Arten von Leiterplatten
Leiterplatten (PCBs) spielen im modernen Leben eine wichtige Rolle, da sie verschiedene elektronische Geräte und Komponenten elektrisch verbinden und mechanisch unterstützen. Von alltäglichen Mobiltelefonen und Computern bis hin zu präzisionsgefertigten medizinischen Geräten, Automobilkomponenten und Industrieanlagen – Leiterplatten sind allgegenwärtig. Je nach Anwendung, Herstellungsmaterialien und Herstellungsverfahren werden Leiterplatten in verschiedene Typen eingeteilt. Heute werfen wir einen Blick auf gängige Leiterplattentypen:
Einseitige Leiterplatte
A einseitige Leiterplatte ist eine Leiterplattenart und besteht aus einer einzigen Substratschicht. Nur eine Seite dieses Substrats ist mit Kupfer beschichtet. Bei einschichtigen Leiterplatten werden verschiedene Komponenten auf eine Seite gelötet, was Design und Produktion vereinfacht. Daher sind sie im Vergleich zu anderen Leiterplattentypen kostengünstiger und können schneller hergestellt werden. Einseitige Leiterplatten werden üblicherweise in Geräten wie Taschenrechnern, Druckern, Radios und Kameras verwendet, die keine hohen Anforderungen an die Leiterplatte stellen und deren Funktionsprinzip relativ einfach ist.
Doppelseitige Leiterplatte
Doppelseitige Leiterplatte Das Substratmaterial ähnelt dem einer einlagigen Leiterplatte, ist jedoch beidseitig kupferbeschichtet. Doppellagige Leiterplatten können mit Löchern versehen werden, um die Verbindung zwischen gegenüberliegenden Komponenten zu ermöglichen. Diese Art von Leiterplatte wird üblicherweise in Anwendungen mittlerer Komplexität eingesetzt, beispielsweise in LEDs, Verstärkern, USV-Anlagen, HLK-Anlagen, Mobiltelefonen, Verkaufsautomaten und Armaturenbrettern.
Mehrschichtige Leiterplatte
Mehrschichtige Leiterplatten (Multilayer PCB) sind Leiterplatten mit mehr als zwei Lagen und drei oder mehr leitfähigen Schichten. Alle Lagen sind zwischen Isolierschichten angeordnet, um zu verhindern, dass überschüssige Wärme die Komponenten beschädigt. Dieser Leiterplattentyp eignet sich für eine Vielzahl fortschrittlicher elektronischer Anwendungen wie Datenspeicherung, Dateiserver, Satellitensysteme, medizinische Geräte, GPS-Technologie und Wetteranalyse.
Starre Leiterplatte
Starre Leiterplatte, getreu seinem Namen, ist eine Leiterplatte, die sich weder verdrehen noch falten lässt. Ihr Basismaterial ist ein starres Substrat, wodurch sie sowohl steif als auch stabil ist. Sie besteht aus mehreren Schichten, darunter einer Substratschicht, einer Kupferschicht, einer Lötstopplackschicht und einer Siebdruckschicht. Starre Leiterplatten können je nach Bedarf einseitig, doppelseitig oder mehrschichtig hergestellt werden. Zu den Anwendungsgebieten starrer Leiterplatten gehören GPS-Geräte, MRT-Systeme, Mobiltelefone, Temperatursensoren und vieles mehr.
Flexible Leiterplatte
Flexible Leiterplatten sind das genaue Gegenteil von starren Leiterplatten. Wie der Name schon sagt, sind diese Leiterplatten sehr flexibel und frei beweglich. Da flexible Leiterplatten flexibles Fertigungsmaterial benötigen, sind ihre Herstellungskosten hoch.
Flexible Leiterplatten bieten viele Vorteile, die starre Leiterplatten nicht bieten. Flexible Leiterplatten lassen sich über die Kanten falten und um die Ecken wickeln. Dank ihrer Flexibilität sind sie leicht und können daher auch in kleinen Räumen eingesetzt werden.
Flexible Leiterplatten können auch in Bereichen eingesetzt werden, die Umweltgefahren ausgesetzt sind. Dafür müssen sie jedoch aus wasserdichten, korrosionsbeständigen und stoßfesten Materialien hergestellt werden. Starre Leiterplatten sind dazu nicht in der Lage.
