Leiterplattentechnisch - ​ Fachkenntnisse in der Leiterplattenproduktion

Leiterplatte (PCB) will appear in almost every electronic device. Wenn sich elektronische Teile in einem bestimmten Gerät befinden, Sie werden alle auf Leiterplatten unterschiedlicher Größe montiert. Neben der Befestigung verschiedener Kleinteile, Die Hauptfunktion der Leiterplatte besteht darin, elektrische Verbindungen zwischen den oberen Teilen bereitzustellen. Da elektronische Geräte immer komplexer werden, immer mehr Teile werden benötigt, und die Schaltungen und Teile auf der Leiterplatte werden immer dichter. Die Standard-Leiterplatte sieht so aus. The bare board (no parts on it) is often called "PrintedWiringBoard (PWB)".

Die Bodenplatte der Platte selbst besteht aus Materialien, die isoliert und wärmeisoliert sind und nicht leicht zu biegen sind. Das kleine Schaltungsmaterial, das auf der Oberfläche zu sehen ist, ist Kupferfolie. Die Kupferfolie wurde ursprünglich auf der gesamten Platine abgedeckt, aber ein Teil davon wurde während des Herstellungsprozesses weggeätzt, und der restliche Teil wurde zu einem Netzwerk von kleinen Linien. Diese Leitungen werden Leitermuster oder Verdrahtung genannt und werden verwendet, um Schaltungsanschlüsse für Teile auf der Leiterplatte bereitzustellen.

Um die Teile auf der Leiterplatte zu befestigen, löten wir ihre Pins direkt auf die Verdrahtung. Auf der grundlegendsten Leiterplatte (Single Panel) sind die Teile auf einer Seite konzentriert und die Drähte auf der anderen Seite konzentriert. In diesem Fall müssen wir Löcher in die Platine machen, damit die Pins durch die Platine auf die andere Seite gehen können, damit die Pins der Teile auf die andere Seite gelötet werden. Aus diesem Grund werden die Vorder- und Rückseite der Leiterplatte Komponentenseite bzw. Lötseite genannt.

Wenn es einige Teile auf der Leiterplatte gibt, die nach Abschluss der Produktion entfernt oder wieder installiert werden müssen, wird die Buchse (Socket) verwendet, wenn das Teil installiert wird. Da die Buchse direkt mit der Platine verschweißt ist, können die Teile nach Belieben demontiert und montiert werden. Unten ist der ZIF (Zero Insertion Force) Sockel zu sehen, mit dem die Teile (hier bezieht sich auf die CPU) einfach in den Sockel gesteckt oder entfernt werden können. Die Befestigungsstange neben der Buchse kann nach dem Einsetzen des Teils befestigt werden.

Wenn Sie zwei Leiterplatten miteinander verbinden möchten, verwenden wir in der Regel einen Kantenverbinder, der allgemein als "goldener Finger" bekannt ist. Es gibt viele freiliegende Kupferpads an den goldenen Fingern, die tatsächlich Teil der Leiterplattenverdrahtung sind. Im Allgemeinen führen wir beim Anschließen die goldenen Finger auf einer Leiterplatte in den entsprechenden Schlitz auf der anderen Leiterplatte ein (im Allgemeinen als Erweiterungssteckplatz bezeichnet). In Computern werden Displaykarten, Soundkarten oder andere ähnliche Schnittstellenkarten mit goldenen Fingern mit dem Motherboard verbunden.

Das Grün oder Braun auf der Leiterplatte ist die Farbe der Lötmaske. Diese Schicht ist eine isolierende Schutzschicht, die den Kupferdraht schützen und verhindern kann, dass die Teile an die falsche Stelle geschweißt werden. Eine Schicht Sieb wird auf die Lötmaske gedruckt. Normalerweise werden Wörter und Symbole (meist weiß) darauf gedruckt, um die Position jedes Teils auf dem Brett zu markieren. Die Siebdruckfläche wird auch Legendenoberfläche genannt.

