PCB-Fertigung: Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Leiterplattenproduktion

Schaltungen sind die Infrastruktur der Elektronik. Wann sah man zuletzt eine klassische Drahtverdrahtung? Im Physikunterricht. Die Antwort: PCB.

1. Was ist PCB?

PCB = Printed Circuit Board. Platine, geätzt aus einer oder mehreren Kupferschichten auf/zwischen nichtleitenden Substratschichten. Bauteile (Widerstände, Kondensatoren) werden aufgelötet.

PCB ersetzt Drähte/Kabel → kein Kabelsalat, platzsparend.

Aufbau: einseitig (1 Cu-Lage), doppelseitig (2 Cu-Lagen beidseitig), Multilayer (abwechselnd Cu/Substrat, Außen- & Innenlagen). Multilayer → höhere Bauteildichte (Innenlagen sparen Oberflächenplatz).

2. Fertigungsprozess (am Beispiel Multilayer – komplexester Fall)

Kernprinzip: Ätzen – Schaltungsmuster vorab designen, dann auf Platine übertragen.

2.1 Schaltungsdesign (CAD)

Fertigungsdaten via CAD erzeugen: Kupferlayouts, Bohrdateien, Prüfdaten etc.

Daten in CAM (Computer Aided Manufacturing) einlesen, auf Schutzmaske replizieren.

2.2 Substratvorbereitung

Rohplatten großformatig → auf Endmaß zuschneiden, Oberfläche reinigen für Musterqualität.

2.3 Kupferstrukturierung (Außenlagen)

• Schutzmaske auf Substrat.
• UV-Belichtung.
• Entwickeln: unbelichtete Maskenteile chemisch entfernen.
• Ätzen: freiliegendes Kupfer chemisch abtragen. Unter Maske verbleibendes Kupfer = Leiterbahn.
• Maske entfernen, reinigen. AOI (Automatische Optische Inspektion) zur Qualitätsprüfung.

2.4 Layup & Pressen

Mehrere strukturierte Lagen mit Prepreg stapeln. Kupferfolie beidseitig auf Multilayer. Vakuumlaminierung in Presse.

2.5 CNC-Bohren & Durchkontaktierung

Bohren per Design. Kupfer in Bohrungen galvanisieren → Lagenverbinder.

2.6 Kupferstrukturierung (Außenlagen)

Strukturierung auf den beiden Außenlagen wiederholen.

2.7 Leiterbahndickenverstärkung

Zusätzliches Kupfer galvanisch auf Leiterbahnen & Bohrungen → Verstärkung.

2.8 Lötstopplack (Solder Mask)

Schutz für nachfolgendes Löten: nur Pads freilassen. LPI (Liquid Photoimageable)-Film beidseitig aufbringen.

2.9 Oberflächenveredelung

HAL (Heißluftverzinnung) oder ENIG (Chemisch Nickel/Gold) → Lötbarkeit sichern, Oxidation verhindern.

2.10 Legendendruck

Bestückungsdruck beidseitig falls nötig.

2.11 Endtest & Verpackung

Testsequenz, dann Verpackung.

Das war der Fertigungsablauf. Mehr PCB-Infos oder Fragen? Kontaktieren Sie uns!