Was ist der Herstellungsprozess von Leiterplatten?

Der Herstellungsprozess von Leiterplatten ermöglicht die Herstellung komplexer elektronischer Schaltungen mit einer relativ einfachen Technik. Der Prozess wird manchmal als PCB-Produktion bezeichnet und umfasst vier Hauptschritte. Diese Schritte umfassen das Entwerfen der Schaltung und das anschließende Drucken, Ätzen und Fertigstellen der kupferplattierten Leiterplatte.
Der Designprozess in der Leiterplattenherstellung kann von Hand durchgeführt werden, in Fertigungsszenarien wird er jedoch eher mit einer Form von CAD-Software erreicht, um Komponenten in eine logische Reihenfolge zu bringen. Der Vorteil der Verwendung von Software in der Entwurfsphase einer Schaltung liegt darin, dass Fehler und Auslassungen vom Designer leicht erkannt und korrigiert werden können. In manchen CAD-Programmen kann das Programm Konstruktionsfehler erkennen und Vorschläge machen. Durch Eliminieren von Entwurfsfehlern während dieses Prozesses wird die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Schaltung stark verringert.

Nach Abschluss der Designphase wird die Schaltung in einem als Musterung bezeichneten Prozess auf die kupferplattierte Leiterplatte gedruckt. Im Wesentlichen erzeugt das Mustern ein Schablonenlayout auf der Oberfläche der Platine. Die zum Erstellen dieses Schablonenlayouts verwendete Tinte ist beständig gegen die korrosiven Ätzlösungen, die zum Ätzen der Platine verwendet werden. Nach dem Bedrucken werden die mit Tinte bedeckten Bereiche der Leiterplatte durch die Einwirkung der Ätzlösung nicht beeinträchtigt. Es gibt jedoch einen Vorbehalt zu dieser Aussage. Wenn eine Leiterplatte längere Zeit in der Lösung belassen wird, kann sich die ätzende Säure an den Seiten der geschützten Bereiche abtragen und eine sogenannte dünne Spur bilden.

Der nächste Schritt im Herstellungsprozess von Leiterplatten ist das Ätzen. Die Leiterplatte wird in eine Ätzlösung getaucht, die normalerweise aus Salzsäure und Wasserstoffperoxid besteht. Die Säure löst das ungeschützte Kupfer auf und lässt nur die gedruckte Schaltung intakt. Die Linien dieses gedruckten Schaltungsmaterials werden Spuren genannt.

Der Herstellungsprozess der Leiterplatte wird abgeschlossen, indem die Leiterplatte in einem neutralisierenden Wasserbad gewaschen wird, um eventuell verbleibende Ätzmittelspuren zu entfernen. Die Platine wird dann an den entsprechenden Stellen gebohrt, um Komponenten wie Widerstände, Transistoren und Dioden aufzunehmen. In einigen Fällen werden die Leiterplatten für die spätere Verwendung ungebohrt gelassen. Dies ist in Elektro-Hobby-Läden üblich, die den Herstellungsprozess von Leiterplatten verwenden, um Kits zu erstellen und an Elektronik-Bastler zu verkaufen.