Fotochemisches Ätzen Gratfreie Profile und Toleranzen im 10-µm-Bereich

Elektronik-Hersteller müssen immer kleinere Hochpräzisionsteile fertigen und die Grenzen herkömmlicher Metallbearbeitungsmethoden überwinden. Warum fotochemisches Ätzen in dieser Hinsicht Vorteile bietet, erklärt Markus Rettig, Business Development Manager von Precision Micro.

Markt&Technik: Wie funktioniert fotochemisches Ätzen?

Markus Retting: Beim fotochemischen Ätzen nutzen wir Chemikalien, um ausgewählte Bereiche von Metallblechen zu entfernen und so das gewünschte Teileprofil zu erzeugen. Das Verfahren galt lange vor allem als ideale Technik zur Erstellung von Prototypen. Inzwischen hat sich das fotochemische Ätzen aber auch als Metallverarbeitungstechnik für die Massenfertigung bewährt. Durch selektives Ätzen werden durch eine Fotolackmaske spannungsfreie, plane Teile gefertigt. Diese Herstellungstechnik eignet sich ideal für Präzisionsteile, wie beispielsweise Metallgitterstrukturen, Präzisionsfedern, Unterlegscheiben oder dekorative Teile, zum Beispiel Interieur-Elemente in Fahrzeugen.

Wie gestaltet sich der Herstellungsprozess?

Wir beginnen zunächst mit der Metallkalibrierung und der Herstellung der Werkzeuge. Anschließend werden die zu bearbeitenden Bleche gereinigt und mit Fotofilm laminiert. Es folgen der Druck und die Entwicklung der Platten, bevor es zum eigentlichen Ätzen kommt. Der Arbeitsaufwand für diese Teilschritte bleibt unabhängig von der Blechgröße relativ konstant.

Welche Erfahrung hat Precision Micro als Partner der Elektronikindustrie?

Precision Micro ist seit mehr als 50 Jahren als Pionier auf dem Gebiet der Elektronikfertigung tätig. Das Unternehmen war an einer Reihe von Brancheninnovationen beteiligt, unter anderem an der Entwicklung von By-Wire-Technologie für die Automobilindustrie und am Ätzen von Leadframes für die führenden Halbleiter-Packaging-Unternehmen der Welt während des Elektronikbooms in den 1990er-Jahren. Heute ist Precision Micro immer noch mit einigen der global führenden Elektronikunternehmen verbunden und liefert Leadframes und gewichtsreduzierende Kühlplatten für die Halbleiterbranche, EMI-/RFI-Abschirmungen für implantierbare Defibrillatoren, unbemannte Luftfahrzeuge für Überwachungstätigkeiten und Ortungssysteme für Hochseeschiffe, Leadframes für die kleinsten Reedrelais der Welt und Mikro-Steckverbinder, Kontakte und Gelenkfedern für Medizinprodukte.

Für welche Bereiche der Elektronikindustrie eignet sich die Ätztechnik?

Ätzen eignet sich hervorragend dafür, den stets steigenden Anforderungen der Elektronikindustrie in Bezug auf Miniaturisierung, Geschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit gerecht zu werden. Precision Micro kann hoch komplexe, gratfreie Profile und Teilemerkmale mit Toleranzen im 1/100-mm-Bereich herstellen. Die Teileproduktion wird mit steigender Komplexität nicht teurer, sodass Konstrukteure sich ohne Sorgen um die Kosten darauf konzentrieren können, die Funktionalität der Teile zu optimieren.

Wie teuer ist fotochemisches Ätzen?

Je größer das bearbeitete Blech und je kleiner die Teile, desto geringer sind die Stückkosten. Precision Micro verfügt branchenweit über einige der größten Druckrahmen und kann Teile aus Blechen von bis zu 600 x 1500 mm fertigen.

Außerdem werden die Teile nach Blechen kalkuliert, wobei auch mehrere Teile gleichzeitig bearbeitet werden können. Die gleichzeitige Bearbeitung von Teilen bringt mit sich, dass chemisches Ätzen höhere Komplexität ohne zusätzliche Kosten bewältigen kann. Außerdem können aus einem Blech Teile verschiedener Designs gefertigt werden. Zuletzt investierte Precision Micro in die Automatisierung des fotochemischen Ätzverfahrens, was die Wirtschaftlichkeit des Prozesses zusätzlich steigert. Die Ausrüstung zur automatischen Einzelplatten-Laminierung hat Precision Micro selbst entwickelt, um nicht nur den Durchsatz, sondern auch die Haftung des Fotolacks auf den Platten zu verbessern. Das ist für die Reproduktion von durchgehend fehlerfreien Teilen von entscheidender Bedeutung.

Änderungen können sofort umgesetzt werden, weil sich digital produzierte Ätzwerkzeuge schnell und kostengünstig herstellen lassen. Die Werkzeuge können also in letzter Minute entwickelt und geändert werden, was mit Werkzeugen zur mechanischen Bearbeitung äußerst kostspielig wäre.