Was ist eine Leiterplatte?
Unter einer Leiterplatte versteht man eine Platine, die mithilfe von Drähten und Leitern eine elektrische Verbindung für verschiedene Komponenten herstellt und auch mechanische Unterstützung für oberflächenmontierte und gesockelte Komponenten bietet.
Es enthält dünne Kupferbahnen, oder Spuren, Aufwendig in das Substratmaterial geätzt, das für Isolierung sorgt, wie Glasfaser oder Komposit-Epoxidharz. Die Kupferleiterbahnen bilden die Verkabelung dazwischen Komponenten auf der Leiterplatte. Der PCB-Herstellungsprozess verwendet Fotolithographie um die Schaltung präzise auf die Platine zu drucken. Sobald die Leiterplatte hergestellt ist, Auf den Kupferpads können elektronische Bauteile zu einem kompletten Schaltkreis aufgelötet werden. Die Leiterplatte stellt die Verbindungen zwischen diesen montierten Komponenten her und integriert sie in ein funktionsfähiges elektronisches System.
Während Leiterplatten heutzutage in fast allen elektronischen Geräten zu finden sind, Der Begriff bezieht sich speziell auf die unbestückte Platine ohne darauf bestückte Komponenten. Wenn die Bauteile auf eine Leiterplatte gelötet werden, Das resultierende Produkt wird genauer als Leiterplattenbaugruppe beschrieben (PCA) oder Leiterplattenbestückung (PCBA).
Typen der Leiterplatte
Einseitige Leiterplatte
Es bezieht sich auf eine Leiterplatte aus einem einschichtigen Substrat, bei der alle Schaltkreise und Komponenten auf nur einer Seite montiert sind. Einseitige Leiterplatten zeichnen sich durch ein einfaches Design und einen einfachen Herstellungsprozess aus, hohe Produktionseffizienz, kostengünstig, und ein breites Anwendungsspektrum.
Doppelseitige Leiterplatte
Getreu seinem Namen, ein doppelseitige Leiterplatte Platine bezieht sich auf die Platine, auf der elektronische Komponenten auf beiden Seiten des Substrats montiert sind. Und es gibt zwei Methoden, um Komponenten zusammenzubauen: SMT (Oberflächenmontagetechnologie) und THT (Durchstecktechnik). Es wird normalerweise für Anwendungen verwendet, die mit komplexeren Schaltungen wie LED-Beleuchtung erforderlich sind, Verkaufsautomaten, Industrielle Steuerungen, und so weiter.
Mehrschichtige Leiterplatte
Mehrschichtige Leiterplattes bestehen aus drei oder mehr Lagen Leiterplatten, je nach Anwendung und Bedarf. Dieser PCB-Typ bietet Designern viel mehr Flexibilität für komplexe Layouts, Deshalb findet man sie in elektrischen Kraftwerken wie medizinischen Geräten, Datenspeichersysteme, GPS-Technologie, und andere erweiterte Anwendungen. Durch die Verwendung mehrerer leitender Schichten können sich Komponenten und Leiterbahnen kreuzen, ohne dass es zu einem Kurzschluss kommt, Dies ermöglicht weitaus dichtere Designs. Wenn Sie also eine leistungsstarke Platine benötigen, um hohen elektrischen Anforderungen gerecht zu werden, Multilayer sind der richtige Weg.
Starre Leiterplatte
Starre Leiterplatten sind weit verbreitet Art der Leiterplatte, die aus starkem Trägermaterial bestehen. Ihre Flexibilität und Biegung ist stark eingeschränkt, Dadurch haben die elektronischen Komponenten, die für starre Leiterplatten verwendet werden, eine längere Lebensdauer, Diese Art von Leiterplatte erzeugt ein geringes elektronisches Rauschen, Daher trägt die Verwendung von starren Leiterplatten dazu bei, die negativen Auswirkungen auf die Umwelt bis zu einem gewissen Grad zu reduzieren. Starre Leiterplatten werden hauptsächlich in Anwendungen wie Satelliten verwendet, Automobile und Luft- und Raumfahrt, usw.
Flexible Leiterplatte
Im Gegensatz zu starren Leiterplatten, flexible Leiterplatten bestehen aus Materialien, die sich leicht biegen lassen, aber sie sind in der Regel teurer in der Herstellung. Flexible Leiterplatten haben viele Vorteile, Das hervorstechendste ist ihre Flexibilität. Sie können über Kanten oder Ecken gefaltet werden, während, aufgrund ihrer Flexibilität, Eine einzelne flexible Leiterplatte kann Bereiche abdecken, die möglicherweise mehrere starre Leiterplatten erfordern. Zusätzlich, Flexible Leiterplatten benötigen weniger Bauraum und eignen sich für Anwendungen, bei denen Gewicht und Platz eine Rolle spielen.
