Gedruckte Leiterplatten finden sich in fast jedem Elektronikprodukt, das Sie sich vorstellen können, egal wie komplex Von Ihrem mobilen Gerät bis zu Ihrem Garagentoröffner sind Leiterplatten (PCBs) der Kern der Mittel, mit denen wir die Bequemlichkeiten der heutigen Technologie genießen können.
elektronische Platine Natürlich werden elektronische Geräte für viel mehr als Bequemlichkeit eingesetzt. Gedruckte Leiterplatten finden sich auch in medizinischen Geräten, computergesteuerten Industriemaschinen, Transportarten und vielen weiteren Bereichen. Ohne Leiterplatten wäre der Großteil der Welt um uns herum ganz anders.
Obwohl Leiterplatten schon seit über 100 Jahren herum sind, entwickeln sie – und die Möglichkeiten, die sie anbieten – weiter. Wenn sich Material und Technologien ändern, werden PCBs immer noch kleiner, auch wenn sie viel mehr machen können. Während es oft schwer zu glauben ist, was die heutige Technologie fähig ist, ist die Wahrheit, dass es auf einem ziemlich einfachen Konzept basiert: elektrische Leitfähigkeit zwischen elektrischen Komponenten. Schauen wir uns den PCB-Herstellungsprozess an, der für Prototypen und Produktions-Leiterplatten ähnlich ist.
Der Leiterplattenherstellungsprozess
Erstellen Sie das Substrat.
Die “Substrat-” oder Basisschicht einer Leiterplatte wird aus einer mit einer Kupferfolienschicht ausgekleideten Walzglasfaser hergestellt. Glasfaser (und ähnliche Materialien) wird den Betrieb der Leiterplatte nicht beeinträchtigen, sondern in der Lage sein, effektiv zu plattieren und Komponenten auf ihnen zu montieren (mehr dazu kurz).
Bereiten Sie das Substrat vor.
Sobald der Leiterplattenherstellungsprozess beginnt, muss das Substrat für die Anwendung und Montage seiner Komponenten und Leiter vorbereitet werden. Abhängig von der Komplexität und dem Design der Leiterplatte besteht in der Regel das Bohren zahlreicher Löcher – einige, die leitfähig sein können, und einige nicht. Der Zweck dieser Löcher könnte darin bestehen, Verbindungen zwischen verschiedenen Seiten der Platine, verschiedenen Platinenschichten oder für die Montage von Bauteilen (auf “Durchgangsloch montierten” Boards – wieder, mehr zu diesen Bedingungen später) zu ermöglichen.
Erstellen Sie das Muster.
Bevor Komponenten hinzugefügt werden, muss das Leiterplattenmuster auf der Kupferfolienoberfläche des Substrats erzeugt werden. In diesem Schritt wird zunächst ein UV-lichtempfindliches Material auf der gesamten Oberfläche des Substrats befestigt. Eine Schablone in dem beabsichtigten Muster der Leiterplatte wird dann auf das Substrat gelegt, das dann UV-Licht ausgesetzt wird, um das lichtempfindliche Material “zu aktivieren”. Dieses Material wird löslich und wird dann leicht aufgelöst, wobei die Kupferfolie in dem beabsichtigten PCB-Muster aufgedeckt wird. Von hier aus wird eine dünne zusätzliche Schicht aus Kupfer auf die freiliegende Kupferfolie galvanisiert und dann mit einer Schutzzinnbeschichtung bedeckt. Danach wird die verbleibende, ungeschützte Kupferfolie entfernt.
Zwischenstufen.
Vor dem Anbringen oder Anbringen der elektronischen Bauteile sind einige Zwischenvorbereitungsvorgänge erforderlich. Kontakte werden an den Kanten des PCB-Musters hinzugefügt, und die schützende Zinnbeschichtung wird aus der Kupferplattierung entfernt. Die Platine wird auch vorübergehend mit Epoxy versiegelt, so dass das Muster während des Montagevorgangs nicht beschädigt wird.
Montageteile.
Elektronische Bauelemente (z. B. Mikrochips) werden auf zwei Ebenen an der Leiterplatte befestigt oder montiert: Bei einem Oberflächenmontagevorgang werden die Bauteile direkt an die Platine gelötet, in direktem Kontakt mit der Schaltung. In einem Durchgangsloch werden die Komponenten an der der leitfähigen Schaltung gegenüberliegenden Seite der Platine befestigt, wobei die Verbindungen durch winzige Drähte gebildet werden, die auf die andere Seite gehen (durch Löcher, die früher in Schritt 2 gebohrt wurden) und sind eingelötet Kontakt mit der Schaltung.
