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Auswahl von PCB-Platten: Was Sie wissen müssen
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Bei der Auswahl von Leiterplatten (PCBs) ist besonders auf die Leiterplatten zu achten, da sie entscheidend für Stabilität, Haltbarkeit und Nutzungserfahrung des Produkts sind. Bei vielen elektronischen Geräten bilden Leiterplatten sowohl die Grundlage für die Struktur als auch einen Teil der elektrischen Leistung. Ob mechanische Tastaturen, industrielle Elektronik oder alltägliche Unterhaltungselektronik – unterschiedliche Anwendungsszenarien stellen unterschiedliche Anforderungen an Leistung, Gewicht, Flexibilität und Druckfestigkeit der Leiterplatten. Die Wahl der Leiterplatte hat direkten Einfluss auf die Gesamtqualität und Lebensdauer des Produkts. In diesem Artikel gehen wir daher ausführlich auf Leiterplatten ein, einschließlich der gängigen Materialien und ihrer Anwendung in verschiedenen Bereichen. Wir hoffen, dieser Artikel hilft Ihnen bei der Auswahl der richtigen Leiterplatte.
Was ist eine PCB-Platte?
Eine PCB-Platte ist eine harte oder halbharte Schicht auf der Leiterplatte. Sie dient als zusätzliche Stützschicht, um die Stabilität der Leiterplatte zu erhöhen und Halt zu bieten. In elektronischen Geräten können PCB-Platten dazu beitragen, Komponenten zu fixieren und Verbiegungen oder Verformungen der Leiterplatte zu reduzieren. Beispielsweise richtet die PCB-Platte bei einer mechanischen Tastatur den Schalter aus und verhindert, dass sich die Leiterplatte während des Gebrauchs verbiegt. Dies verbessert die Haltbarkeit der Tastatur und das Tipperlebnis.
Hauptfunktionen der Leiterplatte
1. Strukturelle Unterstützung
Die Hauptfunktion einer Leiterplatte besteht darin, der Leiterplatte zusätzlichen strukturellen Halt zu geben und die Gesamtstabilität des Geräts zu erhöhen. Bei größeren oder häufig betriebenen Geräten können Leiterplatten die Stabilität der Komponenten gewährleisten und die Biegung oder Verformung der Leiterplatte selbst reduzieren. Beispielsweise bieten Leiterplatten in Schwerindustrieanlagen starken strukturellen Halt, sodass Leiterplatten lange Zeit ohne Verformung durch Vibrationen oder mechanische Beanspruchung verwendet werden können. (Die Platten dämpfen die Vibrationen des Geräts und reduzieren Schäden durch raue Umgebungen oder intensive Nutzung.)
2. Verbessern Sie die Haltbarkeit
Die Leiterplatte erhöht die Haltbarkeit der Leiterplatte und der darauf befindlichen Komponenten: Sie bietet eine stabile Auflagefläche, verteilt die physikalische Belastung und reduziert die Spannungskonzentration an den Leiterplatten- und Komponentenverbindungen (insbesondere an Lötstellen und engen Verbindungsbereichen). Beispielsweise brechen einige Lötstellen aufgrund zu langer Nutzungsdauer, was zu Geräteausfällen führt. Eine stützende Platte reduziert den Druck auf die Lötstellen und verteilt ihn gleichmäßig, wodurch diese kritischen Verbindungen effektiv geschützt werden. Diese Funktion der Leiterplatte verlängert die Lebensdauer von Leiterplatte und Komponenten, was insbesondere für elektronische Produkte mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen, wie z. B. Kommunikationsgeräte und medizinische Geräte, wichtig ist.
3. Verbessern Sie das Tipperlebnis (hauptsächlich für mechanische Tastaturen)
Bei mechanischen Tastaturen ist die Wahl der Leiterplatte sehr wichtig, da sie direkten Einfluss auf das Tippgefühl und die Klangqualität hat. Mechanische Tastaturen aus verschiedenen Materialien bieten ein unterschiedliches Tippgefühl. Beispielsweise klingen Tastaturen aus Aluminium- und Messingblech oft knackiger, während Polycarbonat- und FR4-Tastaturen einen weicheren, tieferen Ton erzeugen. Sie können ganz nach Ihren Wünschen wählen. Die Leiterplatte erhöht zudem die Stabilität der Tastenposition und verhindert ein Wackeln der Tasten beim Tippen. Dies verbessert die Tippgenauigkeit und sorgt für ein angenehmeres Tipperlebnis.