Rigid-Flex-Leiterplatte
Starrflex-Schaltungen Kombinieren Sie die Vorteile von starren Leiterplatten und flexiblen Leiterplatten, und werden implementiert, indem mehrere Schichten flexibler PCBs mit starren PCB-Schichten verbunden werden. Im Vergleich zu starren oder flexiblen Boards, Starrflex-Boards haben weniger elektronische Komponenten und benötigen keine Steckverbinder, Stiftleisten und Kontaktcrimps, was zu einer kleineren PCB-Gesamtgröße und einem kleineren Gehäusegewicht führt. In Dingen wie Mobiltelefonen findet man häufig flexible, starre Leiterplatten, Digitalkameras, und Herzschrittmacher.
Leiterplatte mit Aluminiumrückseite
Leiterplatte mit Aluminiumrücken bezieht sich auf Leiterplatten, die Aluminium- oder Kupfersubstrate verwenden, während die meisten Leiterplatten im Allgemeinen aus Glasfaser bestehen. Sie haben mehrere Vorteile: Zuerst, Sie haben einen besseren thermischen Wirkungsgrad, Dies macht sie zur perfekten Wahl für einige Projekte mit komplexeren Schaltungen, da sie auch nach längerem Betrieb noch rechtzeitig Wärme aus dem Kreislauf abführen können. Zweite, größere Haltbarkeit, Aluminium-Leiterplatten haben im Vergleich zu Glasfaser eine längere Lebensdauer. Dritte, Sie sind unschädlich für die Umwelt. Aluminiumbleche sind ungiftig und umweltfreundlich, und einfach zu recyceln.
T.er Anwendungen von PCB Board
Medizinische Geräte
Von Herzschrittmachern, winzige Kameras, die in der minimal-invasiven Chirurgie verwendet werden, bis hin zu großen medizinischen Geräten wie Röntgengeräten und CAT-Scannern, Leiterplatten spielen eine wichtige Rolle. Zum Beispiel, flexible und starrflexible Leiterplatten, die klein sind, geringes Gewicht und hohe Dichte, können zur Herstellung kompakterer und leichterer medizinischer Geräte verwendet werden, und für einige komplexe medizinische Geräte, Starrflex-Leiterplatten sind eine besonders ideale Wahl.
Luft- und Raumfahrt
Mit dem Fortschritt der Luft- und Raumfahrttechnik, die Nachfrage nach Leiterplatten für Flugzeuge, Satelliten, Drohnen und andere Avionik nimmt ebenfalls zu. Bei diesen Anwendungen, Häufig werden Leiterplatten verwendet, die klein sind und komplexe Schaltungen unterstützen. Unter ihnen, die am weitesten verbreiteten sind starr, flexible und starrflexible Leiterplatten, die in Instrumententafeln verwendet werden, Flugkontrolle, Flugmanagement- und Sicherheitssysteme. Ihr kleines und leichtes Design reduziert das Gesamtgewicht der Ausrüstung, was die Anforderungen an den Kraftstoffverbrauch reduziert.
Unterhaltungselektronik
Wir finden Leiterplatten in der Elektronik, die häufig zu Hause und im Büro verwendet wird, wie z. B. Computer, Smartphones, Fernseher, Haushaltsgeräte, Unterhaltungssysteme, und so weiter. Diese Produkte haben hohe Anforderungen an Leiterplatten, einschließlich ihrer Zuverlässigkeit, Gewicht und Wärmeableitungsleistung.
Industrielle Ausrüstung
Die meisten der heutigen Industrieanlagen werden elektronisch gesteuert, was zu einer steigenden Nachfrage nach Leiterplatten in der gesamten Branche führt. Ausrüstung wie Produktionsausrüstung, Messinstrumente, Kraftausrüstung, Roboter benötigen alle Leiterplatten. Da Industrieanlagen normalerweise in rauen Umgebungen arbeiten, Leiterplatten, die in industriellen Umgebungen verwendet werden, müssen robust genug sein, um chemischen Reizen standzuhalten, körperlicher Schock, hohe Temperaturen, und andere nachteilige Faktoren.
Beleuchtung
Aufgrund ihrer hohen Energieeffizienz und längeren Lebensdauer der Leuchtdioden, Sie werden in verschiedenen Märkten immer beliebter, was zu einer zunehmenden Verwendung von LED-Leiterplatten führt, insbesondere die Leiterplatte mit Aluminiumrückseite mit besserer Wärmeableitung im Vergleich zu anderen Arten von Leiterplatten.
