Die Herstellung von Leiterplatten

Vom Auftragseingang bis zur Auslieferung

Leiterplatten sind die Grundlage von elektronischen Schaltungen. Sie bieten mechanische Stabilität und sorgen gleichzeitig für die elektrische Verbindung der Komponenten. Im einfachsten Fall kann das eine einseitige Leiterplatte sein, es gibt aber auch sehr komplizierte Platinen mit mehreren Lagen. Man denke dabei nur an ein modernes Motherboard oder ein Smartphone, hier ist höchste Integration auf engstem Raum gefordert.

Fast jeder Elektroniker hat schonmal eine gedruckte Schaltung entwickelt, und den Prototyp im eigenen Labor geätzt. Das funktioniert prinzipiell recht gut, und man kann auf diese Weise sogar doppelseitige Leiterplatten mit Auflösungen von wenigen MIL herstellen. Sind aber grössere Stückzahlen einer Leiterplatte gefordert, wird man die Fertigung in der Regel an ein spezialisiertes Unternehmen übertragen. Auch lassen sich viele Prozess-Schritte wie etwa Multilayer, Durchkontaktieren oder sehr dünne Leiterbahnen und Bohrungen wirtschaftlich praktisch nur von spezialisierten Herstellen durchführen.

Deshalb ist es sinnvoll, den Ablauf der Fertigung bei solch einem Leiterplattenhersteller etwas genauer zu kennen, um schon im Vorfeld beim Entwurf der Leiterplatte auf verschiedene Aspekte der Serienfertigung eingehen zu können. Somit kann man schon beim Design und beim Routing der Leiterplatte Fehler vermeiden und später Kosten in der Serienfertigung minimieren und eine optimale Qualität bei der Endfertigung und der Bestückung sicherstellen.

Die Herstellung von Leiterplatten bieten Unternehmen als Dienstleistung an, auch für Hobbyelektroniker ist das dabei durchaus erschwinglich geworden. Die dafür notwendigen CAD Programme gibt es ebenfalls als Low Cost oder Freeware Versionen (z.B. Eagle, Target, KiCad), so dass man auch auf dieser Ebene schon sehr professionell arbeiten kann. Hat man sein Platinendesign fertig, wendet man sich an einen Leiterplattenhersteller, welcher dann die Fertigung übernimmt. Dabei sind sowohl Einzelstücke als Prototypen sowie praktisch unbegrenzte Mengen als Serienfertigung möglich. Mit steigender Stückzahl nehmen die Preise natürlich stark ab, da die relativ hohen Film und Einrichtungskosten dann relativ in den Hintergrund treten.

Das hier dargestellte interaktive Diagramm bietet einen guten Überblick über die Prozesschritte bei der industriellen Leiterplattenfertigung. Zu allen wichtigen Schritten vom Auftragseingang bis zur Auslieferung können entsprechende Informationen abgerufen werden, einfach mit der Maus auf die Nummer neben dem gewünschten Vorgang klicken.

Prozess Leiterplattenherstellung
Name Beschreibung
Auftragseingang Der Bestellvorgang
Datenprüfung Design Rule Check
Daten für Fertigung okay?
Rücksprache mit dem Kunden
CAM
Erstellen des Arbeitsplanes
Filmplot
Mehr als zwei Lagen ?
Zuschnitt
Bohren
Bürsten / Entgraten
Fotoresist
Ätzresist aufbringen
Optische Kontrolle