Autor: D.Weisser
23.02.2007

Galvanisches Verkupfern:

Als nächster Schritt zur durchkontaktierten Leiterplatte folgt das Galvanische Verkupfern. Als Elektroden für die Galvanik empfiehlt sich Kupferblech mit einer Stärke von 8mm. Als Bad eignet sich ein schwefelsaurer Elektrolyt auf Basis von Kupfersulfat und Schwefelsäure. Als Glanzbildner können noch 50mg Kochsalz zugefügt werden, alternativ gehen auch 50g Ethanol. Damit die Löcher leichter benetzt werden kommt auch hier wieder das Tensid Tween 20 zum Einsatz, 0.5ml/l reichen aus. Die Temperatur des Elektrolyten sollte ca 40°C betragen.

Die ideale Stromdichte beträgt 1A/100cm^2, also sind für eine doppelseitige Eurokarte 3A Strom nötig. Die Spannung sollte dabei nicht mehr als 1.5V betragen, da sonst Sauerstoff entsteht welcher das abgeschiedene Kupfer oxidiert. Die Platine dient als Minuspol, die beiden Kupferplatten sind mit der positiven Spannung verbunden. Bei mir ist ein kleines Schaltnetzteil (0-15V 0-5A) in Verwendung. Die Platine wird über einen Exzenter etc. mit ca 0.5cm/s bewegt, damit eine gleichmäßige Abscheidung in den Löchern erfolgt. Das abgeschiedene Kupfer ist leicht matt was für die weitere Verarbeitung eher günstig ist, da hierbei die Lötstoppmaske besser haftet. Ein erhöhter Zusatz an Glanzbildner kann zu kleinen Kufpernadeln führen welche die Bohrlöcher blockieren.
hier ein bischen Theorie zur Schichtdicke:


aus dem Faradayschen Gesetz folgt:
Q=I*t=m*z*F/M
wobei:
M die Mohlmasse (bei Kupfer 63,55g/mol)
z die Ladungszahl (in diesem Falle 2)
F die Faradaykonstante 9,648*10^4 C/mol

bei 1dm^2 (100cm^2) beträgt das Gewicht von 1um Kupfer 89,2 mg.
somit benötigen wir für 2 Seiten (somit gesamt 2um) 542s/um bei einer Stomdichte von 1A/dm^2 für 18um somit rund 162min.

Bei ausreichender Leitfähigkeit des Polypyrrols scheidet sich gleich nach dem Anlegen des Stroms eine gleichmässige Kupferschicht in den Bohrungen ab, die zunächst etwas grobkörnig ist und zunehmend feinkörniger und dicker wird. Bei schlecht leitendem Polypyrrol 'wächst' die Kuferschicht von den beiden Seiten her langsam zu Mitte des Lochs. Die Qualität der Kupferabscheidung kann verbessert werden indem der Stromfluss immer wieder kurzzeitig umgepolt wird.