Wie man eine Leiterplatte druckt

Dieser Artikel zeigt Ihnen, wie Sie eine Leiterplatte drucken können. Sie erfahren auch etwas über Materialien, Funktionen und die Überprüfung der Designregeln. Sie werden in der Lage sein, Ihre eigene Leiterplatte in wenigen Stunden zu erstellen. Der nächste Schritt besteht darin, die Leiterplatte für den Ätzprozess vorzubereiten. Zuerst müssen Sie das überflüssige Kupfer vom Kern abschneiden. Dann müssen Sie das Kupfer, das einer Chemikalie ausgesetzt werden soll, abdecken.

Gedruckte Leiterplatte

Eine Leiterplatte ist eine starre, flache Platte, auf der die elektronischen Bauteile eines Geräts untergebracht sind. Sie besteht aus mehreren Schichten, die über Kupferbahnen miteinander verbunden sind. Gedruckte Leiterplatten werden häufig in Computern und anderen elektronischen Geräten verwendet. Es gibt zwei Grundtypen von Leiterplatten: die Hauptsystemplatine, auch Motherboard genannt, und kleinere Platinen, die in die Steckplätze der Hauptplatine eingesteckt werden. Ein weiterer Typ ist die flexible Leiterplatte.

Gedruckte Leiterplatten werden aus verschiedenen Materialien hergestellt, darunter auch Kupfer. Sie sind fast immer paarweise angeordnet. Die Anzahl der Lagen und der Aufbau der Verbindungen geben einen Hinweis auf die Komplexität einer Leiterplatte. In der Regel ermöglichen mehr Lagen eine größere Flexibilität beim Routing und eine bessere Kontrolle der Signalintegrität. Mehr Lagen erhöhen jedoch auch die Kosten und die Komplexität des Herstellungsprozesses. Die Anzahl der Durchkontaktierungen auf einer Leiterplatte ist ebenfalls wichtig für die Bestimmung der Größe und Komplexität der Leiterplatte. Durchkontaktierungen werden verwendet, um Signale von komplexen ICs abzuleiten.

Funktionen

Gedruckte Leiterplatten (PCB) sind die Grundlage der meisten elektronischen Geräte. Diese Platten bestehen aus Kupfer und bieten mechanische Unterstützung und elektronische Leitungen für die elektronischen Komponenten, aus denen das Gerät besteht. Diese Leiterplatten gibt es schon fast so lange wie die Technik selbst. Daher sind sie für viele verschiedene elektronische Anwendungen unverzichtbar, von Fernsehern bis zu Taschenrechnern.

Eine Leiterplatte besteht aus mehreren Schichten aus leitendem und isolierendem Material. Die leitenden Schichten sind in der Regel Kupferbleche, die auf ein nichtleitendes Substrat laminiert sind. Diese Schichten dienen der Steuerung des elektrischen Stromflusses.

Überprüfung der Entwurfsregeln

Einer der wichtigsten Schritte vor dem Druck einer Leiterplatte ist die Überprüfung der Designregeln. Mit diesem Verfahren können die Konstrukteure sicherstellen, dass der von ihnen erstellte Entwurf alle erforderlichen Fertigungs- und Abmessungstoleranzen einhält. Da es im Fertigungsprozess immer zu Abweichungen kommen wird, müssen die Designer diese in ihren Entwürfen berücksichtigen. Dieser Spielraum erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass die Teile einwandfrei funktionieren.

Die Durchführung dieser Prüfung ist eine gute Angewohnheit, die man beim Entwurf einer Leiterplatte befolgen sollte. Ein PCB-Design kann komplex und zeitaufwändig sein. Eine Überprüfung der Designregeln kann Ihnen viel Zeit und Mühe ersparen.

Steifigkeit

Eine starre Leiterplatte wird aus mehreren Schichten leitender Materialien hergestellt, die auf beiden Seiten gleich dick sind. Es handelt sich um eine vielseitige Designoption, bei der geätzte Kupferbleche und Verbindungspfade zur Unterstützung der elektrischen Komponenten verwendet werden. Diese Art von Leiterplatte kann mit einem Tintenstrahl- oder Laserdrucker entworfen und bedruckt werden. Der wichtigste Faktor bei der Erstellung einer starren Leiterplatte ist, dass sich alle elektrischen Komponenten an der gleichen Stelle befinden.

Starre Leiterplatten haben zwar ein breites Einsatzspektrum, sind aber nicht für jedes Design geeignet. Medizinische Geräte beispielsweise sind oft hoher Feuchtigkeit und ungünstigen Temperaturen ausgesetzt. Starre Leiterplatten sind jedoch eine bevorzugte Lösung in Branchen, in denen die Komponenten an ihrem Platz bleiben müssen, wie z. B. in Cockpits von Flugzeugen und Hilfstriebwerken.

Farbloser Druck

Wenn Sie eine Leiterplatte bedrucken möchten, ohne farbige Tinte zu verwenden, gibt es verschiedene Methoden. Beim Leiterplattendruck wird eine durchsichtige Folie mit einer lichtempfindlichen Schicht darüber aufgetragen. Die Folie enthält Chemikalien, die mit ultravioletten Strahlen reagieren und den darunter liegenden Fotoresist härten. Die Klarsichtfolie lässt Licht in bestimmte Bereiche der Leiterplatte eindringen, und der Fotoresist auf dem darunter liegenden Kupfer härtet aus. Anschließend wird die Folie mit einer alkalischen Lösung gereinigt.

Tintenstrahldruck

Der Tintenstrahldruck ist eine neue Art der Herstellung von Leiterplatten. Er macht die teure und zeitaufwändige Fotobearbeitung und andere Schritte im Herstellungsprozess überflüssig. Das Verfahren reduziert auch den Materialabfall, da die Notwendigkeit von Fotomasken und die damit verbundenen Kosten und Lagerungsanforderungen entfallen. Dank seiner Fähigkeit zum Direktdruck können Leiterbahnen auf eine Platine gedruckt werden, ohne das Material zu ätzen.

Der Prozess des Tintenstrahldruckens einer Leiterplatte ist nicht schwer und kann mit einem Laserdrucker oder einem Thermodrucker durchgeführt werden. Tintenstrahltinten können Strukturen von 75 um oder weniger erzeugen. Sie sind auch chemisch beständig und klebfrei. Ihre Härte liegt im Bereich von drei bis vier H, was sie gegen viele gängige Ätzmittel resistent macht.