Gängige Materialien für Leiterplatten
Werkstoff
BESCHREIBUNG
Vorteile
Nachteile
Typische Anwendungen
Aluminiumplatte
hohe Steifigkeit;
mäßiges Gewicht
dauerhaft;
leicht zu verarbeiten;
klarer Klang
schwer;
mangelt es an Flexibilität
mechanische Tastaturen;
Unterhaltungselektronik;
industrielle Ausrüstung
Polycarbonatplatte
Leicht;
hohe Flexibilität
weiches Gefühl;
wenig Lärm
geringe Steifigkeit;
nicht geeignet für hohen Unterstützungsbedarf
benutzerdefinierte mechanische Tastaturen
Messingplatte
schwer;
hohe Steifigkeit
einzigartiges Gefühl;
klarer Klang
anfällig für Oxidation;
erfordert Wartung;
Hohe Kosten
High-End-mechanische Tastaturen
Kohlefaserplatte
Leicht;
hohe Steifigkeit;
mäßige Flexibilität
Leicht;
dauerhaft;
Weicher Klang
hohe Kosten;
schwer zu verarbeiten
hochwertige benutzerdefinierte Tastaturen;
tragbare elektronische Geräte
FR4 (faserverstärkt)
niedrige Kosten;
gute Haltbarkeit;
mäßige Flexibilität
hohe Wirtschaftlichkeit;
mäßige Steifigkeit und Flexibilität
weniger steif als Metallplatten
benutzerdefinierte Tastaturen;
Unterhaltungselektronik
Siliziumnitrid
hohe Festigkeit;
hohe Isolierung;
hitzebeständig
hervorragende Hitzebeständigkeit und Isolierung
hohe Kosten;
unzureichende Steifigkeit
Hochleistungsschaltungen;
Industrieelektronik;
Hochtemperaturumgebungen
Anwendungen von PCB-Platten
PCB-Platten haben neben den bereits oben erwähnten mechanischen Tastaturen, industriellen elektronischen Geräten, Unterhaltungselektronik und medizinischen Geräten ein breites Anwendungsspektrum in elektronischen Geräten. Es gibt auch PCB-Platten in der Automobilelektronik, Luft- und Raumfahrtelektronik, Kommunikationsgeräten, Smart-Home-Geräten usw.
PCB-montierte vs. plattenmontierte Tastaturen
Vergleich
PCB-montierte Tastaturen
Plattenmontierte Tastaturen
Strukturmerkmale
Schalter werden ohne zusätzliche Trägerplatte direkt auf die Leiterplatte gelötet, was zu einer leichteren Struktur führt.
Schalter werden auf einer separaten Trägerplatte (normalerweise aus Metall oder Kunststoff) montiert, die dann an der Leiterplatte befestigt wird, wodurch eine robustere Struktur entsteht.
Tippgefühl
Weicheres Gefühl mit etwas Flexibilität;
geeignet für lange Tippsitzungen.
Härteres, steiferes Gefühl, das stabiles Feedback bietet;
ideal für Benutzer, die ein festes Tippgefühl bevorzugen.
Klangprofil
Leiserer und weicherer Klang;
geeignet für geräuscharme Umgebungen.
Klarer und heller Klang;
wobei die Klangwirkung durch das Plattenmaterial beeinflusst wird; unterschiedliche Materialien sorgen für unterschiedliche akustische Effekte.
Strukturelle Stabilität
Geringere Stabilität;
Die Schalter können leicht wackeln.
Hohe Stabilität;
da die Trägerplatte zusätzliche Befestigungspunkte bietet und so das Wackeln des Schalters effektiv reduziert.
Vorteile
Leichte Tastatur, einfach zu installieren und zu warten;
geringere Kosten, weicheres Tippgefühl;
ideal für den längeren Gebrauch.
Bietet hohe Stabilität;
reduziert das Wackeln.
Klarer, lauter Klang mit festem Spielgefühl. Verschiedene Trägerplattenmaterialien sorgen für ein einzigartiges Spielgefühl und einen einzigartigen Klang.
