Es gibt eine Reihe verschiedener Verfahren, die verwendet werden können, um gedruckte Leiterplatten (PCBs) zu konstruieren, von denen einige additiv und andere subtraktiv sind. Zwei gängige subtraktive Verfahren, die beide mit einer vollständig mit Kupfer beschichteten Platine beginnen, sind Ätzen und Fräsen. Der Fräsprozess beinhaltet die Verwendung eines CNC-Routers (Computer Numerical Control), um die unnötigen Bereiche von Kupfer zu entfernen, was zu leitenden Pfaden und anderen ähnlichen Strukturen führt. PCB-CNC-Router-Geräte werden am häufigsten für das Rapid Prototyping verwendet und können sowohl Leiterplatten mit Durchgangsbohrung als auch mit SMT-Technologie (Surface Mount Technology) herstellen.
Leiterplatten sind Komponenten, die zwei grundlegende Funktionen erfüllen sollen. Eine davon ist die physische Unterstützung einer Vielzahl elektronischer Komponenten. Der andere Zweck besteht darin, für diese Komponenten eine elektrische Konnektivität bereitzustellen, die notwendig ist, um funktionierende Schaltkreise zu erzeugen. Es gibt eine Reihe verschiedener Arten von Leiterplatten und einige verschiedene Möglichkeiten, Leiterplatten zu konstruieren. Die gängigsten Verfahren sind subtraktiver Natur, das heißt, sie beginnen mit Platinen, die mit Kupfer oder einem anderen leitfähigen Material beschichtet sind.
Die gebräuchlichste subtraktive Methode zur Herstellung von Leiterplatten wird als Ätzen bezeichnet und kann sowohl für das Prototyping im kleinen Maßstab als auch für große Produktionsserien verwendet werden. Das Ätzen erfordert jedoch die Verwendung potenziell gefährlicher Chemikalien, sodass es normalerweise nicht außerhalb von Labor- und Industrieumgebungen durchgeführt wird. Fräsen ist ein ähnlicher Prozess, der typischerweise für das Rapid Prototyping verwendet wird, da keine schädlichen Chemikalien verwendet werden müssen.
Um eine Leiterplatte zu fräsen, wird ein PCB-CNC-Router benötigt. Diese Geräte werden verwendet, um die Kupferoberfläche einer Platine zu fräsen, bis ein bestimmtes Muster erstellt wurde. Dies wird erreicht, indem dem PCB-CNC-Router Anweisungen aus einem computergestützten Zeichenprogramm (CAD) bereitgestellt werden, denen die Maschine folgen kann, um die richtigen Bereiche automatisch wegzufräsen.
Die meisten PCB-CNC-Fräsgeräte können sich entlang zweier Achsen bewegen, um Leiterbahnen zu fräsen. Eine Bewegung entlang einer dritten Achse ist auch erforderlich, um die Schnitttiefe zu kontrollieren. Einige dieser PCB-CNC-Maschinen sind auch in der Lage, Löcher in Leiterplatten zu bohren, was zur Unterstützung von Durchgangslochkomponenten erforderlich ist. Andere PCB-CNC-Router-Geräte wurden entwickelt, um SMT-Leiterplatten zu erstellen, die keine Montagelöcher erfordern.