Die Leiterplatte – Kleiner Signalgeber mit großer Verantwortung

Kaum einer kennt den Begriff Leiterplatte und doch sind wir ständig umgeben von diesem wichtigen Grundelement, ohne das viele technische Funktionen heute nicht möglich wären. Die von außen nicht sichtbaren Platinen sind das Herz und Hirn unserer digitalen Geräte. Sie schicken die elektronischen Signale von Sender zu Empfänger, übertragen Daten und gewährleisten so die Funktion der Hauptaufgaben unseres nützlichen Equipments der heutigen Zeit.

Überall im Einsatz

Ob in der Automobilindustrie in den Steuereinrichtungen, in Sicherheitssystemen wie Überwachungskameras, in lebensnotwendiger, medizinischer Ausrüstung wie Herzschrittmacher oder Hörgeräten: Überall hier sind sie zu finden. Sie umgeben uns ständig und bringen unsere für selbstverständlich erachteten mobilen Endgeräte zum Laufen. Die Platinen stecken in unseren Smartphones, Tablets, Notebooks, PCs und Smartwatches. Und dies sind nur ein Bruchteil der tatsächlichen Einsatzbereiche von Leiterplatten. In der Leiterplattenherstellung ist es wichtig, dass die eingesetzten Materialien Kriechstromfestigkeit und Hochfrequenzeigenschaften mitbringen.

Die Funktion von Leiterplatten

Leiterplatten oder auch Platinen bilden also das Herzstück und Fundament, auf welchem jedes elektronische Gerät basiert. Sie übernehmen in diesen Maschinen ob klein oder groß die Trägerfunktion. In der Platine verschwindet und arbeitet zum Beispiel unsere Grafikkarte. An der Leiterplatte werden mechanische Bauteile befestigt, die dann die elektrischen Verbindungen herstellen können. Platinen bestehen aus unterschiedlichen Modulen. Die Bodenplatte besteht meist aus faserverstärktem Kunststoff, der eine isolierende Wirkung aufweist, sie kann aber auch aus Glas bestehen.

In bestimmten Fällen müssen Leiterplatten sogar die Eigenschaft besitzen, sich zu biegen, also flexibel auf ihren Einsatzbereich zu reagieren. In der Regel wird auf dieses Fundament das Material Kupfer als Verbindungsleiter gesetzt. Die einzelnen Komponenten werden in Lötaugen oder Lötflächen gelegt und verschweißt, was gleichzeitig eine mechanische und elektronische Verbindung herstellt. Bei größeren Bauteilen, wobei das Empfangsgerät entsprechende Dimensionen aufweisen muss, können bestimmte Teile auch verschraubt werden. PCB manufacturing ist eine außergewöhnlich präzise Art der Leiterplattenbestückung. Hier werden in der Herstellung Roboter eingesetzt, um höchste Qualität zu gewährleisten. Stoffe wie Polyamide, Epoxide, Polyethylenterephthalat und auch Polyethylennaphthalat unterstützen die wertige Verarbeitung.

Einsatzgebiete der Platinen

Die Einsatzgebiete von Leiterplatten sind also sehr vielfältig. Sie verbergen sich in so gut wie jeder elektronisch betriebenen Ausstattung unseres Alltags. Unsere Smartphones werden durch solche Leiterplatten ins Leben gerufen. Sie schalten unseren Computer an und übernehmen bei jedem Tastensignal weiterführende Aufgaben. Es können mehrere Platinen notwendig sein, um ein einzelnes Gerät zum Funktionieren zu bringen. Der abendliche Krimi würde ohne dieses Bauteil nicht auf dem Bildschirm unserer Fernsehgeräte erscheinen. Die leitenden Bahnen sind meist nur auf einer Seite der oft winzigen Kontaktplatte verschweißt.

Die Ausnahme bestätigt allerdings auch hier die Regel, denn manchmal genügt dies nicht und die Platine muss mehrschichtig mit Signalgebern versehen werden. Häufig tritt dies in Computern oder Smartphones auf. Hierbei werden die einzelnen Kupferschichten in einem präzisen Verfahren übereinander geklebt. Die Technologie ist so weit entwickelt, dass es möglich ist, mittlerweile 48 Schichten funktionstüchtig aufeinander zu befestigen. Üblich sind bei Computern zwischen vier und acht Schichten, wobei bei einem Mobiltelefon auch über 12 Schichten zum Einsatz kommen können. Die Vielschichtigkeit der Platine ist notwendig, um die unterschiedlichen Schaltungen und Vielzahl der Funktionen heutiger Geräte überhaupt erst möglich zu machen. Selbst kleinste Geräte können mit dieser genauen Technik zum Leben erweckt und ihrem eventuell sehr wichtigen Zweck zugeführt werden.

So wie Leiterplatten das Fundament der Signalgebung sind, tauchen sie auch als tragendes Element in unserem heutzutage oft schon smart- und technikgesteuertem Zuhause auf. Nicht nur das Garagentor, auch unsere Spülmaschine, Staubsauger oder die automatisierte Klimaanlage sind damit ausgerüstet. Auch unsere Sprachsteuerungsgeräte, die uns das Leben vereinfachen, würden ohne die kleinen Helfer nicht funktionieren. Alle Fortbewegungsmittel wie Bus, Bahn und U-Bahn, Auto, E-Bike oder Roller würden uns ohne diese Signalgeber nicht von A nach B bringen und unsere Navigationssysteme würde keine Informationen übermitteln. Betriebe und Firmen könnten ohne diese elektrischen Taktgeber ihre großen Büros und Gerätschaften nicht steuern. Baufahrzeuge und Rettungswagen zählen genauso zu wichtigen Nutzern der modernen Technik wie überlebenswichtige medizinische Gerätschaften, die in ihrer Wichtigkeit unbedingt nicht unerwähnt bleiben dürfen.