Militär und Verteidigung
Militär- und Verteidigungsausrüstung ist ebenfalls untrennbar mit Leiterplatten verbunden, die für Fahrzeuge benötigt werden, Computers, Kommunikations- und Überwachungsausrüstung. Leiterplatten, die in diesem Bereich verwendet werden, müssen sehr langlebig und zuverlässig sein, und kann extremen Temperatur- und Wetterbedingungen standhalten.
So stellen Sie eine Leiterplatte her?
- Schritt 1 –PCB-Design
Vor der Fertigung, Wir müssen zuerst ein PCB-Design basierend auf den Projektanforderungen erstellen. Das Design wird normalerweise mit Computersoftware wie Altium Designer abgeschlossen, OderCAD, Pads, usw. Und als wir mit dem Design fertig waren, Wir müssen es in das Gerber-Format konvertieren, das wichtige Informationen wie Bohrmuster enthält, Bohrlöcher, Komponentensymbole.
- Schritt 2 – Drucken des Designs
Wir verwenden einen speziellen Drucker namens Plotter, um das Leiterplattendesign zu drucken. Der Plotter ist mit hoher Präzision ausgestattet, die Details und Schichten der Leiterplatten anzeigen kann, Dies ist für Hersteller sehr hilfreich, um die Leiterplatten abzubilden. Und es gibt zwei Farben, die im Film gezeigt werden: klare Tinte und schwarze Tinte. Für Innenlagen, die klare Tinte repräsentiert die nichtleitenden Bereiche und die schwarze Tinte repräsentiert die leitenden Kupferspuren und Schaltkreise. Während für äußere Schichten, die Bedeutung von ihnen ist entgegengesetzt.
- Schritt 3- Kupfer entfernen
Fortsetzung der Herstellung von Leiterplatten, Wir müssen das zusätzliche Kupfer in den inneren Schichten der Platte entfernen, indem wir das Kupferlösungsmittel verwenden, und das gewünschte Kupfer kann intakt bleiben. Die verwendete Menge an Kupferätzlösungsmittel kann variieren, zum Beispiel, Die große Leiterplatte erfordert mehr Kupfer und Zeit.
- Schritt 4–Ebenenausrichtung
In diesem Schritt, Die Leiterplatte würde zum nächsten Schritt übergehen: Schichtausrichtung. Sowohl die inneren als auch die äußeren Schichten müssen ausgerichtet werden, indem eine optische Stanzmaschine verwendet wird, die einen Stift durch Löcher nach unten treiben kann, um die Schichten der Leiterplatten auszurichten.
- Schritt 5 – Inspektion
Es gibt keine Möglichkeit, Fehler der inneren Schichten zu korrigieren, wenn die Schichten zusammengesetzt werden, so, Inspektion ist ein sehr wichtiger Schritt. Die automatische optische Inspektionsmaschine würde verwendet werden, um sicherzustellen, dass es keine Defekte auf den Platinen gibt. Durch die Verwendung eines Lasersensors, Die Maschine scannte die Schichten sorgfältig und erzeugte ein digitales Bild, um es mit der ursprünglichen Gerber-Datei zu vergleichen. Wenn während des Prozesses Unstimmigkeiten festgestellt werden, Die Maschine würde den Vergleich präsentieren, damit wir mehr Details erfahren können.
- Schritt 6- Laminieren der Schichten
Zuerst, Die Schichten würden mit Metallklammern aneinander befestigt, und die Prepreg-Schicht befindet sich auf dem Ausrichtungsbecken. Dann wird die Substratschicht auf dem Prepreg bedeckt, bevor die Kupferfolienschichten platziert werden. Und mehr Lagen Prepreg würden auf der Oberseite der Kupferschicht bedeckt werden. Schließlich, Die Aluminiumfolie und die Kupferpressplatte schließen den Stapel ab.
- Schritt 7 – Drücken der Ebenen
Um diese Schichten zu pressen, Stifte müssen durch Schichten gestanzt werden, um sie ausgerichtet zu halten, dann würden die Pressmaschinen Wärme und Druck auf die Schichten anwenden, um das Epoxid innerhalb des Prepregs zu schmelzen und die Schichten miteinander zu verschmelzen.
- Schritt 8 – Bohren
Vor dem Bohren, Wir müssen Röntgengeräte verwenden, um Bohrstellen zu lokalisieren, dann wird der computergesteuerte Bohrer angewendet, um Löcher in jede Schicht zu bohren. Sobald das Bohren beendet ist, Der zusätzliche Kupferdraht am Rand der Platte wird mit dem Konturwerkzeug entfernt.
