[PLUS] So entsteht Elektronik: Bauelemente und Fertigung - Vom Rohstoff zum Produkt
PCGH Plus: CPU und GPU alleine sind nicht alles. Wir erklären, wie die zahlreichen Bauteile auf Platinen funktionieren und wie es vom Rohstoff zum fertigen Produkt kommt. Der Artikel stammt aus PC Games Hardware 08/2019.
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So entsteht Elektronik
Wie moderne CPUs und GPUs aus Siliziumwafern hergestellt werden, dürften viele schon einmal auf Bildern oder in Werbevideos gesehen haben. Doch selbst der beste Silizium-Chip nützt nichts, wenn er nicht die richtige Elektronik zur Seite gestellt bekommt. Aus diesem Grund wenden wir uns auf den folgenden Seiten von fertigen PC-Komponenten ab und befassen uns damit, welche Bauteile auf Platinen verbaut werden, wie sie aufgebaut sind und wie sie hergestellt werden.
Befestigung auf der Platine
Eine gute Übersicht über ebendiese Bauteile gibt der Blick auf das fertige Produkt, beispielsweise ein Mainboard. Neben den gewöhnlich betrachteten Elementen, wie dem Sockel, den RAM-Bänken und den externen Anschlüssen, findet man eine Vielzahl weiterer Bauteile. Diese sind direkt auf der Platine verbaut und werden durch ein Netz aus Leiterbahnen verbunden.
Spätestens seit jedes Mainboard mit "All Solid Capacitors" wirbt, dürfte bekannt sein, dass es sich bei den aufrecht stehenden, meist hellgrauen Zylindern um Kondensatoren handelt. Auch der Einsatz von Spulen auf Mainboards und Grafikkarten ist keine Neuigkeit - daher das sogenannte Spulenfiepen. Blickt man auf die Unterseite eines Mainboards, fallen auch schnell Metallspitzen auf, die unter den besagten Kondensatoren, unter den Spulen und unter den Anschlüssen auf dem Mainboard hervorragen. Hierbei handelt es sich um die Anschluss-Pins des jeweiligen Bauteils, die durch Löcher in der Platine geführt und anschließend verlötet wurden. Diese Art der Montage nennt man THT (through hole technology bzw. Durchsteckmontage). Der Vorteil von THT ist die hohe mechanische Stabilität, weshalb sie vor allem für große oder mechanisch belastete Bauteile eingesetzt wird. Als zusätzliche Verstärkung werden manche Bauteile obendrein verklebt.
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Folgende Themen finden Sie im Artikel:
- Befestigung auf der Platine
- Widerstände aus dem Drucker
- Kondensatoren sind komplizierter
- Spulen sind groß und aufwändig
- Halbleiter
- Stecker und Sockel
- Leiterplatten (PCBs)
- Grundkonzept des Lötens
- Löten in der Massenproduktion
- Probleme in der Fertigung und Abschlussanalyse
- Platinen-Layout und Kommunikationsfehler
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