Die vielfältigen Anwendungsbereiche von Leiterplatten

Alternativ zu Leiterplatten wird in der Fachwelt von PCB (printed circuit board) und im Volksmund gerne von der Platine gesprochen, die als Trägerin elektronischer Bauteile beziehungsweise Schaltungen dient. Mit ihrer charakteristischen, grünen Oberfläche sind Leiterplatten bereits aus der Ferne zu erkennen. Auch dem Laien sticht darüber hinaus eine Tatsache besonders ins Auge: Bereits vor Jahrzehnten wurden elektronische Bauteile auf Leiterplatten gesetzt. Im Vergleich zum heutigen Standard wirken die Elemente von damals allerdings ausgesprochen klobig. Auch dies ist also ein Beispiel für den technischen Fortschritt. Die Bauteile wurden übrigens nicht nur kleiner, sondern auch weitaus leistungsfähiger als in früheren Zeiten.

Wie sind Leiterplatten beschaffen?

Leiterplatten bestehen aus einem elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial, das mit den gewünschten Leiterbahnen bestückt wird. Beim PCB manufacturing wird eine dünne Schicht aus Kupfer in den gewünschten Spuren auf den Kunststoff aufgetragen. Auf diese weise entsteht ein Muster, das an die Straßen auf einem Stadtplan erinnert. An den dafür vorgesehenen Stellen werden die elektrischen Bauelemente aufgelötet und gemäß dem Schaltplan miteinander verbunden. Wenn Bauteile besonders schwer oder voluminös sind, wird die Befestigung oftmals mithilfe von Klebstoff, Kabelbindern oder Verschraubungen zusätzlich unterstützt.

Unterschieden wird zudem zwischen einseitigen, zweiseitigen oder sogenannten Multi-Layer-Leiterplatten. Diese bieten auch in einem begrenzten Raum eine große Fläche für die Aufnahme elektrischer Bauteile. Auch komplexe Schaltungen (PCB assembly) können daher in einem kleinen Gehäuse untergebracht werden.

Verschiedene Branchen benötigen unterschiedliche Leiterplatten

Hersteller von Leiterplatten bieten unterschiedliche Produkte an, die je nach Branche zur Anwendung kommen. Dazu gehören zum Beispiel Leiterplatten mit Aluminium- oder Kupferkern oder Produkte, die unter Verwendung von Teflon entstehen. Kaum ein elektrisches Gerät kommt heute ohne Leiterplatten aus. Man findet sie also im Automobil ebenso wie in Produkten der Energie-, Luft- und Raumfahrttechnik. Aus dem Computer sind Leiterplatten ebenso wenig wegzudenken wie aus der Kaffeemaschine, dem Parkscheinautomaten oder der Medizintechnik.

Flexible Leiterplatten für einen noch vielfältigeren Einsatz

Insbesondere dort, wo Produkte nur einen begrenzten Platz für die integrierte Technik besitzen oder starre Strukturen in ihrem Inneren aus baulichen Gründen nicht geeignet sind, werden flexible Leiterplatten benötigt. Streng genommen handelt es sich also nicht um eine Platte, sondern eine Art flexibles Vlies, dessen Leiterbahnen in der Regel aus Gold bestehen. Durch den gewonnenen Platz und das Plus an Flexibilität amortisieren sich die erhöhten Materialkosten dieser Leiterplatten sofort.

Nicht alle Leiterplatten sind Standardprodukte

Neben all jenen Leiterplatten, die in technisch ausgereiften Produkten routinemäßig als Standardelement verbaut werden, kommen auf die Hersteller von Leiterplatten nicht zuletzt durch den technischen Fortschritt immer wieder neue Herausforderungen zu. Dies betrifft die bereits erwähnte Flexibilität in der physischen Beschaffenheit. Darüber hinaus müssen die Leiterplatten technisch mit der technischen Entwicklung mithalten können. Gemeinsam mit Hochschulen und spezialisierten Instituten forschen Hersteller daher stets an Leiterplatten, die auch den komplexer werdenden Anforderungen von Zukunftstechnologien wie der Medizin- oder der Energietechnik gerecht werden.

Sind Leiterplatten eigentlich umweltschädlich?

Die Elektrotechnik insgesamt ist nicht für ihre Klima- und Umweltfreundlichkeit bekannt. Allerdings ist es möglich, den Ressourcen- und Wasserverbrauch bei der Herstellung von Leiterplatten moderne Methoden möglichst gering zu halten. Leiterplatten können also tatsächlich dazu beitragen, die Herstellung neuer Leiterplatten umweltverträglicher zu gestalten. Auch fallen bei der Herstellung mittlerweile deutlich weniger umwelt- und klimaschädliche Gifte an. Das Recycling von Elektroschrott spielt bei der Produktion von neuen Geräten und Platinen eine zunehmend wichtige Rolle. Eine noch größere Bedeutung kommt freilich der Herstellung qualitativ hochwertiger, langlebiger Geräte zu. Denn wenn ein Gerät gut funktioniert, sich einfach bedienen lässt, dabei energiesparend ist und eine lange Lebensdauer aufweist, kommt dies auch der Umwelt und dem Klima zugute. Zeitgemäße Leiterplatten sind so beschaffen, dass sie dieser Langlebigkeit nicht im Wege stehen. Leitungen und Lötstellen unterliegen keiner mechanischen Bewegung, durch die Kontakte im Laufe der Zeit in Mitleidenschaft gezogen werden könnten. Durch die Wahl hochwertiger elektronischer Komponenten lassen sich technische Defekte zwar nicht ganz ausschließen, das Risiko wird aber deutlich verringert.