Klassifizierung und Anwendungen von gedruckten Schaltungen (PCBs)
Gedruckte Schaltungen (PCBs), die Kernkomponenten elektronischer Geräte, können systematisch nach verschiedenen Merkmalen und Anwendungsszenarien wie folgt klassifiziert werden:
Klassifizierung nach Anzahl der leitenden Schichten
- Einseitige PCB
Der einfachste Leiterplattentyp mit einer einzigen Kupferschicht, auf der die Bauteile auf einer Seite und die Leiterbahnen auf der anderen Seite angebracht sind. Sie ist einfach aufgebaut und kostengünstig und wird vor allem in der frühen Elektronik und bei einfachen Schaltungsdesigns verwendet.
- Doppelseitige PCB
Verwendet Kupferlagen auf beiden Seiten, wobei die elektrischen Verbindungen zwischen den Lagen durch durchkontaktierte Löcher (PTHs) hergestellt werden. Im Vergleich zu einseitigen Leiterplatten bieten sie eine höhere Verdrahtungsdichte und Designflexibilität, weshalb sie heute der am häufigsten verwendete Leiterplattentyp sind.
- Mehrschichtige PCB
Besteht aus drei oder mehr leitenden Schichten, die mit isolierenden dielektrischen Materialien verbunden sind und durch Durchkontaktierungen miteinander verbunden werden. Mehrlagige Leiterplatten ermöglichen komplexe Schaltungsdesigns und erfüllen die hohen Integrationsanforderungen der modernen Elektronik.
Klassifizierung nach Substratmaterial
- Starre PCB
Hergestellt aus unflexiblen, robusten Grundmaterialien, darunter:
- FR-4 (Glasfaserepoxid)
- Papierbasierte Substrate
- Zusammengesetzte Substrate
- Keramische Substrate
- Substrate mit Metallkern
- Thermoplastische Substrate
Weit verbreitet in Computern, Kommunikationsgeräten, industriellen Steuerungen und vielem mehr.
- Flexible Leiterplatte
Hergestellt aus biegsamen Isoliersubstraten, die sich falten, rollen und biegen lassen. Ideal für tragbare Elektronikgeräte wie Smartphones und Tablets.
- Starr-Flex-Leiterplatte
Kombiniert starre und flexible Abschnitte, die eine strukturelle Unterstützung bieten und gleichzeitig eine Biegung ermöglichen, wodurch sie für 3D-Montageanwendungen geeignet sind.
Spezialisierte funktionale PCBs
- Metallkern-Leiterplatte (MCPCB)
Besteht aus einer Metallbasis, einer Isolierschicht und einer Schaltkreisschicht und bietet eine hervorragende Wärmeableitung. Hauptsächlich verwendet in Anwendungen mit hoher Wärmeentwicklung wie LED-Anzeigen/Beleuchtung und Automobilelektronik.
- Schwere Kupferleiterplatte (≥3 oz Kupferstärke)
Merkmale:
- Handhabung hoher Ströme/Spannungen
- Ausgezeichnete thermische Leistung
- Anspruchsvolle Fertigungsprozesse
Anwendungen: Industrielle Stromversorgungen, medizinische Geräte, Militärelektronik, usw.
- Hochfrequenz-Leiterplatte
Merkmale:
- Materialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante
- Strenge Anforderungen an die Signalintegrität
- Hochpräzise Fertigung
Anwendungen: Kommunikationsbasisstationen, Satellitensysteme, Radar, usw.
- Hochgeschwindigkeits-Leiterplatte
Merkmale:
- Verlustarme dielektrische Materialien
- Präzise Impedanzkontrolle
- Minimale Einfügungsdämpfung
Anwendungen: Netzwerkausrüstung, Server, Datenspeichersysteme usw.
Fortgeschrittene Multilayer-PCB-Technologien
- HDI (High-Density Interconnect) Leiterplatte
Technische Merkmale:
- Microvia-Technologie (Laserbohren)
- Sequentielle Laminierung
- Ultrahohe Verdrahtungsdichte
Anwendungen: Smartphones, Automobilelektronik, Luft- und Raumfahrt, usw.
- IC-Substrat PCB
Funktionelle Merkmale:
- Direkte Chipmontage
- Design mit hoher Pinanzahl
- Miniaturisierte Verpackungen
Anwendungen: Speicherchips, Prozessoren, Sensoren und andere Halbleitergeräte.
Mit den Fortschritten in der Elektronik entwickeln sich auch die Leiterplatten weiter in Richtung höherer Lagenzahl, größerer Präzision und höherer Dichte. Neue PCB-Technologien treiben die Innovation in der Entwicklung elektronischer Produkte voran.