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Was ist eine gedruckte Schaltung (PCB)?

11.22.2023

Gedruckte Leiterplatten (PCBs) sind der Grundbaustein der meisten modernen elektronischen Geräte.  Ob es sich um einfache einlagige Leiterplatten handelt, die in Ihrem Garagentoröffner verwendet werden, um die sechslagige Leiterplatte in Ihrer intelligenten Uhr oder um 60lagige Leiterplatten mit sehr hoher Dichte und hoher Geschwindigkeit, die in Supercomputern und Servern verwendet werden, Leiterplatten sind die Grundlage, auf der alle anderen elektronischen Komponenten montiert werden.

Halbleiter, Steckverbinder, Widerstände, Dioden, Kondensatoren und Funkgeräte werden auf der Leiterplatte montiert und "sprechen" über diese miteinander.

Leiterplatten haben mechanische und elektrische Eigenschaften, die sie ideal für diese Anwendungen machen.  Die meisten in der Welt hergestellten Leiterplatten sind starr, etwa 90 % der heute hergestellten Leiterplatten sind starre Platten. Einige Leiterplatten sind flexibel und ermöglichen es, die Schaltkreise zu biegen und zu falten, oder sie werden in Fällen verwendet, in denen die flexiblen Schaltkreise Hunderttausende von Biegezyklen überstehen, ohne dass es zu einer Unterbrechung der Schaltkreise kommt.  Diese flexiblen Leiterplatten machen etwa 10 % des Marktes aus.  Eine kleine Untergruppe dieser Schaltungstypen werden als starrflexible Schaltungen bezeichnet, bei denen ein Teil der Leiterplatte starr ist - ideal für die Montage und den Anschluss von Komponenten - und ein oder mehrere Teile flexibel sind und die oben genannten Vorteile flexibler Schaltungen bieten.

Eine sich rasch entwickelnde Leiterplattentechnologie, die sich von den oben genannten unterscheidet, ist die so genannte gedruckte Elektronik - in der Regel sehr einfache, sehr kostengünstige Schaltungen, die die Kosten für die elektronische Verpackung so weit reduzieren, dass elektronische Lösungen für Probleme entwickelt werden können, an die man bisher nicht gedacht hat.  Sie werden häufig in der Elektronik für tragbare Anwendungen oder für elektronische Einweggeräte verwendet und eröffnen kreative Elektrodesigner.

Herkömmliche Leiterplatten können aus einer einzigen Schaltungslage bestehen oder bis zu fünfzig oder mehr Lagen umfassen.  Sie bestehen aus elektrischen Bauteilen und Steckverbindern, die über leitende Schaltungen - in der Regel Kupfer - miteinander verbunden sind, um elektrische Signale und Strom innerhalb und zwischen Geräten zu leiten.

Leiterplatten wurden zu Beginn des 20. Jahrhunderts entwickelt, haben aber seither eine kontinuierliche technologische Weiterentwicklung erfahren.  Der Fortschritt und die weite Verbreitung der Leiterplattentechnologie verlief parallel zu den rasanten Fortschritten in der Halbleiterverpackungstechnologie und ermöglichte es der Industrie, in kleinere und effizientere Elektronik zu investieren.