5 Fakten über PCB-Platten

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5 Fakten über PCB-Platten

PCB-Platten sind dünne Platten, die aus einem mit Metall beschichteten Isoliermaterial bestehen. Das Metall wird dann in kleine Muster geätzt, die den Strom leiten. Die Platine wird dann mit verschiedenen Metallkomponenten mit Hilfe von Lötmitteln bestückt. Dies macht eine Leiterplatte aus. Es gibt mehrere verschiedene Arten von Leiterplatten.

Komponenten

Wenn Sie eine Leiterplatte herstellen, sollten Sie die verschiedenen Komponenten berücksichtigen, aus denen sie besteht. Jedes Bauteil hat seine eigene Aufgabe, aber zusammen bilden sie ein voll funktionsfähiges elektrisches System. Als Ersteller einer Leiterplatte ist es wichtig, die richtigen Komponenten für das Gerät zu verwenden.

Es gibt viele Möglichkeiten, die Bauteile auf einer Leiterplatte zu montieren. Eine Methode ist die Durchsteckmontage, bei der das Bauteil in ein Loch in der Platine gesteckt wird. Anschließend werden die Anschlussdrähte des Bauteils auf der anderen Seite der Leiterplatte angelötet. Eine andere Möglichkeit ist die Oberflächenmontage, bei der die Bauteile direkt auf der Leiterplatte angebracht werden. Diese Option spart Platz auf der Platine.

Größe

Die Größe von Leiterplatten ist eine wichtige Entscheidung im Herstellungsprozess. Die Größe bestimmt den Durchsatz einer Platte. Auch die Dicke einer Platine ist ein entscheidender Faktor. Die Standarddicke für Leiterplatten beträgt 1,57 mm. Es gibt jedoch verschiedene Alternativen.

Eine Möglichkeit ist die Verkleidung. Dieses Verfahren ist bei kleinen Platten üblich. Der Hersteller schneidet die Platte aus einer größeren Platte heraus. Die Mindestgröße der Platte beträgt in der Regel 2,0″, aber bei kleinen Platten ist wahrscheinlich eine Verkleidung erforderlich. Auch die Anzahl der Schichten ist ein wichtiger Faktor. Der Standard sind ein oder zwei Lagen, aber einige Hersteller gehen bis zu 20 Lagen. Die Leiterplattendicke spiegelt sowohl die Platine selbst als auch die Dicke der einzelnen Innenlagen wider. Es gibt Prämien für engere Toleranzen, z. B. 0,030″.

Funktion

Leiterplatten sind ein wichtiger Bestandteil der Elektronik. Sie bieten eine Möglichkeit, Strom in einem elektrischen Schaltkreis zu leiten, und sind sehr haltbar. Sie sind so konzipiert, dass sie Hitze, Feuchtigkeit und physischer Gewalt standhalten. Das macht sie ideal für den Einsatz in einer Vielzahl von gefährlichen Umgebungen. Darüber hinaus sind sie extrem sicher. Aufgrund ihres einzigartigen Designs ist es unmöglich, versehentlich zwei oder mehr Kontakte auf einmal zu berühren.

Das für die Herstellung einer Leiterplatte verwendete Material hat einen großen Einfluss auf ihre Leistung. Die Dicke einer Leiterplatte wird durch eine Reihe von Faktoren bestimmt, darunter der Kupfergehalt. Die Dicke wird häufig in Form von Kupfer pro Quadratfuß beschrieben, kann aber auch in Mikrometern gemessen werden. Eine typische zweilagige Leiterplatte besteht auf einer Seite aus Kupfer und auf der anderen Seite aus einer Schicht auf Epoxidharzbasis. Diese beiden Komponenten werden dann durch eine Verdrahtung auf Kupferbasis verbunden.

Farbe

Es gibt einige Faktoren, die die Farbe von Leiterplatten bestimmen. Der erste ist die Wahrnehmung der Farbe durch das menschliche Auge. Das menschliche Auge kann Rot, Blau und Grün leicht von Weiß unterscheiden. Der zweite Faktor ist der Produktionsprozess. Es gibt zwar eine Reihe verschiedener Farben für Leiterplatten, aber Grün ist am einfachsten zu produzieren. Außerdem ist sie umweltfreundlicher als andere Farben. Weitere verfügbare Farben sind Rot, Gelb, Blau und Violett.

Aspekte wie Ästhetik und Verkaufsfähigkeit können auch durch die Farbe der Leiterplatten beeinflusst werden. So können zum Beispiel durchscheinende Leiterplatten dazu beitragen, dass Produkte besser sichtbar und attraktiver sind. Außerdem kann die Farbe die Wärmeleitung und das Reflexionsvermögen beeinflussen. Dies kann besonders bei Produkten mit LED-Beleuchtung wichtig sein.

