Leiterplattenproduktion
von Prototypen in Deutschland

LeitOn bietet Leiterplatten bis 24 Lagen Multilayer und Platinen im Express "Made in Germany" an. Mit 20 Angestellten am Standort Berlin (Tempelhof) sind wir jederzeit für Sie erreichbar und beraten Sie kompetent und schnell. Neben Vertrieb und CAM wird von hier auch das Qualitätswesen gesteuert und auf Wunsch Mess- sowie Prüfberichte angefertigt. Die Herstellung der meisten Express-Prototypen findet in einem hochspezialisierten Partner-Werk mit 60 Angestellten in Nordrhein-Westfalen statt. Im Folgenden stellen wir Ihnen die wichtigsten Fertigungsprozesse und Besonderheiten vor, damit Sie verstehen, wo Ihre Prototypen hergestellt werden.

Sondermaterialien ab Lager

Ein gut sortiertes Sondermateriallager bietet neben dem üblichen FR4 auch diverse Exoten. So gibt es diverse Materialdicken ab Lager, jeweils mit unterschiedlichen Kupferkaschierungen. HF-Materialien der Firma Rogers sind in diversen Ausführungen vorhanden, sowie Aluminium-IMS Material. Für die Herstellung von Multilayern vertrauen wir auf Basismaterial mit TG150, meist halogenfrei von der Firma Panasonic. TG-170 Material wird meist vom taiwanesischen Hersteller NanYa verwendet. Alle Rogers 4003C/4350B Varianten, Ultra-Hoch-TG Materialien wie von Ventec, Typ VT-901 (TG 250°C) oder schwarzes FR4 sind mit etwas längeren Lieferzeiten ebenfalls lieferbar.

Mechanische Bearbeitung

Für die mechanische Bearbeitung im CNC-Bohrbereich stehen eine Reihe modernster Schmoll-Cube-Bohrmaschinen zur Verfügung. Kamerasysteme erlauben eine exakte Positionierung von Bohrungen. Digitale Z-Achse Tiefenmesssysteme sorgen für präzises Sackloch-Kontaktieren bei Multilayern. Die Bohrmaschinen laufen mit Spindeln bis 188.000 UPM und passen Hub- und Schnittgeschwindigkeiten dem zu bearbeitenden Material an, um optimale Lochbilder zu erzielen. Alle Maschinen verfügen über Beladesysteme, so dass größere Mengen kostenoptimiert über Nacht eigenständig weiter gebohrt werden können. Eine Dual-Spindel ermöglicht die genannten Vorteile auch für das Fräsen.

Nass-Chemische Prozesse

Für die Durchkontaktierung von Leiterplatten wird ein besonders umweltschonendes Verfahren auf Polymerbasis (DMSE) verwendet. Die Hauptprozesse sind hier zunächst das Bürsten zur Entfernung von Grat und der Herstellung einer rauen Oberfläche für verbesserte Haftung. Es folgt ein chemischer Rückätzprozess "Desmear", welcher oftmals nur für Multilayerleiterplatten angewendet wird, hier aber auch bei 2-lagigen Platinen erfolgt. Dabei werden mögliche Epoxid-Verschmierungen ("smear") in den Bohrungen zurückgeätzt, was eine optimale Kupferhülsenanbindung ermöglicht. Es folgt eine Ultraschallreinigung, Entfettung und Microätze, bevor die Durchkontaktierungen hergestellt werden. Für nahezu alle Durchlaufanlagen stehen Be- und Entladesysteme bereit, um für einen optimalen Durchfluss zu sorgen.

Direktbelichtung

Mittels eines Direktbelichters der Firma Ledia werden die Leiterbahnstrukturen ohne Filme direkt auf die laminierten Leiterplatten-Panel übertragen. Dies spart nicht nur Filme, was die Umwelt entlastet, sondern es spart Zeit – immer ein kritischer Faktor im Expressdienst. Darüber hinaus belichtet er prozesssicher Strukturen bis zu 0,025mm (1 mil) und skaliert das Layout vollautomatisch über das Bohrbild, so dass Loch-Pad-Versätze nahezu eliminiert werden. Auch die Front-to-Back Ausrichtung von Leiterplatten-Layouts ist in diesem Verfahren optimal und weist nahezu keinen Versatz auf. Dadurch sind hochlagige HDI Multilayer ebenfalls möglich.

Kupfernachverstärkung der Leiterplatten

Die Kupfernachverstärkung der Leiterplatten erfolgt in einer vollautomatischen Tauchgalvanik. Angaben von Nutzenparameter wie Kupferfläche und minimale Strukturbreiten steuern die Ströme und Tauchzeiten automatisch, um eine gleichmäßige und vollflächige Kupferabscheidung zu garantieren. Diverse Spül- und Reinigungsprozesse im Ablauf verhindern die Verschleppung von Chemikalien, so dass die Bäder in optimalem Zustand bleiben. Durch die Vollautomatisierung kann der Fokus der Bediener hier rein auf der Badanalyse und Wartung liegen und den eigentlichen Prozess dem Galvanoautomaten überlassen. Dies fördert Qualität und Zuverlässigkeit.

