Auf Dickkupfer-Zeichnungen steht oft nur „Außenlage 6 oz". Woher das Kupfer kommt, steht dort nicht. Der Hersteller kann dicke Basisfolie verwenden, von dünnerer Folie ausgehen und galvanisch aufbauen oder, wie meist üblich, beides kombinieren. Jeder Weg ergibt eine andere Leiterform, anderes Hülsenkupfer und eine andere Kupferverteilung über den Nutzen.
SKPCB fertigt Kupferdicken über 12 oz, 16 oz und 18 oz laufen in Serie. Je dicker das Kupfer, desto stärker wirkt sich der Aufbauweg aus.
Die beiden Wege im Vergleich
| Merkmal | Weg A: dicke Basisfolie | Weg B: dünne Folie + Galvanik |
|---|---|---|
| Kupferquelle | Dicke Folie auf Kern oder Außenlagenverpressung | Dünne Folie, aufgebaut durch Pattern- oder Panel-Plating |
| Lagen | Innen- und Außenlagen | Überwiegend Außenlagen (Innenkerne werden normalerweise nicht galvanisiert) |
| Ätztiefe | Volle Kupferdicke | Nur die Basisfolie |
| Leiterquerschnitt | Trapez, Unterätzung wächst mit der Dicke | Flanken folgen dem Galvanoresist, steiler |
| Dickenverteilung | Über den Nutzen nahezu gleichmäßig | Abhängig von Layoutdichte und Stromverteilung |
| Hülsenkupfer | Separate Durchkontaktierung nötig | Wächst mit dem Oberflächenkupfer |
| Mindestabstand | Größer, begrenzt durch Ätzen über volle Dicke | Kleiner, begrenzt durch Resisthöhe |
Weg A: dicke Basisfolie
Die Folie hat ihre Zieldicke schon vor dem Verpressen, das Oberflächenkupfer ist daher nahezu gleichmäßig. Dickkupfer auf Innenlagen geht nur auf diesem Weg, denn der Kern ist nach dem Verpressen im Paket eingeschlossen und kann nicht galvanisiert werden.
Der Preis zeigt sich beim Ätzen. Das Ätzmedium muss die volle Kupferdicke durchdringen und greift dabei die Flanken an. Der Querschnitt wird zum Trapez, oben schmal, unten breit. Die Unterätzung wächst mit der Dicke, also müssen Leiterbreite und Abstand wachsen. Dickes Innenlagenkupfer hinterlässt außerdem große Lücken, die beim Verpressen mit Harz gefüllt werden müssen. Mehr dazu in Ätzkompensation bei Dickkupfer und Harzfüllung beim Verpressen von Dickkupfer.
Weg B: dünne Folie plus galvanische Verstärkung
Die Außenlage beginnt mit dünnerer Folie. Nach Bohren und Durchkontaktierung baut die Galvanik Leiterbahnen und Hülsen gemeinsam auf. Geätzt wird nur die dünne Basisfolie, die Unterätzung bleibt klein und engere Abstände sind möglich.
Galvanisch abgeschiedenes Kupfer ist nicht gleichmäßig. Der Strom konzentriert sich auf isolierte Leiter, Plattenränder und dünn belegte Bereiche, die dicker werden; dichte Bereiche und große Flächen werden dünner. Wächst das Kupfer beim Pattern-Plating über die Resisthöhe hinaus, breitet es sich seitlich pilzförmig aus und verengt den Abstand.
Dass das Hülsenkupfer mitwächst, ist der Vorteil dieses Wegs, begrenzt durch das Aspektverhältnis. Bei SKPCB beträgt es für Durchgangsbohrungen maximal 10:1, bei Plattendicken von 0,2 bis 6,0 mm. Je tiefer und enger die Bohrung, desto schwerer erreicht das Kupfer in der Hülsenmitte die Oberflächendicke. Prüfmethoden siehe Galvanik-Qualitätsprüfung und Freigabe.
