Die Gewinner des PCB Design Award 2020

In dieser Kategorie stehen die mechanischen Herausforderungen im Fokus, die nur mit komplexen, starren, starrflex oder flexiblen Schaltungen gelöst werden können. Blaskos Projekt beschreibt ein System zur Laserscanner-Positionsmessung. Die Starrflex-Leiterplatte besteht aus neun einzelnen Funktionsgruppen mit einer Grundfläche von 29mm Durchmesser – mit einer integrierten Baugruppe, so groß wie eine Kleinbild-Film-Dose. Die Leiterplatte ist um einen vorgegebenen Aluminium-Fräskörper gefaltet. Die Übergabe der Messdaten und die Stromversorgung erfolgt über ein einzelnes Koaxkabel. Die große Herausforderung war hier, die harten Mechanik-Vorgaben durch eine geschickte Partitionierung der einzelnen Funktionen wie Sensoren, Verbinder, FPGA-Controller und Stromversorgung zu erfüllen.

In dieser Kategorie geht es um Schaltungen mit extrem hoher Integrationsdichte oder sehr hohen Übertragungsraten. Scheuermann überzeugte die Jury mit seinem komplexen Design, ein Computer-on-Module mit diversen High-Speed-Schnittstellen sowie zwei Speicherblöcken mit jeweils 18 DDR4 Speicherchips. Zur Versorgung der Speicher und Cores sind, bei Taktraten bis zu 2.2 GHz, Ströme bis 70 A zu berücksichtigen. Der clever konstruierte 18-Lagen Multilayer mit minimaler Anzahl Verpressungen gewährleistet High-Speed-Anforderungen und die optimale Versorgung von Prozessor und Speichern.

In dieser Kategorie wird „die etwas andere Lösung“ prämiert: ein Design, das besonders clever oder elegant gelöst ist, auch unabhängig von Trägermaterialien. Matthes‘ Design ermöglicht die Ausrichtung von Nanosatelliten im erdnahen Orbit. Höchstkompakt - auf einem quadratischen Bauraum von der Größe eines Würfelzuckers - wurde das Reaction Wheel speziell für die rauen Weltraumbedingungen entworfen. Der quadratische Aufbau macht eine platzsparende Integration möglich und bietet zudem eine maximale Flexibilität in der Anwendung. Michael Matthes ist es gelungen, durch einen ausgeklügelten Lagenaufbau einer 6-lagigen Starrflex-Leiterplatte die hohen Anforderungen in dieser Kategorie zu erfüllen. Sein Projektergebnis wird nun auf die Probe gestellt: Mit dem Raketenstart in Baikonur wurde die verbaute Leiterplatte im Kleinst-Satellit 600 Kilometer in die Höhe ins All geschossen.