Die Leiterplattenfertigung

Alles über die Leiterplattenproduktion kurz und bündig

  • In der Leiterplattenfertigung von einseitigen Leiterplatten startet man mit einseitigem Basismaterial, also einer Trägerplatte aus glasfaserverstärktem Kunststoff, beschichtet mit einer Kupferfolie.
  • Um das Leiterbild aus dem Kupfer zu ätzen, wird das Kupfer dort abgedeckt, wo später die Leiterbahnen liegen. Dazu werden in der professionellen Leiterplattenproduktion photosensitive Resist-Folien auflaminiert oder Resist-Lacke aufgebracht, die beim dem Belichten durch einen entsprechenden Negativ-Film (Leiterbahnen sind durchsichtig) aushärten. Der Rest des Resists wird in schwach alkalischen Lösungen ausgewaschen, d.h. entwickelt.
  • Das nun neben den künftigen Leitern frei liegenden Kupfer wird in sauren Lösungen von Eisen- oder Kupferchlorid geätzt, bevor der ausgehärtete Resist auf den Leitern mit stärker alkalischen Lösungen wieder entfernt wird.
  • Schließlich erfolgt das Bohren von Löchern für die Durchsteck-Montage von Bauteilen. Nun ist die Leiterplatte funktionsfähig, die Leiterplattenfertigung geht aber noch 2 Schritte weiter.
  • Um Kurzschlüsse zu vermeiden beim Löten zu verhindern, dass das Lot auf den Leiterbahnen entlangläuft, wird Lötstopplack aufgebracht, der nur dort frei bleibt, wo gelötet wird. In der Leiterplattenproduktion gibt es photosensitive Lacke, die wie Resistlacke arbeiten, oder Siebdrucklacke.
  • Am Ende erhält das freiliegende Kupfer noch eine Oberfläche, damit das Kupfer nicht anläuft.

Für zweiseitige Leiterplatten wird zweiseitiges Basismaterial verwendet. Die Bohrungen werden in der professionellen Leiterplattenfertigung durchkontaktiert, d. h. galvanisch mit Kupfer belegt. Damit die Wandung der Bohrung galvanisch metallisiert werden kann, muss diese mit einer leitfähigen Schicht versehen werden. In der Leiterplattenproduktion wird hier Kupfer chemisch abgeschieden oder mit Palladium oder Graphit gearbeitet.

Für Multilayer Leiterplatten werden zuerst die Leiterbahnen auf den Innenlagen geätzt. Das erfolgt analog zu den einseitigen Leiterplattenfertigung. Anschließend werden die Innenlagen mit noch nicht ausgehärtetem Basismaterial (Prepreg) in einer Heizpresse verklebt, wobei außen gleichzeitig Kupferfolien auflaminiert werden. Das Ergebnis ist eine Platte, die sich äußerlich nicht vom zweiseitigen Basismaterial unterscheidet. Die weitere Leiterplattenproduktion erfolgt daher analog zu den zweiseitigen Leiterplatten, wobei die Innenlagen durch die Bohrungen und Durchkontaktierungen elektrisch angebunden werden.

Leiterplattenfertigung Multilayer Leiterplatten Presse
Blick in die Leiterplattenfertigung: Multilayer-Presse

Für flexible Leiterplatten kommen nicht glasfaserverstärkte Kunststoffe, sondern hitzebeständige Kunststofffolien zum Einsatz, meist Kapton (Polyimid).

Leiterplattenproduktion Plasmaanlage
Leiterplattenproduktion von flexiblen Leiterplatten: Plasmaanlage vor Durchkontaktierung

Starrflexleiterplatten sind Multilayer mit kupferkaschierten Folien als Basismaterial für Innenlagen.