Geschichte

Leiterplatten haben seit ihren Anfängen einen langen Weg zurückgelegt. Die ersten Leiterplatten waren einseitig, mit den Schaltkreisen auf einer Seite und den Bauteilen auf der anderen. Diese frühen Leiterplatten ersetzten sehr effektiv sperrige Drähte, und ihre Verwendung wurde zunehmend in militärischen und anderen Anwendungen bevorzugt. In den 1950er Jahren wurde die Entwicklung von Leiterplatten weitgehend von Regierungsbehörden übernommen, die zuverlässige Kommunikations- und Waffensysteme benötigten.

In den späten 1960er Jahren änderte sich der Entwicklungsprozess drastisch. Die Entwickler gingen von traditionellen Verdrahtungstechniken zu einem anspruchsvolleren Prozess über, der als "Design for Test" bekannt wurde. Die Entwicklung dieses Prozesses verlangte von den Konstrukteuren, ihre Entwürfe mit Blick auf künftige Nacharbeiten zu planen. Außerdem wurden Fertigungs- und Konstruktionsteams getrennt.

Arten von PCB-Platten

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Arten von PCB-Platten

PCB-Platten gibt es in vielen Varianten. Es gibt starre, konventionelle, mehrlagige und einseitige Varianten. Jede hat einen bestimmten Zweck und eine bestimmte Anwendung. Um mehr über Leiterplatten zu erfahren, lesen Sie weiter. Diese Leiterplatten werden unter anderem in der Massenproduktion, in Radios, Druckern und Solid-State-Laufwerken eingesetzt.

Rigid PCBs

Rigid PCBs are made up of several layers, with the first layer being the substrate. Typically, this layer is made from FR4 fiberglass, which is stiffer than phenolics and epoxies. It also includes copper foil, which helps transmit data along different paths.

Rigid PCBs are used in heavy-duty and light-duty applications and are highly durable. They are not subject to distortion and can withstand high temperatures and stress. This makes them ideal for appliances and electronic devices. Moreover, they are RoHS compliant. They can also be easily repaired and assembled.

Rigid PCBs have many uses in the automotive industry. They can be used in vehicles of moderate to large size. Due to their high-temperature laminates, they protect the circuitry from the harsh environment and engine heat. Additionally, they can be used in AC/DC power converters. Rigid PCBs are also used for avionics, including aircraft instruments and auxiliary Power Units.

Rigid PCBs are the most commonly manufactured type of PCB. These are made from solid substrate materials that prevent the circuit board from deforming. A computer motherboard is an example of a rigid PCB. It is made of many layers and connects all the computer parts together. Rigid PCBs can be single-sided, double-sided, or even multi-layered.

Conventional PCBs

Conventional PCBs are aromatic hydrocarbon compounds made of two benzene rings linked together by a carbon-carbon bond. These compounds contain up to ten chlorine atoms and can exist in a variety of forms, from yellowish resins to viscous liquids. The resulting materials exhibit excellent dielectric properties and are resistant to high temperatures and chemical degradation. These materials do not degrade in the presence of light, so they can be safely disposed of without harming the environment.

Conventional PCBs can be categorized into two major types: rigid and flexible. Rigid PCBs are the most common type of PCB, and are most often used for devices that require a PCB to stay in one shape. These circuit boards can be single or double-layered. They are generally less expensive than flexible PCBs.

Single-sided and double-sided PCBs both have their benefits and drawbacks. Single-sided PCBs are easy to design and manufacture and can be purchased at a low price in bulk orders. They are suited for circuits with intermediate complexity. Common examples include power supplies, instrumentation, and industrial controls.

Mehrschichtige PCBs

High-tech multi-layer PCBs are designed to meet the requirements of complex industrial setups. They can be manufactured with four, eight, ten, twelve, and fourteen layers. Multi-layer PCBs are suitable for applications requiring ruggedness, such as medical equipment and military hardware.

Typically, multi-layer PCBs are composed of copper and insulating layers. A proper design of these boards is crucial for better electrical performance. However, a poorly designed board or the wrong choice of materials can decrease the overall performance and lead to higher emissions and crosstalk. Furthermore, improper layers can increase the PCB’s sensitivity to external noise.

A multi-layer PCB is more expensive than a standard printed circuit board. The manufacturing process for multilayer boards is more complex, requiring detailed manufacturing drawings and additional ground planes. Creating these output files is more efficient with modern CAD software. A multilayer PCB can fit more circuits on a single board and allows for greater space.

Einseitige PCBs

Single-sided printed circuit boards, also known as single-sided PCBs, are a type of circuit board with just one layer of conductive material. The board has one side in which electronic components are mounted and the other side is where the circuit is etched. These single-sided boards are easy to manufacture and have lower costs than double-sided circuit boards. Single-sided PCBs are widely used in a variety of electronic devices.

