Wenn Sie ein elektronisches Gerät öffnen – vom Smartphone bis zum Netzteil – finden Sie darin eine gedruckte Leiterplatte (PCB). Sie wirkt vielleicht wie ein Labyrinth aus grünen Leiterbahnen und winzigen Teilen, aber jedes Element auf der Platine hat eine klare Aufgabe.
Das Verständnis der Teile einer Leiterplatte hilft beim Lesen von Schaltplänen, bei der Fehlersuche und beim eigenen Hardware-Design.
Zwei Kategorien von „PCB-Teilen“
Wenn Menschen nach „parts of a PCB“ suchen, meinen sie oft zwei Dinge:
- Elektronische Bauteile – Widerstände, Kondensatoren, Chips und andere auf der Platine bestückte Elemente.
- Leiterplatten-Features – Kupferschichten, Pads, Durchkontaktierungen (Vias) und Markierungen, die die Platine als Struktur ausmachen.
Beginnen wir mit den Bauteilen und schauen dann auf die physikalischen Merkmale, die alles verbinden.
Häufige elektronische Bauteile und ihre Funktionen
Jedes Bauteil auf der Leiterplatte ist mit einem Buchstabencode (Designator) gekennzeichnet.
Diese Markierungen (R, C, L, D, Q, U usw.) stehen im Bestückungsdruck (Silkscreen) und zeigen den Bauteiltyp an.
Das sind die gängigsten Bauteile moderner PCBs:
R – Widerstand (Resistor)
Begrenzt oder steuert den Stromfluss; dient z. B. zur Spannungsteilung, zum Biasing und zur Signalkontrolle.
SMT-Widerstände sind rechteckige Chips (0603, 0402 usw.); THT-Typen haben Farbringe.
Nicht polarisiert – Einbaurichtung egal.
C – Kondensator (Capacitor)
Speichert elektrische Energie und glättet Spannungsschwankungen; unverzichtbar für Filterung und Decoupling.
Keramikkondensatoren sind kleine, bräunliche Chips ohne Polarität. Elektrolyt- und Tantal-Kondensatoren sind polarisiert – ein Streifen oder „–“ kennzeichnet die Minus-Seite.
L – Induktivität/Spule (Inductor)
Speichert Energie in einem Magnetfeld; eingesetzt in Filtern, Wandlern und zur EMI-Unterdrückung.
Wirkt optisch wie eine kleine Spule oder ein massiver Ferritblock. Nicht polarisiert.
D – Diode / LED
Lässt Strom nur in eine Richtung fließen; genutzt für Schutz- und Gleichrichterschaltungen.
LEDs sind Leuchtdioden und leuchten bei Stromfluss.
Polarisiert – die markierte Seite (Ring) ist die Kathode (–).
Q – Transistor / MOSFET
Schalter oder Verstärker.
Kleine BJTs werden mit Q bezeichnet; MOSFETs schalten häufig höhere Ströme.
Achten Sie auf die Pinreihenfolge (Basis/Gate, Kollektor/Drain, Emitter/Source) und auf Thermal-Pads bei größeren Bauteilen.
U – Integrierte Schaltung (IC)
Das „Gehirn“ der Platine: Mikrocontroller, Operationsverstärker, Treiber, Logik usw.
Gehäuseformen: SOIC, QFN, BGA usw.; Kerbe oder Punkt markiert Pin 1.
Empfindlich gegen ESD; Ausrichtung ist kritisch.
Y oder X – Quarz / Oszillator
Erzeugen präzise Taktsignale.
Der Quarz arbeitet mit zwei Kondensatoren zur Frequenzstabilisierung; ein Oszillatormodul enthält alles in einem Gehäuse.
Keine Polarität, aber Lastkapazität muss zur Schaltung passen.
F – Sicherung, TVS oder MOV
Schützen vor Überstrom bzw. Überspannungsimpulsen.
Sicherungen trennen bei zu hohem Strom. TVS-Dioden und MOV-Varistoren schützen Power- und Kommunikationsleitungen vor Spannungsspitzen.
SW oder K – Schalter / Relais
Schalter öffnen/schließen Stromkreise manuell.
Relais erledigen das über eine Spule mit galvanischer Trennung.
Taster, Schiebeschalter und Relaisblöcke sind auf Steuer- oder Leistungsplatinen üblich.
J oder CON – Steckverbinder (Connector)
Verbinden die Leiterplatte mit anderen Platinen, Kabeln oder externen Geräten.
Beispiele: Stiftleisten, Buchsen, USB, HDMI, RF, Netzbuchsen.
Ausrichtung wichtig – Nasen/Keying verhindern Falschstecken.
SEN – Sensor
Wandelt reale Größen – Temperatur, Licht, Druck, Bewegung – in elektrische Signale.
Hängt meist per Analog- oder Digital-Pins am Mikrocontroller.
BAT – Batteriehalter
Stellt Haupt- oder Backup-Versorgung (z. B. RTC) bereit.
Polarisiert – „+“ oder die größere Lötfläche kennzeichnet den Pluspol.
Leiterplatten-Features: Die physischen Teile der PCB
Neben Bauteilen besitzt jede Leiterplatte strukturelle Merkmale, die verbinden und stützen:
Kupferschichten
Bildung der Leiterbahnen und Ebenen (Planes).
Außenlagen führen sichtbare Tracks, Innenlagen verteilen oft Versorgung oder Masse (GND).
Pads und Vias (Durchkontaktierungen)
Pads sind Lötflächen für Bauteile.
Vias sind metallisierte Bohrungen zur Verbindung von Signalen zwischen Lagen.
