Leiterplattentechnologie

Herstellung – Designrules – Kosten
Die Anforderungen an Leiterplatten haben sich in den letzten Jahren erheblich verändert. Die Leiterplatte ist inzwischen nicht mehr lediglich ein Trägerelement zur Verdrahtung von elektrischen Bauelementen, sondern ein eigenständiges, komplexes Bauelement. Die elektrischen und thermomechanischen Eigenschaften von Leiterplatten müssen deshalb beim Entwurf von elektrischen Baugruppen und Systemen unbedingt berücksichtigt werden. Zudem sind Leiterplatten bei ihrer Verarbeitung durch das bleifreie Löten hohen thermomechanischen Belastungen und bei ihrem Einsatz, beispielsweise im Automobilbereich, mitunter extremen Umgebungseinflüssen ausgesetzt. Darüber hinaus steht die Produktion von Leiterplatten durch die Veränderungen des Marktes unter einem hohen Kostendruck. Dies hat dazu geführt, dass Leiterplatten mittlerweile häufig in asiatischen Ländern hergestellt werden. Auch dies hat einen wesentlichen Einfluss auf die Herstellung, den Entwurf und die Verarbeitung von Leiterplatten.
Es werden die wichtigsten Kenngrößen von Materialien und Leiterplatten sowie die Herstellung von Basismaterialien und Multilayer-Leiterplatten behandelt. Wesentliche Aspekte und Fertigungsprozesse bei der Herstellung von komplexen Baugruppen, Sondertechnologien (Microvia-Technologie, flexible Leiterplatten) und neue Technologien werden aufgezeigt. In einem neuen Beitrag werden die besonderen Anforderungen an Hochstromleiterplatten aufgezeigt. Darüber hinaus werden elektrischen Kenngrößen und das elektrische Verhalten erläutert sowie deren Messung und Berechnung. Die Bedeutung der Leiterplatte am Markt wird anhand von aktuellen Marktzahlen und der aktuellen Herstellervielfalt demonstriert. Anhand von konkreten Beispielen werden kostenoptimierte Leiterplattenaufbauten und Strukturierungen veranschaulicht.

Das Seminar bietet Anwendern von Leiterplatten, Baugruppen- und Systementwicklern, Leiterplattendesignern und Herstellern von Leiterplatten aber auch Mitarbeitern aus Vertrieb, Marketing und dem kaufmännischem Bereich die Möglichkeit sich ein breites Basiswissen zum Thema Leiterplattentechnologie zu erwerben.

Mittwoch, 29. November 2023
8.30 bis 12.30 und 13.30 bis 17.00 Uhr

1. Einleitung (H. Katzier)
– Grundlagen der Leiterplattenherstellung
– Entwicklung der Leiterplattentechnologie
– wesentliche Trends und Anforderungen
– Bezeichnung der Leiterplattenparameter
– Normen und Spezifikationen

2. Basismaterialien (P. Demmer)
– Basismaterialtypen
– Laminate und Prepregs
– konstruktiver Aufbau von Basismaterialien
– Glasgewebe
– relative Dielektrizitätszahlen
– Verlustfaktoren
– Kriechstromfestigkeit CTI
– Cathodic-Anodic Filament CAF
– thermomechanische Eigenschaften:
–– Tg, TTD, MOT, TI, CTE,
–– Wärmeleitfähigkeit, Brandbeständigkeit
– Kupferkaschierung
–– Dicken, Leitfähigkeit, Rauheit
– Normen

3. Herstellung von Mehrlagenleiterplatten (H. Katzier)
– wesentliche Fertigungsschritte
– Arbeitsvorbereitung/Datenhandling
– Innenlagenfertigung
– Außenlagenfertigung
– Isolierabdeckungen
– Leiterplattenoberflächen
– Leiterplatten-Kenngrößen
– Fehlerbilder
– Sondertechnologien
–– Mikro-Via-Technologie
–– Vergrabene Vias
–– Starr-Flexible und Flexible Leiterplatten
–– keramische Schaltungsträger
–– IMS-Leiterplatten

4. Hochstromleiterplatten (P. Demmer)
– Anforderungen
– Materialien
– Realisierungen

5. Kostenoptimierte Leiterplatten (H. Katzier)
– Einfluss von Sondertechnologien
– optimierte Lagenaufbauten
– Design-Rules
– Materialauswahl
– Kostenvergleiche verschiedener Technologien

Donnerstag, 30. November 2023
8.30 bis 12.00 und 13.00 bis 15.00 Uhr

6. Baugruppenfertigung und Verarbeitung von Leiterplatten (H. Katzier)
– Normen und Richtlinien
– Bauteile Anschlüsse
– Lötverfahren
–– Reflow-Löten
–– Dampfphasenlöten
–– Wellenlöten
– Einpresstechnik
– Prüfung der Baugruppe
– Fehlerbilder und Qualitätsabsicherung

7. Elektrische Eigenschaften von Leiterplatten
– elektrische Kenngrößen
–– Impedanzen, Dämpfung, Laufzeit
– Störquellen zur Signalintegrität
– Nebensprechen
– Störunterdrückung
– EMV-Eigenschaften
– spezielle High-Speed-Anforderungen
– Messung der elektrischen Parameter
– Berechnung der elektrischen Parameter
– Spannungsfestigkeit und Strombelastbarkeit
– Layout Design-Rules