Nachteile
Eine geringere Stabilität kann die Lebensdauer der Leiterplatte mit der Zeit beeinträchtigen.
Nicht geeignet für diejenigen, die ein festes Tippgefühl bevorzugen.
Komplexere Struktur;
Gewicht und Dicke Hinzufügen;
höhere Installationskosten;
schwieriger zu pflegen;
festeres Tippgefühl;
auf spezifische Benutzerpräferenzen zugeschnitten.
Empfohlener Gebrauch
Benutzer, die ein leichtes Design, ein weicheres Gefühl und ein leiseres Tipperlebnis bevorzugen.
Benutzer, die hohe Stabilität, klaren Klang und ein festes Tippgefühl benötigen, insbesondere bei größeren Tastaturen oder hochfrequenten Anwendungsfällen.
Arten von Leiterplatten, die mit Platten in Tastaturen verwendet werden
Leiterplattentyp
Eigenschaften
Geeignete Anwendungen
Vorteile
Nachteile
Standard PCB
Stabile Struktur;
unterstützt gelötete Schalter;
geeignet für die meisten Tastaturanwendungen.
Tastaturen mit hohen Anforderungen an die Haltbarkeit, wie Büro- oder Programmiertastaturen
Hohe Kompatibilität, Stabilität
Erfordert Löten;
weniger Flexibilität
Hot-Swap-Platine
Ausgestattet mit Hot-Swap-Sockeln, die den Austausch von Schaltern ohne Löten ermöglichen
Tastatur-Enthusiasten und benutzerdefinierte Benutzer, die häufig die Schalter wechseln
Kein Löten erforderlich;
hohe Flexibilität
Eingeschränkte Haltbarkeit der Steckdose
Flex-Cut-Leiterplatte
Das spezielle Schnittdesign sorgt für mehr Flexibilität und ein weicheres Tippgefühl
Tastaturbenutzer, die ein weicheres, elastischeres Tippgefühl wünschen
Verbessertes elastisches Gefühl
Geringere strukturelle Festigkeit
Mehrschichtige Leiterplatte
Mehrschichtiges Schaltungsdesign unterstützt RGB-Beleuchtung und Programmierfunktionen
High-End-Tastaturen benötigen RGB-Beleuchtung und programmierbare Tasten
Leistungsstarke Funktionalität
Höhere Kosten;
komplexes Design
Flexible Leiterplatte
Hochflexibel, kann gebogen werden;
geeignet für Leichtbau- oder Sonderkonstruktionen
Leichte Bürotastaturen;
faltbare Tastaturen und einzigartige Designs
Leicht und flexibel
Relativ geringere Stabilität
Auswahl geeigneter Leiterplatten
Leiterplatten bieten strukturellen Halt für Ihre elektronischen Geräte, verlängern deren Lebensdauer und helfen bei der Befestigung der Komponenten auf der Leiterplatte. Bei der Auswahl der Leiterplatte sollten das verwendete Material sowie die Installations- und Anwendungsanforderungen berücksichtigt werden. Unterschiedliche Materialien und Installationsmethoden können die Haltbarkeit, Stabilität und das Nutzungserlebnis des Produkts beeinträchtigen. Bei der Auswahl der Leiterplatten für eine mechanische Tastatur ist auch das verwendete Material zu berücksichtigen. Ihre Präferenzen sind dabei entscheidend. Ich hoffe, dass Ihnen dieser Artikel die Funktion und Anwendung von Leiterplatten näherbringt, um die passende Leiterplatte für Ihre Bedürfnisse zu finden. Wenn Sie Ihre Leiterplatten bestücken oder Leiterplatten kaufen möchten, sind Sie bei uns genau richtig. Natürlich können Sie uns bei. Wir bieten Ihnen den besten Service!
Über den Autor
Harrison Smith
Harrison verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Forschung und Entwicklung sowie der Herstellung elektronischer Produkte, mit Schwerpunkt auf Leiterplattenmontage und Zuverlässigkeitsoptimierung für Unterhaltungselektronik, Telekommunikationsgeräte und Automobilelektronik. Er leitete mehrere multinationale Projekte und verfasste zahlreiche Fachartikel zu Montageprozessen elektronischer Produkte. Er bietet Kunden professionellen technischen Support und Branchentrendanalysen.