In der Fertigung meist kombiniert
Das fertige Außenlagenkupfer besteht in der Regel aus Basisfolie plus Galvanikkupfer. Das Verhältnis legt der Hersteller anhand von Zieldicke, Mindestabstand, Hülsenkupfer und Plattendicke fest. Den Weg müssen Sie selten vorgeben, die fertige Anforderung aber eindeutig angeben. Sonst wählt der Hersteller seine Standardaufteilung und stellt eine technische Rückfrage (EQ).
Kupferangaben auf der Zeichnung
| Pflichtangabe | Beispiel | Wenn sie fehlt |
|---|---|---|
| Kupferdefinition | „Endkupfer" oder „Basiskupfer" | 6 oz als Basiskupfer gelesen, Endkupfer dicker, Abstand reicht nicht |
| Angabe je Lage | Jede Lage einzeln, Innen- und Außenlagen getrennt | Innen- und Außenlagen mit gleicher Dicke behandelt |
| Minimum oder Nennwert | „min. xx µm" oder „nominal xx µm" | Kein Abnahmekriterium |
| Hülsenkupfer | Mittel- und Mindestwert getrennt | Nur Oberflächenkupfer wird geprüft |
| Messverfahren | Schliffbild, mit Messpositionen | Beide Seiten messen an anderen Stellen |
| Kritische Abstände | Bereiche markieren, in denen der Mindestabstand gelten muss | Hersteller vergrößert Abstände passend zur Kupferdicke |
Zum Zusammenhang zwischen Kupferdicke und Leiterbreite/Abstand siehe Kupferdicken-Optionen und Designregeln.
Welcher Weg passt
- Dickkupfer auf Innenlagen: nur Folie möglich. Leiterbreite und Abstand für Unterätzung vergrößern, Harzfüllung einplanen.
- Enge Abstände außen: Galvanikanteil erhöhen, dünnere Folie wählen, Ätzen über volle Dicke vermeiden.
- Hohe Anforderung an Hülsenkupfer: ausreichenden Galvanikanteil vorsehen und Aspektverhältnis ≤10:1 prüfen.
- Gleichmäßiges Kupfer nötig (z. B. Hochstromflächen): Folienanteil erhöhen, um Verteilungseffekte der Galvanik zu verringern.
Zusammenfassung
„6 oz" ist nur ein Ergebnis. Der Aufbauweg bestimmt Leiterform, Mindestabstand, Hülsenkupfer und Dickenverteilung. Gibt die Zeichnung Endkupfer, Werte je Lage, Hülsenkupfer und Messverfahren an, kann der Hersteller die passende Kombination wählen. Zur Prüfung eines Dickkupfer-Lagenaufbaus siehe die Dickkupfer-Leiterplatte oder Angebot anfordern.
FAQ
F: Wird das Kupfer bei Dickkupfer-Leiterplatten galvanisch aufgebaut?
A: Teilweise. Dickes Innenlagenkupfer stammt aus dicker Folie. Fertiges Außenlagenkupfer ist meist Folie plus Galvanik, im Verhältnis, das der Hersteller nach Abstand, Hülsenkupfer und Dicke festlegt.
F: Warum brauchen Dickkupfer-Platinen breitere Leiter und Abstände?
A: Beim Ätzen dicker Folie wird die volle Dicke abgetragen, die Unterätzung wächst mit, der Leiter wird trapezförmig. Leiterbreite und Abstand müssen deshalb steigen.
F: Welche Nachteile hat die galvanische Verstärkung?
A: Galvanikkupfer ist ungleichmäßig: isolierte Leiter und Ränder werden dicker, dichte Bereiche dünner. Kupfer über Resisthöhe wächst seitlich und verengt den Abstand.
F: Können Innenlagen galvanisch verstärkt werden?
A: Normalerweise nicht. Innenkerne sind nach dem Verpressen eingeschlossen, Dickkupfer innen muss aus dicker Folie kommen.
F: Reicht „6 oz" auf der Zeichnung?
A: Nein. Anzugeben sind End- oder Basiskupfer, Unterschiede zwischen Innen- und Außenlagen, Minimum oder Nennwert sowie Hülsenkupfer und Messverfahren.
F: Welche Kupferdicke fertigt SKPCB maximal?
A: Über 12 oz, 16 oz und 18 oz laufen in Serie.