PTH (Plated Through Hole) groß für Drahtanschlüsse; Mikro-Vias und Blind-Vias verbinden nur definierte Lagen.
Lötstopplack (Solder Mask)
Die grüne (oder rote, blaue, schwarze) Beschichtung über dem Kupfer.
Verhindert Lötbrücken und Korrosion; Öffnungen legen Pads für das Löten frei.
Bestückungsdruck (Silkscreen)
Weiße Texte/Symbole auf dem Lötstopplack.
Zeigt Designatoren, Logos, Polaritäsmarken – hilfreich bei Bestückung und Service.
Testpunkte und Montagebohrungen
Testpunkte (TP) sind freiliegende Pads für Messungen im Test.
Montagebohrungen fixieren die Platine im Gehäuse oder auf Abstandshaltern.
SMT vs. THT: Wie Bauteile montiert werden
Zwei Hauptverfahren:
- SMT (Surface-Mount Technology / Oberflächenmontage) – Bauteile werden direkt auf Pads gelötet.
Ermöglicht kleinere, leichtere Platinen; Standard bei moderner Elektronik.
Lötpaste, Bestückung, dann Reflow-Ofen. - THT (Through-Hole Technology / Durchsteckmontage) – Anschlussdrähte durch Bohrungen, Lötung auf der Rückseite.
Üblich für große/leistungstragende Teile wie Steckverbinder, Transformatoren, Relais.
Mechanisch robuster, benötigt aber mehr Platz.
Viele Boards sind hybrid: SMT für die meisten Teile, THT für hohe Ströme oder mechanische Stabilität.
Identifikation & typische Fehler
Kenntnis von Symbolen und Polaritäsmarken spart Zeit und vermeidet Schäden:
- Polaritäsfehler
- Elkos: Streifen = Minus.
- Dioden/LEDs: markiertes Ende/abgeflachte Seite = Kathode.
- ICs: Pin 1 durch Punkt/Kerbe/Abschrägung markiert.
- Batterien: große Padfläche oder „+“ = Plus.
- Verwechslung ähnlicher Gehäuse
Kleine R/C-Chips (0402, 0603) sehen gleich aus – vor dem Löten Werte prüfen.
SOT-23 ist nicht SOT-223. - Falsche Quarz-Lastkapazität
Unpassende C-Werte führen zu instabilem oder ausbleibendem Schwingen. - Falsch verschaltete MOSFETs
Gate/Drain/Source variieren je nach Gehäuse – Datenblatt prüfen. - Reihenfolge der Fehlersuche
Bestückungsdruck & Polarität prüfen → Durchgang mit Multimeter → erst dann einschalten.
So vermeiden Sie verbrannte Teile und lange Debug-Schleifen.
Typische Anwendungspfade: Die Schaltung als System sehen
Wenn Sie die Bauteile kennen, verstehen Sie leichter ihr Zusammenspiel:
1. Versorgungs-Pfad (Power Supply)
AC/DC-Eingang → Gleichrichterdioden (D) → großer Elko (C) →
Spannungsregler oder DC-DC-IC (U) → Induktivität (L) → Ausgangskondensator (C) →
Messwiderstand (R) + Schutzelement (F/TVS).
So entsteht aus Rohenergie eine stabile DC-Spannung.
2. Takt & Kommunikation
Quarz (Y) + Lastkondensatoren (C) treiben den Takteingang des Mikrocontrollers.
An Schnittstellen (USB, CAN, RS-485, Ethernet) findet man ESD-Dioden, Abschlusswiderstände und Gleichtaktdrosseln.
3. Messen & Signalaufbereitung
Sensoren (SEN) liefern kleine Analogsignale → RC-Filter → Operationsverstärker (U) → ADC im Controller.
Steckverbinder (J) koppeln externe Module/Signale an.
Das Denken in Modulen – Power, Timing, I/O – macht komplexe Platinen überschaubar.
FAQ: Schnelle Antworten
F1: Umfassen „Teile einer PCB“ auch Bohrungen und Markierungen – oder nur Bauteile?
Beides. Bauteile erfüllen elektrische Funktionen, Leiterplatten-Features (Vias, Pads, Lötstopplack, Bestückungsdruck) stützen/verbinden sie.
F2: Woran erkenne ich, ob ein Bauteil polarisiert ist?
An Bestückungsdruck oder Bauteilmarkierung. Alles, was Energie speichert oder Stromrichtung vorgibt (Elkos, Dioden, LEDs, ICs, Batterien), ist meist polarisiert. Widerstände/Induktivitäten sind es nicht.
F3: Was, wenn der Bestückungsdruck unleserlich ist oder Nummern fehlen?
Nach Designator-Buchstaben (R, C, L, D, Q, U …) suchen – das verrät den Typ.
Bei Bedarf Schaltplan oder Bauteilfotos zurate ziehen.
F4: Warum mischen manche Platinen SMT und THT?
SMT spart Platz & Kosten, THT bietet mechanische Stärke und hohe Stromtragfähigkeit. Die Mischung liefert den besten Kompromiss.
Fazit
Eine Leiterplatte wirkt anfangs komplex, doch mit dem Verständnis ihrer Grundbausteine ergibt alles Sinn. Widerstände, Kondensatoren und ICs haben klare Aufgaben; Kupferebenen und Leiterbahnen verbinden sie zum Gesamtsystem.
Wer diese Basics kennt, erkennt Funktionen, prüft Polarität und findet Fehler schneller. Mit diesem Wissen lesen Sie Platinen sicherer und machen den nächsten Schritt hin zu eigenen, zuverlässigen Schaltungen.
