und weisen eine hervorragende Flexibilität auf. Obwohl ihr Leiterplattendesign komplex und kostspielig ist, bietet sie eine hervorragende Leistung.

Leiterplattentypen je nach Montagesystem

Wir unterteilen Leiterplatten in bedrahtete Leiterplatten und oberflächenmontierte Leiterplatten.

1. Durchkontaktierte Leiterplatte

Es handelt sich um eine Art Leiterplatte, in die Löcher gebohrt sind, um Komponenten zu verbinden. Die Löcher sind normalerweise mit Kupfer oder Zinn beschichtet, um elektrische Verbindungen zu ermöglichen. Wir verwenden solche Leiterplatten (PCBs) von einfachen Unterhaltungselektronikgeräten bis hin zu komplexen medizinischen Geräten.

Diese Technik ist für die Montage der Bauteile zuverlässig. Allerdings erhöht das Bohren in der Leiterplatte den Aufwand. Bei einlagigen Leiterplatten ist diese Montagetechnik sehr einfach umzusetzen, bei zwei- und mehrlagigen Leiterplatten ist sie jedoch schwieriger.

2. Oberflächenmontierte Leiterplatte

Bei diesen Leiterplattentypen sind die Komponenten klein, da ihre Pins sehr klein sind oder keine Pins auf der Platine installiert werden müssen. SMD-Komponenten werden direkt auf der Oberfläche der Platine montiert und erfordern keine Löcher in der Platine.

Woraus bestehen Leiterplatten?

PCB-Hersteller können Leiterplatten herstellen, die eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen. Darüber hinaus werden diese Platten aus unterschiedlichen Materialien hergestellt. Die Materialauswahl hängt beispielsweise auch vom PCB-Platinendesign ab. Es gibt mehrere Geräte, die starre PCBs verwenden, während Gadgets wie Smartwatches aus flexiblen PCBs bestehen.

Sie sind die tragenden Säulen der Elektronik. Es gibt auch starr-flexible Leiterplatten, die Chamäleons der Leiterplattenwelt. Sie wechseln nahtlos von Starrheit zu Flexibilität und sind damit selbst für die anspruchsvollsten Anwendungen geeignet.

Die Hauptkomponente ist eine starre oder flexible dielektrische Platte. Leiterplattenhersteller verwenden diese Platte mit einem leitfähigen Material wie Kupfer auf der Oberseite. Darüber hinaus sind dielektrische Platten Glas-Epoxid-Beschichtungen oder Verbundwerkstoffe.

1. FR4

Unter den produzierten PCB-Typen ist FR4 das am häufigsten verwendete Glasummantelungsmaterial. FR4 basiert auf Epoxid-Glas-Verbindungen und ist das am häufigsten verwendete Verbundmaterial, da es eine sehr gute mechanische Festigkeit bietet.

2. FR-1 und FR-2

FR-1 und FR-2 bestehen aus Papier und Phenol und sind ideal für einschichtige Leiterplatten. Sowohl FR1 als auch FR2 haben ähnliche Eigenschaften, der entscheidende Grund ist jedoch die Übergangstemperatur. Ebenso unterteilen wir diese Materialien in Standardtypen, halogenfreie Typen und hydrophobe Typen.

3. CEM-1

Im Allgemeinen ist CEM-1 grün und gelb. CEM-1-Leiterplatten verwenden mit Epoxidharz imprägniertes Papier. Obwohl es einfach herzustellen und ein kostengünstiges Material ist, ist es nicht so stark oder haltbar wie FR-4. Daher sind CEM-1-Leiterplatten im Allgemeinen ideal für Unterhaltungselektronik und Spielzeug.

4. CEM-3

CEM-1 besteht aus mit Epoxidharz imprägniertem Zellulosepapier. Obwohl CEM-1 ein kostengünstiges und leicht herzustellendes Material ist, weist es nicht die gleiche Festigkeit wie FR-4 auf.

Zusammenfassung

Doch damit ist die Welt der Leiterplatten noch nicht zu Ende. Leiterplattenhersteller arbeiten an leistungsfähigeren Leiterplatten (PCB), die auf spezielle Herausforderungen und Umgebungen zugeschnitten sind. Damit eignen sie sich ideal für tragbare Geräte und andere flexible Anwendungen.

Kingsun-Leiterplatte kann verschiedene Arten von Leiterplatten herstellen, darunter starre Leiterplatten, flexible Leiterplatten oder starr-flexible Leiterplatten. Wir bieten fortschrittliches Leiterplattendesign mit hoher Präzision.