Leiterplatten (PCBs) bilden die zugrunde liegende Grundlage, die elektronische Komponenten mithilfe von leitenden Kupferbahnen und -pads, die mit einem nicht leitenden Substrat verbunden sind, physisch trägt und elektronisch verbindet.Leiterplatten sind für praktisch jedes elektronische Gerät unverzichtbar und ermöglichen die Umsetzung selbst der komplexesten Schaltungsdesigns in integrierte und massenproduzierbare Formate.Ohne PCB-Technologie gäbe es die Elektronikindustrie, wie wir sie heute kennen, nicht.
Beim PCB-Herstellungsprozess werden Rohstoffe wie Glasfasergewebe und Kupferfolie in präzisionsgefertigte Platinen umgewandelt.Es umfasst über fünfzehn komplexe Schritte unter Nutzung ausgefeilter Automatisierung und strenger Prozesskontrollen.Der Prozessablauf beginnt mit der schematischen Erfassung und dem Layout der Schaltungskonnektivität in der Electronic Design Automation (EDA)-Software.Bildmasken definieren dann Spurenpositionen, die lichtempfindliche Kupferlaminate mithilfe fotolithografischer Bildgebung selektiv freilegen.Durch das Ätzen wird unbelichtetes Kupfer entfernt, sodass isolierte Leiterbahnen und Kontaktpads zurückbleiben.
Mehrschichtige Platten stapeln starres kupferkaschiertes Laminat und Prepreg-Verbindungsplatten zusammen und verschmelzen Spuren beim Laminieren unter hohem Druck und hoher Temperatur.Bohrmaschinen bohren Tausende von mikroskopisch kleinen Löchern, die die Schichten miteinander verbinden und dann mit Kupfer plattiert werden, um die 3D-Schaltkreisinfrastruktur zu vervollständigen.Durch sekundäres Bohren, Beschichten und Fräsen werden die Platinen weiter modifiziert, bis sie für ästhetische Siebdruckbeschichtungen bereit sind.Automatisierte optische Inspektionen und Tests validieren vor der Auslieferung an den Kunden anhand von Designregeln und -spezifikationen.
Ingenieure treiben kontinuierlich PCB-Innovationen voran, die eine dichtere, schnellere und zuverlässigere Elektronik ermöglichen.High Density Interconnect (HDI)- und Any-Layer-Technologien integrieren mittlerweile über 20 Schichten, um komplexe digitale Prozessoren und Hochfrequenzsysteme (RF) zu leiten.Rigid-Flex-Boards kombinieren steife und flexible Materialien, um anspruchsvollen Formanforderungen gerecht zu werden.Keramik- und Isolationsmetallträgersubstrate (IMB) unterstützen extrem hohe Frequenzen bis hin zu Millimeterwellen-HF.Die Branche setzt aus Gründen der Nachhaltigkeit auch umweltfreundliche Prozesse und Materialien ein.
Der weltweite Umsatz der PCB-Industrie übersteigt 75 Milliarden US-Dollar bei über 2.000 Herstellern und ist in der Vergangenheit um durchschnittlich 3,5 % gewachsen.Die Marktfragmentierung bleibt hoch, obwohl die Konsolidierung schrittweise voranschreitet.China stellt mit einem Anteil von über 55 % die größte Produktionsbasis dar, während Japan, Korea und Taiwan mit zusammen über 25 % folgen.Auf Nordamerika entfallen weniger als 5 % der weltweiten Produktion.Die Branchenlandschaft verschiebt sich in Richtung Asiens Vorteil hinsichtlich Größe, Kosten und Nähe zu wichtigen Elektroniklieferketten.Allerdings verfügen die Länder über lokale PCB-Kapazitäten zur Unterstützung von Verteidigungs- und geistigen Eigentumsthemen.
Während Innovationen bei Verbrauchergeräten ausgereift sind, treiben neue Anwendungen in der Kommunikationsinfrastruktur, der Elektrifizierung des Transportwesens, der Automatisierung, der Luft- und Raumfahrt sowie in medizinischen Systemen das längerfristige Wachstum der Leiterplattenindustrie voran.Kontinuierliche technologische Verbesserungen tragen auch dazu bei, die Elektronik in industriellen und kommerziellen Anwendungsfällen breiter zu verbreiten.Leiterplatten werden unserer digitalen und intelligenten Gesellschaft auch in den kommenden Jahrzehnten dienen.