Auch beim Leiterplattendesign ist es notwendig, Möglichkeiten für die elektrische Prüfung zu berücksichtigen. In diesem Fall ist es erforderlich, etwas Platz zu schaffen, damit der Sensor angeschlossen und die notwendigen Parameter gemessen werden können (Spannung, Stärke usw.). Dies bedeutet, dass die elektrische Funktionalität der Leiterplatte getestet werden muss. Die ordnungsgemäße Abmessung der Leiterbahnenbreite und der Breite der isolierenden Spalten zwischen leitfähigen Verbindungen hat signifikante Auswirkungen auf die Stromstärkekapazität und Stromspannungskapazität der PCB-Leiter. Daher ist es erforderlich, zu wissen, wie sich die Stromstärke des Schaltkreises gestaltet, damit keine Überhitzung eintritt. Es ist ebenfalls erforderlich, dass bekannt ist, was die größte Spannung zwischen den beiden Pads sein wird, um Funkenbildung und die Entstehung von Kurzschlüssen zu verhindern. Diese Parameter müssen gleichermaßen auf das Designsystem angewandt werden.
Ein Beispiel – Die Stromstärkekapazität ist im Vergleich zu Drahtanschlüssen relativ hoch, da ein Flachleiter eine weitaus größere Kühlfläche bietet, als ein Drahtleiter. Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,07 mm2 schmilzt bei einer Stromstärke von 15 A, während Kupferfolie mit dem gleichen Durchmesser bei einer Stromstärke von 60 A schmilzt. Dieser Wert entspricht einer Stromdichte von etwa 850 A/mm2. Die Dauerstrombelastungsfähigkeit ist jedoch geringer, diese liegt bei ca. 100 A/mm2. Die maximale Betriebstemperatur einer Leiterplatte hängt von dem sogenannten Erweichungspunkt des Basismaterials ab. Dieser liegt bei dem am häufigsten verwendeten Material FR4 bei ca. 125°C. Daher ist es notwendig, die Bahnbreiten so abzumessen, dass diese den Bedingungen entsprechen.
Der Wert der maximal zulässigen Spannung in Leiterplatten-Bahnen hängt von vielen Faktoren ab: der Breite des isolierenden Spalts, der Art des verwendeten Basismaterials, des verwendeten Siebdruckverfahrens und nicht zuletzt von den Betriebs- und Sicherheitsanforderungen für die Verwendung von Leiterplatten. Das Siebdruckverfahren trägt dazu bei, die grundlegenden PCB-Eigenschaften bei der Exposition gegenüber widrigen Umgebungen wie Staub und Feuchtigkeit zu erhalten. Es wird zwischen Durchbruchspannung und maximaler Betriebsspannung unterschieden.
Bei diesem Parameter sollte bekannt sein, an welcher Stelle und unter welchen Bedingungen die Platine eingesetzt wird. Diese Stromspannungswerte und die entsprechenden Prüfmethoden sind an Vorschriften gebunden.
Wie man die Leiterplatte testet?
Es lohnt sich, Testpads (Testpunkte) zu implementieren, an die Prüfvorrichtungen angeschlossen werden können. Falls ein automatisierter Test möglich ist, sollten Testpunkte in einer Prüfadaptermatrix angebracht werden. Die Aufbringung von Komponenten auf eine Leiterplatte sollte ebenfalls den Anforderungen für eine Sichtprüfung genügen. Aus diesem Grund ist es notwendig, einen minimalen Komponentenabstand einzuhalten. Die empfohlenen Mindestabstände zwischen Komponenten auf einer Leiterplatte sind ebenfalls aufgrund der Möglichkeit einer automatisierten Platzierung durch Maschinen (Mindestabstand zu einer PCB-Grenze, um die Platine in einer Maschine einrasten zu lassen) oder einer manuellen Platzierung einzuhalten.At a PCB design it´s also necessary to consider possibilities of electrical testing. In such cases it is necessary to create some space where we can connect the sensor and measure the necessary parameters (voltage, current, etc.). This means that we need to test electrical functionality of the PCB.
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