Leiterplattenbestückung: Gedruckte Schaltungen
Die immer komplexer werdenden elektronischen Geräte machen es in verstärktem Maße notwendig, dass es zu einer zunehmenden Miniaturisierung in den Abmaßen der Leiterplatten kommen muss. Während Geräte der frühen Generationen noch mit THT-Bauelementen (Through Hole Type) bestückt wurden, welche einen relativ großen Platzanspruch hatten, geht man in der Neuzeit primär dazu über, die Bestückungen der Platinen mit SMD-Bauelementen (Surface Mounting Device) vorzunehmen. Neben einer erheblichen Platzeinsparung sind SMD-Bauteile auch erheblich kleiner in ihren Abmaßen als ihre einlötbaren Vorgänger.
Konnten die THT-Bauelemente noch per Hand auf die Platinen gesetzt und verlötet werden, so hat sich dies mit dem Aufkommen der SMD-Technologie stark verändert. Durch die geringen Abmaße kann die herkömmliche Löttechnik nicht mehr angewandt werden, da die Bauteile extrem anfällig für Wärme sind. Auch eventuelle Reparaturen und Ausbesserungen sind ungleich schwieriger geworden, da die Vielzahl an elektronischen Komponenten bereits für den Fachmann schwer zu überblicken ist.
Der Entwurf einer neuen Platine ist ohne moderste Computer- und Fertigungstechnik nicht mehr zu bewerkstelligen. Mittels spezieller Software wird die zukünftige Schaltung virtuell getestet und alle Leiterbahnen werden kostengünstigst berechnet und geroutet. Dabei entscheidet das Bestückungsprogramm, welches Bauteil an welche Stelle kommen wird und wie die einzelnen Strombahnen verlaufen. Zudem sind die meisten neuartigen Schaltungen sog. Layer-Schaltungen, welche 8 oder gar 16 übereinander liegende Teilplatinen beherbergen, die durch besondere Durchkontaktierungen miteinander in Verbindung stehen. Diese Layer haben die Aufgabe, die auf einer einzelnen Teilplatine nur bis zu einem gewissen Komplexheitsgrad routbaren Strombahnen “aufzulösen” und auf die nächsten Layerplatine auszulagern, wenn Bauteile an festen Positionen keine direkte Strombahn mehr zulassen und deren Weg versperren. Die Strombahnen können aus Kupfer oder Zinn bestehen und werden in einem komplizierten elektrochemischen Prozess auf der Platinenoberfläche als dünne Metallschicht abgeschieden.
Da immer geringere Ströme zum Betrieb von SMD-Bauelementen nötig werden, können die Dimensionen der Strombahnen im kaum noch sichtbaren Bereich realisiert werden; teils unter einem Zehntel Millimeter. Zum Schutz vor äußeren Einflüssen werden die fertigen Platinen noch vor der eigentlichen Bestückung mit einem Schutzlack überzogen, welcher aber die Aufsetzkontakte für die SMD-Bauelemente frei lässt. Die Bestückung selbst wird von einem Bestückungsroboter übernommen, welcher die Teile vollkommen autonom an ihre ihnen zugedachten Stellen aufbringt und mittels einer Lichtbogenlöttechnik befestigt. Dabei wird nur ein Minimum an Lot im Vergleich zur THT-Technologie benötigt.
Die Herstellung von Leiterplatinen wird von einer überschaubaren Anzahl von Spezialfirmen übernommen, welche sich um alle Aspekte von der Planung bis zur fertigen Platine kümmern und sowohl Einzel- wie auch Großserien fertigen.









