Was ist der Herstellungsprozess für Leiterplatten?

Das Herstellungsverfahren für 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 kupferkaschierten Leiterplatte.

Der Entwurfsprozess bei der Herstellung von Leiterplatten kann von Hand durchgeführt werden. In Herstellungsszenarien ist es jedoch wahrscheinlicher, dass Bauteile mithilfe einer Form von CAD-Software in einer logischen Reihenfolge angeordnet werden. Der Vorteil der Verwendung von Software in der Entwurfsphase einer Schaltung liegt in der Tatsache, dass Fehler und Auslassungen vom Entwickler leicht bemerkt und korrigiert werden können. In einigen CAD-Programmen kann das Programm Konstruktionsfehler erkennen und Vorschläge unterbreiten. Durch die Beseitigung von Entwurfsfehlern während dieses Vorgangs wird die Wahrscheinlichkeit einer Fehlfunktion der Schaltung erheblich verringert.

Nach Abschluss der Entwurfsphase wird die Schaltung in einem als Strukturierung bezeichneten Prozess auf die kupferkaschierte Leiterplatte gedruckt. Im Wesentlichen erzeugt die Musterung ein Schablonenlayout auf der Oberfläche der Platine. Die zur Erstellung dieses Schablonenlayouts verwendete Tinte ist gegenüber den zum Ätzen der Platine verwendeten Ätzlösungen beständig. Nach dem Drucken werden die mit Tinte bedeckten Bereiche der Leiterplatte nicht durch die Wirkung der Ätzlösung beeinträchtigt. Es gibt jedoch eine Einschränkung dieser Aussage. Wenn eine Leiterplatte längere Zeit in der Lösung belassen wird, kann die ätzende Säure an den Seiten der geschützten Bereiche abfressen und eine so genannte dünne Spur bilden.

Der nächste Schritt im Herstellungsprozess der Leiterplatte ist das Ätzen. Die Leiterplatte wird in eine Ätzlösung getaucht, die üblicherweise aus Salzsäure und Wasserstoffperoxid besteht. Die Säure löst das ungeschützte Kupfer auf, wobei nur die gedruckte Schaltung intakt bleibt. Die Linien dieses gedruckten Schaltungsmaterials werden als Spuren bezeichnet.

Zum Abschluss des Herstellungsprozesses der Leiterplatte wird die Platte in einem Neutralisationsbad mit Wasser gewaschen, 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 bleiben die Leiterplatten für eine spätere Verwendung ungebohrt. Dies ist bei Elektro-Hobbygeschäften üblich, die den Herstellungsprozess für Leiterplatten verwenden, um Kits zu erstellen und an Elektronik-Hobbyisten zu verkaufen.

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