Single-sided PCB boards are used for very simple, low-cost electrical devices. Examples of these devices are LED Lighting boards, radios, Timing Circuits, and power supplies. However, single-sided PCBs are not recommended for complex projects. They may not be able to provide enough functionality for your project.

Single-sided PCB boards are often used for prototypes and hobbyist projects. They are lightweight and can withstand a variety of conditions. In addition, they are easy to replace. Some of their benefits include high-density mounting, high-density element mounting, and mechanical fastening.

Wie man eine Leiterplatte herstellt

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Wie man eine Leiterplatte herstellt

There are a variety of ways to get a circuit board made. From selecting a manufacturer to drilling holes on the board, there are many different methods to create your PCB. Whether you need a simple prototype or an advanced circuit board, there are several steps to make your PCB a reality.

Adding information to a circuit board

Adding information to a circuit board can involve a variety of different tasks. The information can be mechanical or electrical, such as waveforms or component values, or it can be as simple as a brief circuit operating description. Other information that can be added to the circuit board includes tuning and temperature ranges.

A circuit board is a printed board that contains several electronic components. It is typically made from copper that has been etched and is bonded to a non-conductive sheeting. In basic designs, the components connected to a circuit board are soldered directly onto the board, but more sophisticated designs may contain embedded components.

Drilling holes on a circuit board

Drilling holes on a circuit board requires precision. The size, location, and type of holes you need depend on the type of PCB you’re working with and the type of components you’ll be mounting. Drilling holes is an essential part of PCB assembly, and it’s essential to follow design rules when drilling circuit boards.

When drilling holes on a circuit board, you must keep the board clean to prevent metal shavings from clogging the holes. Once the holes are clean, you can apply solder. To firmly attach the solder around the holes, use a soldering iron. This process will ensure that the solder is well adhered to the board.

If you want to use an automatic drilling machine, you can use drill charts and legends to ensure accurate drilling. This will help you avoid problems such as extra holes, missing holes, or hole shifts, which can lead to production problems.

Placing components on a circuit board

When getting a circuit board made, it is important to know how to place components in the appropriate space. The size of the board determines how much space is required to place each component, and a conveyor belt assembly will require components to be spaced away from the edge of the board to prevent damage during processing. The following tips will help you decide how to place components on a circuit board.

When determining the layout of components, you must also check for polarity. Check the anode and cathode of each capacitor, and the head of every IC. Also, check for the space between holes and traces. You should also consider the distance between a solder pad and a copper trace, and make sure that they will not overlap.

You will also want to choose a substrate for your PCB. Some boards are made with fiberglass to help them resist breakage, while others are made with copper foil or a full copper coating to help them conduct electrical signals.

Choosing a PCB manufacturer

When choosing a PCB manufacturer, there are many factors to consider. First, make sure to look at the facilities and capabilities of the company. Then, determine the market for your product. If you are selling to North America, you may be looking for a different PCB manufacturer than if you are selling to Europe or Asia.

Another important factor to consider when choosing a PCB manufacturer is the experience of the company. This will help you select a company that has the knowledge and expertise to produce your PCBs in a timely manner. Secondly, make sure that you choose a company that offers a large enough production volume and a reasonable price.

Third, make sure the PCB manufacturer has the appropriate certifications. Look for the ISO 9001 or ISO 14001 certifications to ensure the manufacturing processes are up to par. Using a PCB manufacturer with these certifications will help you ensure the highest quality and consistency.

Wie man eine Leiterplatte zusammenbaut

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Wie man eine Leiterplatte zusammenbaut

Bevor Sie mit dem Löten beginnen, sollten Sie einen Schaltplan entwerfen. Das hilft Ihnen bei der Auswahl der benötigten Bauteile und bei der richtigen Platzierung. Sie können auch eine Bestückungsmaschine verwenden, die Ihnen bei diesem Prozess hilft. Sobald Sie den Schaltplan und die Bauteile ausgewählt haben, können Sie mit dem Zusammenbau der Platine beginnen.

Erstellung eines schematischen Entwurfs

Wenn Sie einen Entwurf für eine elektronische Schaltung haben, müssen Sie einen Schaltplanentwurf erstellen. Diese Diagramme enthalten eine Fülle von Informationen, z. B. über Komponenten, Anschlüsse und Stifte. Sie sollten beschriftet und in der richtigen Reihenfolge angeordnet werden. Diese Diagramme werden von Personen verwendet, die sich mit Elektronik und Schaltungen auskennen.

