Das Leiterplatte besteht aus einem isolierenden Substrat, der Leiterplatte selbst und gedruckten Drähten oder Kupferbahnen, die das Medium bilden, durch das der Strom durch die Schaltung fließt. Das Substratmaterial wird auch als PCB-Isolierung verwendet, um eine elektrische Isolierung zwischen leitfähigen Teilen bereitzustellen. Eine Multilayer-Platine hat mehr als ein Substrat, das die Schichten trennt. Woraus besteht ein typisches PCB-Substrat?

PCB-Substratmaterial

Das PCB-Substratmaterial muss aus einem nicht leitenden Material bestehen, da dies den Strompfad durch die gedruckte Schaltung stört. Tatsächlich ist das Substratmaterial der PCB-Isolator, der als piezoelektrischer Schichtisolator für die Leiterplattenschaltung fungiert. Beim Verbinden von Drähten auf gegenüberliegenden Schichten wird jede Schicht der Schaltung durch auf der Platine plattierte Löcher verbunden.

Materialien, die als wirksame Substrate verwendet werden können, umfassen Glasfaser, Teflon, Keramik und einige Polymere. Das beliebteste Substrat ist heute wahrscheinlich FR-4. Fr-4 ist ein Glasfaser-Epoxid-Laminat, das kostengünstig ist, einen guten elektrischen Isolator bietet und eine höhere Flammwidrigkeit aufweist als Glasfaser allein.

PCB-Substrattyp

Auf Leiterplatten finden Sie fünf Haupttypen von Leiterplattensubstraten. Welcher Substrattyp für die genaue Leiterplatte verwendet wird, hängt von Ihrem Leiterplattenhersteller und der Art der Anwendung ab. PCB-Substrattypen sind wie folgt:

Fr-2: FR-2 ist wahrscheinlich das niedrigste Substrat, das Sie verwenden werden, trotz seiner flammhemmenden Eigenschaften, wie der Name FR anzeigt. Es besteht aus einem Material namens Phenol, einem imprägnierten Papier, das mit Glasfasern imprägniert ist. Billige Unterhaltungselektronik verwendet in der Regel Leiterplatten mit FR-2-Substraten.

Fr-4: Eines der gebräuchlichsten PCB-Substrate ist ein glasfasergeflochtenes Substrat, das ein flammhemmendes Material enthält. Es ist jedoch stärker als das FR-2 und reißt oder bricht nicht leicht, weshalb es in High-End-Produkten verwendet wird. Um Löcher in Glasfasern zu bohren oder zu bearbeiten, verwenden Leiterplattenhersteller je nach Materialbeschaffenheit Hartmetallwerkzeuge.

RF: RF- oder RF-Substrat für Leiterplatten, die für den Einsatz in Hochleistungs-RF-Anwendungen vorgesehen sind. Das Substratmaterial besteht aus Kunststoffen mit niedriger Dielektrizitätskonstante. Dieses Material bietet sehr starke elektrische Eigenschaften, aber sehr schwache mechanische Eigenschaften. Daher ist es wichtig, die HF-Platine für die richtige Art der Anwendung anzupassen.

Flexibilität: Obwohl FR-Platinen und andere Arten von Substraten dazu neigen, sehr steif zu sein, können einige Anwendungen die Verwendung flexibler Platten erfordern. Diese flexiblen Schaltungen verwenden dünnen, flexiblen Kunststoff oder Film als Substrat. Obwohl flexible Platten aufwendig herzustellen sind, haben sie besondere Vorteile. Sie können beispielsweise ein flexibles Board so biegen, dass es in einen Raum passt, der bei einem normalen Board nicht möglich ist.

Metall: Wenn es sich bei Ihrer Anwendung um Leistungselektronik handelt, muss diese eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen.Dies bedeutet, dass Substrate mit geringem Wärmewiderstand (wie Keramik) oder Metalle, die hohe Ströme auf leistungselektronischen Leiterplatten verarbeiten können, verwendet werden können.