Einseitige Platten

Wir haben gerade erwähnt, dass am meisten Grundlegende Leiterplatte, die Teile sind auf einer Seite konzentriert, und die Drähte sind auf der anderen Seite konzentriert. Weil die Drähte nur auf einer Seite erscheinen, we call this kind of PCB a single-sided (Single-sided). Because single-sided boards have many strict restrictions on the design of the circuit (because there is only one side, the wiring cannot cross and must be around a separate path), So verwenden nur frühe Schaltungen diese Art von Platine.

Doppelseitige Platten

Diese Art von Leiterplatte hat Verdrahtung auf beiden Seiten. Um Drähte auf beiden Seiten zu verwenden, muss es jedoch eine ordnungsgemäße Schaltungsverbindung zwischen den beiden Seiten geben. Diese Art von "Brücke" zwischen Schaltungen wird als Via bezeichnet. Ein Durchgang ist ein kleines Loch auf der Leiterplatte gefüllt oder mit Metall beschichtet, das beidseitig mit den Drähten verbunden werden kann. Da die Fläche der doppelseitigen Platine doppelt so groß ist wie die der einseitigen Platine und weil die Verdrahtung ineinander verlaufen kann (sie kann auf die andere Seite gewickelt werden), ist sie für den Einsatz in Schaltungen geeignet, die komplizierter sind als die einseitige Platine.

Mehrschichtplatten

Um die verdrahtbare Fläche zu vergrößern, verwenden mehrschichtige Leiterplatten mehr ein- oder doppelseitige Leiterplatten. Die Mehrschichtplatte verwendet mehrere doppelseitige Platten, und eine Isolierschicht wird zwischen jede Platte gelegt und dann geklebt (eingepresst). Die Anzahl der Schichten der Platine bedeutet, dass es mehrere unabhängige Verdrahtungsschichten gibt. Normalerweise ist die Anzahl der Schichten gleichmäßig und enthält die beiden äußersten Schichten. Die meisten Motherboards haben 4- bis 8-Lagen Struktur, aber technisch ist es möglich, fast 100-Lagen von Leiterplatten zu erreichen. Die meisten großen Supercomputer verwenden ziemlich mehrschichtige Motherboards, aber da diese Arten von Computern bereits durch Cluster vieler gewöhnlicher Computer ersetzt werden können, haben supermehrschichtige Boards allmählich aufgehört, verwendet zu werden. Da die Schichten in der Leiterplatte fest integriert sind, ist es im Allgemeinen nicht einfach, die tatsächliche Anzahl zu erkennen, aber wenn Sie sich das Motherboard genau ansehen, können Sie es möglicherweise sehen.

Das gerade erwähnte Via muss, wenn es auf eine doppelseitige Platte aufgetragen wird, die gesamte Platte durchdringen. Wenn Sie jedoch in der Mehrschichtplatine nur einige der Leitungen anschließen möchten, können die Vias in anderen Schichten etwas Leitungsraum verschwenden. Buried Vias und Blind Vias Technologien können dieses Problem vermeiden, da sie nur wenige Schichten durchdringen. Blindlöcher dienen dazu, mehrere Schichten interner Leiterplatte mit der Oberflächenplatte zu verbinden, ohne die gesamte Leiterplatte durchdringen zu müssen. Begrabene Durchkontaktierungen verbinden sich nur mit der internen Leiterplatte, so dass sie von der Oberfläche nicht gesehen werden können.

In einem Mehrschichtige Leiterplatte, Die gesamte Schicht wird direkt mit dem Erdungskabel und der Stromversorgung verbunden. Also klassifizieren wir jede Schicht als Signalschicht, Leistungsschicht oder Bodenschicht. Wenn die Teile auf der Leiterplatte unterschiedliche Netzteile benötigen, Diese Art von PCB hat normalerweise mehr als zwei Schichten von Energie und Draht.