Platinen herstellen - Theorie

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Belichten

Der Photolack besteht aus Harz und lichtempfindlichen Molekülketten. Das UV-Licht löst eine Reaktion aus, infolge der die Molekülketten gespalten werden.

Entwickeln

Beim Entwickeln werden die belichteten Stellen des Photolacks vom Entwickler gelöst, da hier die Moleküle weniger stark zusammenhalten.

Ätzen

Der Ätzvorgang ist eine Redoxreaktion, bei der das metallische Kupfer an den entwickelten Stellen zu Cu²⁺-Ionen oxidiert wird. Im Folgenden drei mögliche Reaktionsgleichungen für drei verschiedene Ätzmittel:

• Natriumpersulfat: Cu + Na₂S₂O₈ → Na₂SO₄ + CuSO₄
• Ammoniumpersulfat: Cu + (NH₄)₂S₂O₈ → (NH₄)₂SO₄ + CuSO₄
• Eisen(III)-Chlorid: Cu + 2 FeCl₃ → 2 FeCl₂ + CuCl₂

Es gibt noch weitere Ätzmittel, aber die hier genannten sind am geläufigsten.

Entsorgung der Chemikalien

Die im Ätzmittel gelösten Cu²⁺-Ionen sind giftig für Mikroorganismen, was ein Problem für Kläranlagen darstellt. Es ist daher gesetzlich verboten, Lösungen mit Kupfer(II)-Ionen im Abwasser zu entsorgen. Eine andere Möglichkeit wäre, das Kupfer z.B. elektrolytisch abzuscheiden; dies erfordert jedoch einen weit größeren Aufwand als die Abgabe der Chemikalien bei einer Sammelstelle.

Probleme und ihre Ursachen

• Unterätzung: Der Ätzvorgang wirkt nicht nur von oben, sondern in alle Richtungen auf das Kupfer („isotrop“). Daher werden die Leiterbahen auch von der Seite her angeätzt und geschmälert, was später Probleme nach sich ziehen kann. Der Ätzfaktor (Verhältnis von Kupferdicke zu Unterätzung) berägt beim normalen Tauchätzen 1. Bei professionellen Verfahren wie dem Sprühätzen kann er deutlich niedriger sein, was eine höhere Qualität bedeutet.