Fräsen und Bohren von Leiterplatten

Das Fräsen und Bohren von Leiterplatten ist eine effektive Alternative zur konventionellen Leiterplattenherstellung, da sich die einzelnen Isolationskanäle schnell und präzise aus den kupferbeschichtetenLeiterplatten ausfräsen lassen.

Software zum Isolationsfräsen

Softwareprogramme zur Erstellung der Leiterbahnen sind meist in das Steuerungssystem der einzelnen CNC-Fräsmaschinen vorinstalliert und wandeln die bereitgestellten Gerber-Daten des Platinenlayouts direkt in einen G-Code um. So können die erforderlichen Fräsdaten zum Ausfräsen der Leiterbahnen exakt berechnet werden, weshalb sich auch minimale Isolationskanäle und Strukturbreiten von 0,1 mm sicher realisieren lassen.

Richtiges Spannen der Leiterplatten

Eine absolut ebene Unterlage und das richtige Spannen der Leiterplatten sind die Basis für fehlerfreie Fräsergebnisse. Dabei kommen je nach Maschinenausrüstung plangefräste Vakuumplatten zum Einsatz, mit welchen sich die Platinen ohne Einspannhilfen materialschonend und unverrückbar fixieren lassen.

Maschinen und Werkzeuge zum Isolationsfräsen

Maschinen zum Isolationsfräsen sind computergesteuerte Bearbeitungszentren und ermöglichen durch vorinstallierte Softwareprogramme eine direkte Verarbeitung der bereitgestellten Daten. Zusätzlich sind diese CNC-Maschinen meist mit automatisierten Werkzeugwechselsystemen ausgerüstet, weshalb das Bohren der Platinenlöcher und Ausfräsen der Leiterbahnen in einem Arbeitsgang und ohne manuellen Austausch der Werkzeuge erfolgen kann. Die besten Ergebnisse lassen sich dabei mit einem Gravierstichel erzielen, welche über einen Spitzenwinkel von 30° verfügen. Dabei wird die Arbeitsbreite des Stichels durch die Eintauchtiefe des Stichels in Abhängigkeit vom Winkel der Werkzeugspitze bestimmt. Ein punktgenaues Setzen des Nullpunktes der Z-Achse ist dabei die Basis für optimale Fräsergebnisse.

Die einzelnen Arbeitsschritte in der Übersicht

• Erstellen der Fräsdaten als G-Code
• Aufspannen des Leiterplattenmaterials auf einer absolut planen Unterlage
• Ausfräsen der Konturen und Bohren der Löcher in einem Arbeitsgang
• Beschichten der leiterplatten mit einem geeigneten Lötlack

Vorteile des Isolationsfräsen

• Schnell und wirtschaftlich
• Optimale Maßgenauigkeiten von ± 0,1 mm
• Sehr umweltfreundlich, da der Einsatz giftiger Chemikalien entfällt
• Bohren und Fräsen erfolgt in einem Arbeitsgang ohne Werkzeugwechsel

Fazit

Das Fräsen von Leiterplatten ist eine umweltfreundliche Alternative zur konventionellen Ätztechnik und sowohl für die Prototypen- und Serienfertigung geeignet. Doch stehen diese beiden Verfahren in keiner Konkurrenz zueinander, da je nach Anforderung die Vorteile der einzelnen Verfahren zur Geltung kommen.

Weitere Informationen

Ausführliche Informationen mit umfangreichem Fachwissen zur Leiterplattenherstellung finden Sie unter https://leiter-platten.de/ems-dienstleistungen/leiterplattenherstellung/

Stephan Warth
leiter-platten.de