Abschlussprozesse
Sobald alle Komponenten ordnungsgemäß montiert sind, werden die Leiterplatten einer Qualitätsprüfung unterzogen und werden dann vor dem Versand in Kunststoff verpackt.
elektronische KomponentenTypen von Leiterplatten
Wir sprachen früher über oberflächenmontierte und durchgehende Leiterplatten, die die beiden Haupttypen der Baugruppen sind. Es gibt auch einige andere Unterschiede zwischen den PCBs, je nach ihrer Größe und der benötigten Funktionalität:
Einseitige Leiterplatten:
Die einfachste Art, im Vergleich zu den anderen. Einseitige Leiterplatten haben einen Schaltkreis auf einer Seite des Substrats.
Doppelseitige Leiterplatten:
Komplexer als einseitige Leiterplatten. Auf einer doppelseitigen Leiterplatte konnte entweder die Komplexität der Schaltung oder die Anzahl der Komponenten nicht auf eine einzige Seite des Substrats passen, so dass das obige Verfahren für beide Seiten durchgeführt wurde.
Mehrschicht-Leiterplatten:
Die komplexeste Art der Leiterplatte. Mehrschichtige Leiterplatten können als mehrere Leiterplatten verbunden sein (obwohl sie tatsächlich ein Substrat mit mehreren Ebenen konstruiert sind). Verbindungen zwischen Schaltungen über gebohrte Löcher und Drähte entstehen. Multilayer PCBs sind eine vereinfachte Lösung für komplexere Schaltungen, wobei jede Schicht eine bestimmte Funktion oder Anforderung verarbeiten kann.
Leiterplatten-Prototypen
Eine überraschende Anzahl von Leiterplattenherstellern bietet keine PCB-Prototypen-Dienste an. Ob sie don ‘
Leiterplatten-Prototypen
Eine überraschende Anzahl von Leiterplattenherstellern bietet keine PCB-Prototypen-Dienste an. Ob sie nicht das Gefühl haben, dass es nötig ist, haben nicht die Ausstattungskapazität, oder wollen nicht zu einem kürzeren Produktionslauf begehen, die Tatsache ist, dass Prototyping für PCBs fast so wichtig ist wie der eigentliche Produktionsprozess. Unabhängig von der relativen Komplexität einer Leiterplatte ist der Prozess immer sehr kompliziert. Die Prüfung über das Prototyping kann und sollte vor einem Produktionslauf durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Funktionalität der Leiterplatte wie vorgesehen ist.
Bereiche, in denen Prototyping ein Vorteil in der Leiterplattenherstellung sein kann:
Erstellen der Schaltungsmusterschablone:
Leiterplattenmuster Wenn eine Maschine nicht in der Lage ist, die Musterschablone richtig zu fertigen (aufgrund der Unfähigkeit, extrem enge Toleranzen zu erfüllen), wird eine Platine nicht korrekt hergestellt.
Komponentenfunktion:
Durch das Prototyping einer Leiterplatte können Sie sicher sein, dass alle Verbindungen ordnungsgemäß funktionieren und dass Komponenten auf die richtige Weise arbeiten, ohne Störungen oder Konsistenzprobleme.
Board-Konfiguration und Layout:
PCB-Prototypen lassen Sie sich einen praktischen Blick auf, wie Ihr Board funktioniert. Sie können entscheiden, dass Sie ein doppelseitiges Board anstelle von einseitigen oder umgekehrt benötigen. Eine physische Darstellung Ihres Boards zu sehen, kann verschiedene, optimale Wege zur Verlegung der Schaltkreise und Komponenten veranschaulichen. Die Investition in einen PCB-Prototypen ist nie eine schlechte Idee, wenn man die Kosten berücksichtigt, die Produktionsfehler erzeugen können.
Achten Sie darauf, mit einem PCB-und PCB-Prototyp-Anbieter, die das Know-how und die Fähigkeit, Sie durch den Prototyping-Prozess zu gehen, und kann mit Design und Produktion zu unterstützen. In solch einem detailorientierten Prozess kann die Bedeutung von Wissen und Erfahrung nicht unterschätzt werden.