Kopparlager är en av de mest grundläggande och avgörande komponenterna i ett mönsterkort (PCB – Printed Circuit Board). Kopparen används för att skapa ledande banor, spår och plana områden på mönsterkort, vilket möjliggör förbindelser mellan elektroniska komponenter.
Egenskaper av kopparlager:
- Ledningsförmåga: Koppar är ett utmärkt ledande material, vilket gör det till ett populärt val för mönsterkort.
- Formbarhet: Koppar är relativt mjukt och kan etsas eller bearbetas i mycket tunna lager.
- Lödbara: Kopparlager fungerar bra vid lödning, vilket säkerställer starka mekaniska och elektriska förbindelser.
- Korrosionsresistens: När det är korrekt belagt och skyddat, erbjuder koppar god korrosionsresistens.
Konstruktion och funktion av kopparlager:
- Enkelsidiga kretskort: Har ett kopparlager på ena sidan av substratet.
- Dubbelsidiga kretskort: Har kopparlager på båda sidorna av substratet.
- Multilager kretskort: Består av flera kopparlager separerade av isolerande lager. Dessa är mer komplicerade och används i avancerade elektronikapplikationer där utrymme, vikt och ytterligare funktioner är avgörande.
Tillverkningsprocess:
- Laminering: Kopparfolie lamineras på substratet, ofta FR-4.
- Fotolitografi: Ett lager av ljuskänsligt material (fotoresist) appliceras på kopparfolien. Därefter belyses det med UV-ljus genom en mask som definierar mönstret av ledningsbanor och anslutningspunkter.
- Etsning: De delar av kopparlagret som inte skyddas av det härdade fotoresistet etsas bort med en lösning, vilket lämnar bakom de önskade kopparbanorna.
- Rengöring och ytbehandling: Efter etsning rengörs kortet och en ytbehandling, såsom lödlack eller guldplätering, kan appliceras för att skydda kopparen mot korrosion och förbättra lödförbindelsen.
Utmaningar och överväganden:
- Värmehantering: Koppar kan överföra värme, vilket kan vara både en fördel (för värmeavledning) och en nackdel (om värmen överförs till känsliga komponenter).
- Kopparutjämning: Ojämn etsning kan leda till tunna eller avbrutna ledningsbanor.
- Mikrosprickor: Över tid, speciellt om kortet utsätts för termiska påfrestningar, kan mikroskopiska sprickor utvecklas i kopparlagret.
Sammanfattning: Kopparlager är hjärtat av mönsterkortens funktion, eftersom de ger de ledande banorna som förbinder komponenterna. Att förstå och hantera kopparegenskaper och utmaningar är avgörande för att designa och tillverka pålitliga och effektiva kretskort.