4 Leiterplatten

4.1 Beschreibung und Anwendung

4.1.1 Allgemeine Eigenschaften

Leiterplatten (printed circuit board) sind Träger von Bauelementen und Verbindungsleitern in elektrischen und elektronischen Geräten. Sie werden auch als gedruckte Schaltungen bezeichnet. Sie ermöglichen die automatisierte Serienfertigung elektrischer Geräte bei gleich bleibenden elektrischen Eigenschaften.

Leiterplatten halten und verbinden elektrische und elektronische Bauelemente.

4.1.2 Basismaterial

Das Basismaterial besteht aus einem Isolator, der mit einer Kupferfolie einseitig oder zweiseitig beschichtet ist.

Der Isolator besteht aus einem Trägerwerkstoff, der durch ein Kunstharz gebunden wird. Es werden folgende Werkstoffe verwendet:

In der Praxis werden folgende Kombinationen am häufigsten genutzt:

Papier mit Phenolharz: Phenolharz-Hartpapier
Papier mit Epoxydharz: Epoxydharz-Hartpapier
Glasgewebe mit Epoxydharz: Epoxydharz-Glashartgewebe

Die Isolatordicke ist genormt, abhängig vom verwendeten Material sind folgende Größen verfügbar:

Soll der Isolator flexibel sein, dann werden als Material dünne Laminate oder Folien verwendet, die einseitig oder beidseitig mit Kupfer beschichtet sind. In der Praxis werden

Epoxydharz-Laminat oder -Folie
Polyamid-Laminat oder -Folie
Polyesterfolie

verwendet.
Die Dicke der Kupferfolie ist ebenfalls genormt. Es werden folgende Werte verwendet:

17,5µm
35µm (Standardwert)
70µm
105µm

Das Basismaterial einer Leiterplatte besteht aus einem Isolator, der ein- oder beidseitig
mit einer Kupferfolie bedeckt (kaschiert) ist.

4.1.3 Ausführungsformen

Leiterplatten werden als

einseitige Leiterplatten
doppelseitig Leiterplatten
durchkontaktierte Leiterplatten
Mehrlagen-Leiterplatten (multilayer)

ausgeführt.

Einseitige und doppelseitige Leiterplatten werden für einfache Schaltungen verwendet, die Packungsdichte ist nicht sehr hoch. Sie können auch im privaten Bereich hergestellt werden.

Durchkontaktierte Leiterplatten werden für einfache Schaltungen im industriellen Bereich eingesetzt, ihre Packungsdichte ist etwas höher als bei doppelseitigen Leiterplatten, da keine eigenen Lötaugen für Verbindungen zwischen den beiden Seiten der Leiterplatte vorzusehen sind. Sie können im privaten Bereich nicht hergestellt werden.

Für elektronische Geräte mit sehr hoher Bauteildichte (Computer) kommen Mehrlagen-Leiterplatten zum Einsatz. Mehrlagen-Leiterplatten weisen meist 4-6 Lagen auf, es sind aber auch bis zu 20 Lagen (Stand 2008) möglich.

Leiterplatten können als einseitige, doppelseitige, durchkontaktierte oder Mehrlagen-Leiterplatten
ausgeführt sein.

Die Bestückung der Leiterplatten erfolgt

mit herkömmlichen Bauteilen mit Drahtanschlüssen oder
mit so genannten SMD-Bauteilen (SMD = Surface Mounted Devices)

Bei herkömmlichen Bauteilen muss für jeden Anschlussdraht eine Bohrung vorgesehen werden. Weiters ist die automatische Bestückung wegen der Verwendung von speziellen Einfädelvorrichtungen aufwendig. Diese Nachteile fallen bei SMD-Bauteilen weg. Weiters kann die Packungsdichte erhöht werden.

Leiterplatten können mit herkömmlichen Bauteilen oder mit SMD-Bauteilen bestückt werden.
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