Kupferbeschichtungen

Kupferbeschichtungen are Oberflächen, bei denen eine Schicht aus Kupfer auf einen Basismaterial aufgetragen wird, um elektrische und thermische Leitfähigkeit zu erhöhen, Korrosionsschutz zu bieten oder die Verarbeitbarkeit zu verbessern. Typische Tragsubstrate reichen von Stahl und Aluminium bis zu Kunststoff mit Haftgrund oder Leiterplatten. Ziel ist oft eine leitfähige, gut lötbare und chemisch stabile Oberfläche.

Die wichtigsten Beschichtungsverfahren sind elektrochemisches Plattieren (Elektroplattieren) und chemisch abgeschiedenes Kupfer (electroless copper). Zusätzlich kommen physikalische Verfahren wie PVD (Sputtern) oder CVD zum Einsatz, insbesondere bei sehr dünnen Schichten oder speziellen Anforderungen. Die Wahl hängt von Substrat, geforderter Dicke, Haftung und Wirtschaftlichkeit ab. Vor der Beschichtung erfolgen Oberflächenvorbehandlungen wie Reinigung, Aktivierung und gegebenenfalls Haftvermittler.

Eigenschaften von Kupferbeschichtungen umfassen hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit, gute Lötbarkeit und oft antimikrobielle Eigenschaften. Beschichtungsdicken liegen typischerweise im Mikrometerbereich bis zu einigen Zehntel-Mikrometern, je nach Anwendung. Die Haftung wird durch saubere Oberflächen, geeignete Vorbehandlung und gegebenenfalls Zwischenschichten maßgeblich bestimmt. Kupfer kann weich sein und beim Verschleiß an Nutzungsstellen abtragen; bei hohen Temperaturen kann es diffundieren oder interdiffundieren, weshalb Schutzschichten oder Legierungen genutzt werden.

Anwendungen finden sich in der Elektronik (Leiterplatten, Kontakte), im Korrosionsschutz von Automobil- und Maschinenbau, bei Wärmeübertragern und in Schmuck- bzw. dekorativen Oberflächen. Umweltaspekte umfassen die Entwicklung zyanidfester Bäder und Recycling von Abwässern; moderne Prozesse zielen auf geringe Umweltbelastung ab. Prüf- und Normverfahren umfassen Schichtdickenmessung (XRF, Coulometrie), Haftungstests und Korrosionstests.