Schaltpläne werden in einem elektronischen CAD-System erstellt, das speziell für den Entwurf von Leiterplatten entwickelt wurde. Ein Schaltplan ist ein Diagramm des elektronischen Schaltkreises und verwendet Industriestandard-Symbole und -Notationen, um verschiedene Komponenten darzustellen. Jedes physische Bauteil hat ein identifizierendes Symbol auf dem Schaltplan.

Nach der Erstellung des Schaltplanentwurfs ist der nächste Schritt die Erstellung des Leiterplattenlayouts und der BOM. Altium Designer kann die Schaltplandaten automatisch mit dem Leiterplattenlayout und der BOM verknüpfen. Während Sie das Leiterplattenlayout erstellen, kompiliert Altium Designer die Schaltplandaten. Anschließend konvertiert es die SchDoc-Datei automatisch in eine PcbDoc-Datei. Anschließend wird ein Dialogfeld für technische Änderungsaufträge geöffnet, in dem Sie die einzelnen Komponenten im Schaltplan auflisten können.

Verwendung eines Bestückungsautomaten

Bestückungsautomaten sind eine hocheffiziente Methode zur Montage von Leiterplatten. Sie können Bauteile auf den Millimeter genau auf der Leiterplatte platzieren, wodurch der Platz, der jedem Bauteil zugewiesen werden muss, reduziert wird. Die Maschinen ermöglichen auch eine höhere Produktivität und helfen den Designern, fortschrittlichere Leiterplatten in kürzerer Zeit zu erstellen. Diese Maschinen können auch die Kosten der Leiterplattenproduktion senken.

Der Bestückungsautomat wird mit Komponenten bestückt und verfügt über mehrere Zuführungen für jede Komponente. Die verschiedenen Zuführungen der Maschine können Spulen, Rohre oder sogar Waffelpakete aufnehmen. Auf diese Weise kann sie automatisch die richtigen Teile für die Platine auswählen.

Verwendung eines Blechs

Wenn Sie bereit sind, Ihre Leiterplatte zu bestücken, müssen Sie zunächst Ihren Entwurf auf ein Metallblech übertragen. Das Blech muss groß genug sein, um die gesamte Leiterplatte abzudecken. Sie sollten auch darauf achten, dass die Öffnungen des Blechs mit dem Leiterplattenmuster übereinstimmen. Die Dicke des Blechs sollte gleichmäßig sein, denn schon ein winziger Unterschnitt kann später zu erheblichen Problemen führen.

Der Metallkern der Leiterplatte ist das dickste Material auf der Platte. Diese Metallschicht sorgt für Steifigkeit und hält die Schaltung flach. Sie ist auch ausreichend dick, um die Befestigungselemente zu sichern. Die freiliegende Metallblechseite der Platine ist in der Regel unbearbeitet und hat keine Lötmaske.

Lötpaste

Lötpaste ist ein wichtiger Bestandteil des PCB-Bestückungsprozesses. Sie wird verwendet, um Löcher in der Leiterplatte zu füllen, damit elektrische Bauteile angebracht werden können. Die Lötschicht muss richtig aufgetragen werden, damit die Bauteile sicher befestigt werden können. Um sicherzustellen, dass die Lötschicht richtig aufgetragen wird, muss die Leiterplatte eine ebene Oberfläche haben. Um unterschiedlich große Löcher zu füllen, muss die Lotpaste selektiv aufgetragen werden. Eine gängige Technik für diesen Zweck ist der Lotpastendruck.

Beim Entwurf der Leiterplatte wird eine Schablone erstellt, damit die Lötpaste genau aufgetragen werden kann. Diese Schablonen werden häufig mit einem Laser geschnitten und aus verschiedenen Materialien hergestellt. Die Schablonen können aus Mylar, rostfreiem Stahl oder Polyimid hergestellt werden.

Verwendung einer Schablone

Die Verwendung einer Schablone für die Montage von Leiterbahnen auf einer Leiterplatte ist ein wichtiger Bestandteil des PCB-Bestückungsprozesses. Sie kann dazu beitragen, dass die Leiterbahnen exakt ausgerichtet sind. Die Schablone kann auch dazu beitragen, dass die Lotpaste an der richtigen Stelle aufgetragen wird. Um eine Schablone zu verwenden, müssen Sie die Leiterplattenoberfläche im Voraus vorbereiten.

Es gibt verschiedene Schablonengrößen und -formen, und die Wahl der richtigen Schablone ist entscheidend für eine erfolgreiche Lötverbindung. Die Schablonengröße und -dicke muss entsprechend dem Layout der Bauteile gewählt werden. Darüber hinaus spielt die Größe der Schablonenöffnung eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Menge der übertragenen Lotpaste. Wird zu wenig oder zu viel Lötpaste verwendet, kann es zu Brückenbildung und schwachen Lötstellen kommen, was die Funktionalität der fertigen Leiterplatte beeinträchtigen kann.