Neue IPC-Prüfmethode misst Rauheit von Kupferfolien

Leiterplattenmaterialien und Signalintegrität Neue IPC-Prüfmethode misst Rauheit von Kupferfolien

20.10.2026 Quelle: Pressemitteilung 2 min Lesedauer

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Die Global Electronics Association und die High Density Packaging User Group haben ein neues Prüfverfahren zur berührungslosen 3D-Vermessung von Kupferoberflächen veröffentlicht. Es soll die Charakterisierung von Metallfolien für Highspeed-Leiterplatten vereinheitlichen.

Kupferrauheit: Die berührungslose 3D-Lasermessung macht die Oberflächenstruktur von Kupferfolien sichtbar. Ein neues IPC-Prüfverfahren soll die Charakterisierung der für Highspeed-Leiterplatten wichtigen Materialeigenschaft vereinheitlichen.(Bild: Dall-E / KI-generiert) — Kupferrauheit: Die berührungslose 3D-Lasermessung macht die Oberflächenstruktur von Kupferfolien sichtbar. Ein neues IPC-Prüfverfahren soll die Charakterisierung der für Highspeed-Leiterplatten wichtigen Materialeigenschaft vereinheitlichen.
(Bild: Dall-E / KI-generiert)

Bei der Entwicklung von Highspeed-Leiterplatten spielt nicht nur das Dielektrikum eine Rolle. Auch die Oberflächenrauheit der Kupferleiter beeinflusst die Signalübertragung. Mit IPC-TM-650 2.2.23 steht nun ein neues Prüfverfahren zur Verfügung, mit dem sich die Oberflächenstruktur von Kupferfolien mittels dreidimensionaler Lasermesstechnik charakterisieren lässt.

Die Methode wurde von der Global Electronics Association, ehemals IPC, gemeinsam mit der High Density Packaging User Group (HDP) entwickelt und am 15. Oktober 2026 vorgestellt. Grundlage sind die Ergebnisse des HDP-Forschungsprojekts „Non-Contact Copper Foil Profile“.

Warum die Kupferrauheit wichtig ist

Bei hohen Frequenzen konzentriert sich der Strom aufgrund des Skin-Effekts zunehmend auf die Oberfläche des Leiters. Ist diese rau, können die effektiven Stromwege länger und damit die Leiterverluste größer werden. Besonders bei hohen Datenraten gewinnt die Beschaffenheit der Kupferoberfläche deshalb an Bedeutung.

Das neue Prüfverfahren trägt den Titel „3-D Surface Laser Imaging and Measurement“. Es beschreibt eine berührungslose Messung der dreidimensionalen Oberflächentopografie metallischer Folien. Neben der Vorbereitung der Proben werden die Anforderungen an die Messtechnik, Kalibrierung und Auswertung festgelegt.

Zum Einsatz kommen Laser-Messsysteme mit Wellenlängen zwischen 325 und 410 nm. Für die Kalibrierung ist ein definiertes Rauheitsnormal vorgesehen. Die Messergebnisse werden unter anderem anhand des arithmetischen Mittenhöhenwerts Sa bewertet. Weitere Oberflächenparameter können ergänzend erfasst werden.

Berührungslose Verfahren zur Charakterisierung von Metallfolien sind allerdings nicht grundsätzlich neu. Bereits IPC-TM-650 2.2.22 aus dem Jahr 2020 behandelt die berührungslose Messung der Oberflächentopografie. Die neue Methode ergänzt das bestehende Regelwerk um ein genauer spezifiziertes Verfahren zur laserbasierten 3D-Vermessung.

Zusammenhang mit Signalintegrität wird weiter untersucht

Für Leiterplattenhersteller und Materiallieferanten können einheitliche Prüfbedingungen dabei helfen, Kupferfolien reproduzierbar zu charakterisieren und Messergebnisse besser miteinander zu vergleichen. Das ist insbesondere für die Auswahl von Materialien für verlustarme Hochfrequenz- und Highspeed-Anwendungen interessant.

Wie sich unterschiedliche Oberflächenprofile konkret auf die elektrische Signalübertragung auswirken, untersucht HDP in einem weiteren Projekt mit dem Titel „Correlating Copper Foil Profile to Signal Integrity“. Die neue Prüfmethode selbst legt jedoch keine zulässigen Signalverluste fest. Sie schafft zunächst eine Grundlage für die einheitliche Charakterisierung der Kupferoberflächen. (sb)

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