Foto-Ätzverfahren für Platinen mit engster Toleranz

Leiterplatten, oft auch als Platinen bezeichnet, sind in unserer heutigen, von elektronischen Geräten geprägten Welt ganz eindeutig Massenware. Um einigermaßen erschwingliche Preise auch für komplizierte elektronische Geräte sicherzustellen, kommen in der Industrie hocheffiziente Fertigungsmethoden zum Einsatz. Für einfache, aus Pertinax oder verschiedenen Kunststoffen hergestellten Leiterplatten, die in besonders hohen Stückzahlen besonders günstig produziert werden müssen, wird die Stanztechnik verwendet: auf die unbeschichtete Trägerplatte wird Kupferfolie aufgeklebt, und die benötigten Formen danach mit einem Prägestempel ausgestanzt.

Diese Technik eignet sich allerdings nicht für Miniaturisierungen, wie sie bei leistungsfähigen Chips heute nötig ist, und ist auch nicht besonders exakt. Überdies ist sie nicht besonders stromfest, und auch nicht über alle Maßen haltbar. Dort wo heute die Toleranzgrenzen im Mikrometerbereich liegen, eine große Zahl von Schaltungen auf kleinstem Raum untergebracht und in mehreren unterschiedlichen Lagen untergebracht werden müssen, ist das auch in der Massenherstellung nur mit Foto-Ätzverfahren (photo etch) möglich. Sie verändert und verformt das Material auch im mikroskopischen Bereich nicht, ist praktisch unbegrenzt exakt, und die so erzeugten Bauteile zeigen eine hohe Stromfestigkeit und sind um ein Vielfaches haltbarer.



Foto-Ätztechnik wird immer dann verwendet, wenn es darum geht, echte Hightech-Produkte herzustellen



Aufgrund der bei hochwertigen Bauteilen geforderten Exaktheit kommt bei allen hochleistungsfähigen Platinen und Chips heute nur noch Foto-Ätztechnik infrage. Druck und Hitze würden die Oberflächenbeschaffenheit des Materials verändern, und es - wenn auch nur geringfügig verformen. Die Toleranzgrenzen bei hochwertigen Bauteilen sind aber heute schon so eng gesetzt, dass diese geringfügigen Materialveränderungen bereits ein Herstellen des geplanten Chips nicht mehr möglich machen würden. Was für den elektronischen Taschenrechner aus dem Supermarkt noch kein Problem darstellt, wird eines bei modernen Laptops, Netbooks und Handys. Durch die starke Miniaturisierung der einzelnen Bauteile sind auch in der Produktion die Toleranzgrenzen für die einzelnen Bauteile sehr viel kleiner geworden, bis hinunter in den Mikrometer-Bereich. Dafür hätte die Zahl der Schaltungen, die heute in einem modernen Smartphone steckt, vor dreißig Jahren noch ungefähr den Raum einer Garage gebraucht.

Durch die Materialabtragung über den Beschuss mit ionisierten Elektronen aus einem Gasplasma ist bei chemisch-physikalischen Ätzverfahren heute eine fast unglaubliche Exaktheit bei der Ätzung möglich - und durch die Markierung der zu ätzenden Bereiche mittels belichtetem und danach entwickeltem Fotolack-Überzug können die zu ätzenden Bereiche in genau derselben Exaktheit auf der Platine markiert werden. Darum sind unsere Handys heute so klein und leicht - und dabei so leistungsfähig.