Einsatz und Nutzen von Leiterplatten – dem Rückgrat des elektronischen Zeitalters

Die moderne Welt ist geprägt von Technik und zunehmender Digitalisierung. Zahlreiche Bereiche des Alltags und der Arbeit sind längst von moderner Technologie abhängig. Die Geräte umgeben uns und sind Teil des Lebens geworden, doch die Komponenten, die darin verbaut sind, sind oft unbekannt. Ein fast unsichtbares und kaum beachtetes Rückgrat dieser technischen Revolution sind Leiterplatten, die in nahezu allen elektronischen Geräten zum Einsatz kommen. Was aber ist das und welchen Nutzen haben sie konkret?

Ein Kind der jungen Elektrotechnik

Leiterplatten kamen ab den 1920er Jahren, im Zuge der zwar noch in den Kinderschuhen steckenden, aber immer komplexer werdenden Elektrotechnik, auf. Im Laufe der Zeit wurden Leiterplatten zunehmend detaillierter und komplexer, vom Grundprinzip her funktionieren heutige Leiterplatten aber noch immer, wie ihre Vorläufer: Sie ermöglichen es, dass elektrische Signale von A nach B fließen können. Das ließe sich grundsätzlich auch mit Kabeln umsetzen, Leiterplatten benötigen aber um ein Vielfaches weniger Platz als Kabel.

Um unnötigen Kabel-Wirrwarr zu vermeiden, werden also Leiterplatten in Komponenten verbaut und ermöglichen so erst Computer, Smartphones oder moderne Digitalkameras in entsprechenden Dimensionen. Somit sind Leiterplatten stark an der fortschreitenden Miniaturisierung moderner Technik beteiligt und haben entscheidend zur Effizienzsteigerung in der Elektroindustrie beigetragen. Der konkrete Nutzen von Leiterplatten ist heute vielschichtig. Sie ermöglichen unter anderem:

• effizienteres Design für elektronische Schaltkreise (Kabelbäume werden überflüssig)
• Effizienzsteigerung elektrischer Geräte
• eine bessere Impendanzkontrolle
• erhöhte Sicherheit durch Flammenhemmung in elektronischen Geräten (FR4 Leiterplatte)
• flexible Schaltkreise, die auch in rauen Umgebungen eingesetzt werden können
• geringere Verluste als herkömmliche elektronische Schaltungen
• weniger Platzbedarf für die Herstellung elektronischer Geräte (Miniaturisierung)
• weniger Wartungsaufwand und Reparaturanfälligkeit durch Robustheit (weniger Ausfall)

In der modernen Welt geht nichts ohne Leiterplatten

Leiterplatten sind Kernkomponenten moderner Elektronik und ermöglichen es, dass elektrische Geräte komplexe Aufgaben (Berechnungen, Kommunikation, Datenübertragung, etc.) überhaupt ausführen können. Wie Eingangs erwähnt, sind Leiterplatten in nahezu allen elektrischen Geräten und Komponenten enthalten, die uns im Alltag umgeben: vom Radio über TV-Geräte, Smartwatches und Tablets, Computern, Navigationssystemen bis hin zu Elektrofahrzeugen mit ihren Batteriemanagementsystemen und Infotainmentsystemen.

Darüber hinaus findet man Leiterplatten neben der Unterhaltungselektronik und Telekommunikation auch in medizinischen Geräten vom Herzschrittmacher über Endoskope bis hin zu Diagnosegeräten wie MRT- oder CR-Scannern. Moderne, hocheffiziente LED-Leuchten, die heute nahezu überall zum Einsatz kommen (von Haushaltsleuchten über Automobilbeleuchtung oder Signallampen), sind ebenfalls ein Produkt, das maßgeblich auf der Leiterplattentechnologie aufbaut.

Fazit

Ohne Leiterplatten wäre die Welt, wie wir sie heute kennen – mit Computern, Smartphones, Flugzeugen und Fahrzeugen, modernen Autos etc. nicht denkbar. Im Zuge von Technologietrends wie 5G, Smart-Home oder auch dem Internet der Dinge (IoT), ist es höchstwahrscheinlich, dass zukünftig noch komplexere Leiterplatten entwickelt werden, die wiederum möglicherweise wieder neue Technologien hervorbringen. Welche das sein werden, bleibt vorerst abzuwarten.