- Schritt 9 – Beschichtung
Nach dem Bohren, die Leiterplatte würde plattiert werden. Wir verwenden die chemische Abscheidung, um alle Schichten miteinander zu verschmelzen, und die Platte würde gründlich gereinigt werden, indem andere chemische Lösungen verwendet würden, die die Oberfläche der Platte mit einer dünnen Schicht überziehen würden (Über 1 Mikron) aus Kupfer, die in die gebohrten Löcher gehen würden.
- Schritt 10 – Bildgebung der äußeren Schicht
In diesem Schritt, Wir tragen vor der Bebilderung eine Schicht Fotolack auf die Außenschicht auf. Während des Prozesses, Wir sollten beachten, dass es sich in einem sterilen Raum befinden sollte, um Verunreinigungen von der Schichtoberfläche zu isolieren. Dann verwenden wir das ultraviolette Licht, um den Fotolack zu härten, während jeder unerwünschte Photoresist entfernt würde.
- Schritt 11 – Beschichtung
Genau wie das, was wir im Schritt getan haben 9, Wir müssen die Platte mit einer dünnen Kupferschicht überziehen. Dann, Die Platte würde mit dünnem Zinn plattiert werden. Während dieses Prozesses, Wir können das unerwünschte Kupfer entfernen und das Kupfer der Außenschicht im nächsten Schritt vor dem Abätzen schützen.
- Schritt 12 – Radierung
Durch Auftragen der chemischen Lösung, In diesem Schritt können wir unerwünschtes Kupfer entfernen, während das gewünschte Kupfer, das durch Zinn geschützt wird, noch übrig bleiben kann. Dieser Schritt kann die leitenden Bereiche und Verbindungen der Leiterplatten herstellen.
- Schritt 13 – Auftragen von Lötmasken
Vor dem Lötstopplack, Beide Seiten der Platte müssen gereinigt werden. Dann würde eine Epoxid-Lötmaskentinte aufgetragen, um die Platte abzudecken. Dann wird das ultraviolette Licht angewendet, um die unerwünschte Lötstoppmaske zu entfernen, und die gewünschte Lötmaske würde zum Aushärten in einem Ofen gebacken.
- Schritt 14 – Siebdruck
In diesem Schritt, Wir würden wichtige Informationen auf die Tafel drucken, was ein sehr wichtiger Schritt ist. Und sobald es fertig ist, Die Leiterplatte würde zum letzten Beschichtungs- und Aushärtungsprozess übergehen.
- Schritt 15 - Oberflächenveredlung
Entsprechend unterschiedlichen Anforderungen, Die Leiterplatte kann mit einer lötbaren Oberfläche beschichtet werden, die die Qualität des Lötmittels verbessern kann.
- Schritt 16 - Testen
Vor der Auslieferung der Leiterplatte an Kunden, Ein elektrischer Test auf der Platine ist erforderlich, um die Funktionalität von PCBs zu testen und zu bestätigen, ob sie dem ursprünglichen Design entsprachen.
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Das Design und die Produktion der Leiterplatte ist ein sehr komplexer Prozess. Um die Qualität der Leiterplatte sicherzustellen, Es ist notwendig, die qualitativ hochwertige Fertigstellung jedes Links sicherzustellen, weil die Fehler, die in irgendeiner Verbindung aufgetreten sind, zum Ausfall der gesamten Leiterplatte führen. Deshalb, Es ist sehr wichtig, einen professionellen Lieferanten zu finden.
MOKO-Technologie, als führender Leiterplattenhersteller in China, beliefert Kunden seit Jahren mit Premium-Leiterplatten 17 Jahre. Unsere umfangreiche Erfahrung macht uns zuversichtlich, verschiedene PCB-Projekte abzuwickeln, wichtiger, wir haben Bescheinigung in ISO9001:2015, ISO14001, ISO13485, ROHS, BSCI und UL, so, Die Qualität unserer Leiterplatten ist garantiert. Die tägliche Kapazität der Leiterplattenherstellung bei MOKO erreicht 1000 Quadratmeter, und Leiterplattenbaugruppe kann erreichen 100,000,000 Einheiten pro Monat, So stellen wir sicher, dass wir Ihnen Leiterplatten mit kurzer Durchlaufzeit liefern können. Wenn Sie nach einer Leiterplattenfertigung suchen, die Ihre Anforderungen in Qualität und Preis immer erfüllen kann, MOKO ist Ihre erste Wahl.