Flexible, starre Leiterplatte
Dieser Leiterplattentyp vereint die Eigenschaften von starren und flexiblen Leiterplatten. Diese Leiterplatten bestehen aus mehreren Lagen starrer Leiterplatten, die mit mehreren Lagen flexibler Leiterplatten verbunden sind. Diese Leiterplatten bieten mehr Vorteile als flexible oder starre Leiterplatten allein. Flex-Starre Leiterplatte hat eine geringere Teileanzahl als herkömmliche flexible oder starre Leiterplatten. Dies liegt daran, dass wir die Verdrahtungsoptionen für beide Leiterplatten in einer einzigen Leiterplatte kombinieren können. Die Kombination der Eigenschaften von flexiblen und starren Leiterplatten in der starr-flexiblen Leiterplatte führt zu einer reduzierten Größe, einem optimierten Design und einem geringeren Gewicht.
Wir verwenden starrflexible Leiterplatten hauptsächlich in Anwendungen, bei denen Gewicht und Platzbedarf eine entscheidende Rolle spielen. Dazu gehören Digitalkameras, Autos, Mobiltelefone und Herzschrittmacher.
Materialien für die Leiterplattenherstellung
Das dielektrische Substrat ist ein wichtiger Bestandteil der Leiterplatte und kann entweder flexibel oder starr sein. Wir verwenden ein dielektrisches Substrat mit Kupferbeschichtung. Wir werden nun einige der Materialien besprechen, die wir häufig verwenden für Herstellung von Leiterplatten.
FR steht für Fire Retardant (Feuerhemmend). FR4 ist das am häufigsten verwendete Glaslaminat für die Leiterplattenherstellung. FR4 ist ein Verbundwerkstoff auf Basis von gewebten Glas-Epoxid-Verbindungen. Es ist sehr nützlich, da es eine hervorragende mechanische Festigkeit bietet.
- FR-1 und FR-2
Dieses Material basiert auf Phenol- und Papierverbindungen. Wir verwenden es meist nur für einlagige Leiterplatten. FR2 und FR1 haben die gleichen Eigenschaften, unterscheiden sich jedoch in der Glasübergangstemperatur. FR2 hat im Vergleich zu FR1 eine niedrigere Glasübergangstemperatur. Wir unterteilen diese Materialien weiter in halogenfreie, Standard- und nicht-hydrophobe Materialien.
- CEM-1
Dieses Material ist ein Verbund aus Phenolverbindungen, Papier und gewebtem Glasepoxid. Wir verwenden dieses Material nur für einlagige Leiterplatten. CEM-1 kann als Alternative zu FR4 verwendet werden, ist jedoch teurer als FR1.
- CEM-3
Dieses Material ist weiß und wird hauptsächlich in doppellagigen Leiterplatten verwendet. Es basiert auf Glas-Epoxid-Verbindungen. CEM-3 ist günstiger als FR4 und stellt daher eine gute Alternative dar. Allerdings weist es im Vergleich zu FR4 eine geringere mechanische Festigkeit auf.
- Polyimid
Dieses Material wird hauptsächlich in flexiblen Leiterplatten verwendet. Es basiert auf Rogers, Keepdon und Dupont. Es zeichnet sich durch gute Festigkeit, elektrische Eigenschaften, hohe chemische Beständigkeit und einen weiten Temperaturbereich aus. Die Betriebstemperatur dieses Materials liegt zwischen -200 °C und 300 °C.
- Prepreg
Es handelt sich um eine Art Glasfaser, die mit Harz imprägniert ist. Diese Harze sind vorgetrocknet, sodass sie beim Erhitzen haften, fließen und vollständig eintauchen. Die Klebeschicht des Prepregs verleiht ihm eine mit FR4 vergleichbare Festigkeit.
Es gibt viele Formen dieses Materials mit unterschiedlichem Harzgehalt. Dazu gehören Medium Resin (MR), Standard Resin (SR) und High Resin (HR). Wir wählen zwischen diesen je nach Schichtaufbau, benötigter Dicke und Impedanz.
Fazit
Verschiedene Leiterplatten haben unterschiedliche Eigenschaften und eignen sich für unterschiedliche Einsatzumgebungen. Bevor Sie sich also für eine Leiterplatte entscheiden, müssen Sie sich mit den einzelnen Leiterplattentypen vertraut machen und Faktoren wie Platzbedarf sowie mechanische und elektrische Stabilität berücksichtigen. MOKO-Technologie ist ein führendes Unternehmen im Bereich Leiterplatten. Wir sind auf alle Arten von Leiterplatten spezialisiert und bieten Komplettlösungen vom PCB-Design bis zur Fertigung. PCB Versammlung und testing. Bei Fragen oder für ein Angebot können Sie uns gerne kontaktieren.
