Leiterplatte

Einfache Leiterplatten bestehen aus einer Schicht die auf einen Kunststoffträger aufgeklebt ist. Der war früher üblicherweise aus Pertinax heute wird meistens Epoxydharz getränkte Glasfaser verwendet. Für Spezialanwendungen kommen auch andere zu Einsatz wie Beispielsweise Teflon oder Keramik in der Hochfrequenztechnik . Die Herstellung der Leiterbahnen erfolgt indem Fotolack durch eine Maske belichtet wird. Nach Entwickeln bleibt der Lack an den Stellen der Leiterplatte an denen das Kupfer stehenbleiben Nun werden die freien Zwischenräume weggeätzt.

Der Einsatz von Leiterplatten begann Anfang 1950er Jahre. Bis dahin wurden elektronische Bauteile verdrahtet hingen also in der Luft und nur an den Enden festgelötet. Bei der von gedruckten Schaltungen wurden nun die Anschlussdrähte Bauteile von Oben durch Bohrlöcher durch die gesteckt auf der Unterseite war die Kupferleiterbahnen denen sie festgelötet wurden.

Leiterplatte. Oben: Bestückungsseite mit den Bauteilen. Unten: mit den Leiterbahnen.

Weil das Bohren der Löcher ein und zeitintensiver Arbeitsschritt ist begann man Ende 1980er damit die Bauteile direkt auf die zu löten. Diese oberflächenmonierten Bauelemente (engl. surface mounted devices SMD ) ermöglichten es zudem die Packungsdichte zu und trugen zu einer enormen Verkleinerung von Geräten bei.

Ausschnitt einer SMD-Platine

Um der Packungsdichte bei modernen SMD-Bauteilen bei Computern gerecht zu werden reicht es nicht wenn sich die Leiterbahnen nur auf einer der Leiterplatte befinden. Nach den doppelseitigen Leiterplatten auf beiden Seiten der Leiterplatte eine Kupferschicht begann man mehrere dünnere Leiterplatten aufeinander zu (mit Prepregs). Diese Leiterplatten werden als Multilayer -Leiterplatten bezeichnet und können bis zu 20 mit Leiterbahnen haben. Vor Herstellung einer Leiterplatte im Rahmen eines CAD -Systems eine Leiterplattenentflechtung durchgeführt werden.

Mittlerweile werden sogar einfache passive Bauelemente zum Beispiel Widerstände mit speziellen Pasten in verdeckten Layer eingedruckt. Dadurch kann man an Oberfläche der Leiterplatte weitere Bauelemente einsparen. Diese ist aber durch die Entwicklung kostengünstigerer Widerstandsnetzwerke auf dem Rückzug.

Die neuesten Entwicklungen sind die Microviatechnologie werden Sacklochbohrungen die ~100 µm Ø haben Laser in die Außenlagen eingebracht und enden dem Kupfer der nächsten Lage oder übernächsten nach der Reinigung des verbliebenen Harzes werden wiederum galvanisch verkupfert und somit elektrisch angebunden.

Hierbei gibt es mehrere Möglichkeiten des je eine Lage symetrisch eine Lage unsymetrisch Lagen symetrisch zwei Lagen unsymetrisch oder Microvias 2 Lagen.

Bei aufwendigen Leiterplatten ist dies zum notwendig da nicht mehr alle Pins der (Ball Grid Arrays) elektrisch angebunden werden können wegen des kleinen Pitches (Abstand) der einzelnen So bindet man die Pads der BGAs Microviabohrungen an die auf einer anderen Lage und gewährleistet so deren Entflechtung.

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