Multilayertechnik

Für das Pressen von Multilayern steht eine moderne Lauffer-Mehretagen-Pressen zur Verfügung. Diese Vakuumpresse kann beliebige spezielle Pressprogramme fahren. Da die Luft vor dem Verpressen aus der Kammer entfernt wird, entsteht eine zusätzliche Sicherheit für perfekten Haftverbund. Die Luft wird dabei herausgezogen, bevor der Druck aufgebaut wird, um jegliche Lufteinschlüsse zu vermeiden. Multilayer werden derzeit bis 24 Lagen verpresst. Zudem können diverse Sondermaterialien für Hybridaufbauten verpresst werden. Das automatische Aufzeichnen der Pressverläufe sorgt für Zuverlässigkeit in der Qualität durch einfache Kontrollmöglichkeiten.

Reinigung & Lötstopplack

Vor dem Auftragen von Lötstopplack werden alle Leiterplatten chemisch gereinigt. Die chemische Vorreinigung ist der sonst üblichen mechanischen Reinigung überlegen, da die schon auf der Leiterplatte befindlichen Strukturen weniger Stress ausgesetzt werden. Das Auftragen von Lötstopplack erfolgt für die Standardfarben grün und weiß durch einen Spraycoater der Firma AHK. Dieses Verfahren ist dem herkömmlichen Siebdruckverfahren in Produktivität und Qualität wegen der Gleichmäßigkeit des Lacks weit überlegen. Da beide Seiten gleichzeitig beschichtet und getrocknet werden können ist das Verfahren schneller und sorgt für eine auf beiden Seiten identische Strukturausprägung. Anschließend durchlaufen die Leiterplatten automatisch Ausdunststrecken und Vortrockenofen.

E-Test & Endkontrolle

Alle 2-lagigen und Multilayer-Leiterplatten von LeitOn werden zu 100% elektrisch getestet. Hierzu stehen mehrere Fingertestmaschinen der Firma ATG zur Verfügung. Einige der Maschinen sind mit automatischen Barcode-Readern und Be- und Entlade-Systemen ausgestattet, so dass das Testen schnell und Lückenlos erfolgen kann. Soft-Touch-Nadeln schonen insbesondere die Bond-Pads oder sehr feinen Pads durch minimale Druckbelastung. Anschließend kann das Leiterplatten-Panel automatische einen eigenen Barcode erhalten, der an einer Repair-Station eingelesen wird, um die fehlerhaften Leiterplatten auszusortieren. Somit ist garantiert, dass alle Leiterplatten 100% getestet und eventuelle Fehlstellen auch beseitigt werden.

Fräsen & Ritzen

Der Endzuschnitt erfolgt auf einer Auswahl an Fräsmaschinen, u.a. bei Bedarf auf einer der eingehend erwähnten Schmoll-Doppelkopf-Maschinen mit Kamerafräsoption. Dies gewährleistet den exakten Endzuschnitt gemäß auf der Platine befindlicher Strukturen oder Passmarken. Auch möglich sind Semi-Flex-Leiterplatten durch exaktes Einstellen der Z-Achse und das kontrollierte Tiefenfräsen ganzer Biegebereiche. Für das Ritzen (Kerbfräsen) stehen Löhr & Hermann Sprungritzmaschine zur Verfügung. Das Überspringen von Bereichen, die nicht geritzt werden sollen, ist insbesondere bei komplexen Nutzen sehr vorteilhaft. Auch Aluminiumleiterplatten können hiermit dank diamantverzahnter Ritzstichel optimal geritzt werden.

Automatischen Optischen Inspektion - AOI

Serienmengen werden auch einer automatischen optischen Inspektion (AOI) unterzogen. Hierbei gleicht eine Kamera das tatsächlich geätzte Leiterbild mit den Daten ab, wodurch selbst leichte Einschnürungen von Leiterbahnen oder nicht sauber weggeätzte Kupferreste erkannt werden, die ein E-Test nicht bemerkt. Zudem erhöht es die Prozesssicherheit für die Herstellung von Multilayern, wenn die Innenlagen bereits vor dem Verpressen per AOI geprüft werden. Insbesondere für die Einhaltung der IPC-A-600 im Bezug auf Leiterbahnstrukturen bietet eine AOI-Prüfung einen immensen Vorteil. Da die Einrichtung der Maschine jedoch einige Zeit in Anspruch nimmt ist für Prototypen eine rein optische Kontrolle flexibler und schneller.

Inkjet-Drucker

Weißer Bestückungsdruck wird mittels einem Inkjet-Verfahren aufgebracht, welches einem konventionellen Tintendrucker recht ähnlich ist. Allerdings wird die Tinte unmittelbar nach dem Aufdruck mittels UV-Licht getrocknet, welches das Verschmieren verhindert. Durch den Direkt-Druck mittels Inkjet sind schnellere Durchlaufzeiten dank höherer Flexibilität möglich. Auch entlastet dieses Verfahren wegen der fehlenden Filme wieder die Umwelt. Andere Farben wie schwarz (z.B. bei weißem Lötstopplack) wird über ein traditionelles Siebdruckverfahren aufgetragen. Der Vorteil des Siebdrucks liegt in einem stufenlosen Druck, der meist klarer ist und insbesondere für Logos oder anspruchsvolle Drucke Vorteile bietet.