Artikelarchiv

Dieser Artikel beschreibt das Phänomen der Druckwhisker, ihrer Bildung sowie Verfahren zu ihrer Vermeidung bzw. zur Verringerung der Whiskerlängen. Als Folge des äußeren Druckes verformt sich die Zinnkristallstruktur und weist starke Porenformationen auf. Durch die hierdurch hervorgerufene Zunahme der internen Druckspannung finden Umkristallisationen statt und das Whiskerwachstum setzt ein. Die Druckwhisker wachsen ausschließlich am Rand des Eindringbereiches des Prüfstempels. Die Druckwhisker- Bildung wird durch Wärmebehandlung weiter intensiviert. Mit der Wärmebehandlung nimmt die Schichtdicke der intermetallischen NiSn-Phase stark zu und es wird eine ausgeprägte Diffusion der intermetallischen Phase entlang der Korngrenzen beobachtet. Darüber hinaus konnte nachgewiesen werden, dass die Whiskerlänge mit zunehmender Schichtdicke der intermetallischen Phase zunimmt. In Vorversuchen wurden verschiedene Zinn-Elektrolyten (matt, semi-matt und glänzend) einer Druckprüfung bei 5 Nm für 7 Tage unterworfen. Es konnte gezeigt werden, dass die Whiskerlängen bei Glanzzinnschichten deutlich größer sind als bei Matt- oder Semi-mattschichten. Darüber hinaus wurde der Einfluss der Stromdichte untersucht und es konnte gezeigt werden, dass die Whiskerlängen mit wachsender Stromdichte zunehmen. Abschließend wurde der Einfluss einer NiP Schicht, einer unter Pulsen abgeschiedenen Zinnschicht sowie eines Ag Strikes dahingehend untersucht, ob sie das Whiskerrisiko oder die Whiskerlängen reduzieren können. Bei Einsatz aller drei Verfahrensschritte konnte eine starke Reduzierung der Whiskerlängen erzielt werden. Ohne Wärmebehandlung und mit der Kombination der drei einzelnen Prozessschritte blieben alle untersuchten Proben whiskerfrei. Auch nach der Wärmebehandlung wurden die geringsten Whiskerlängen nach der Kombination der drei Einzelschritte gemessen.

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Kadmium

Den Vergiftungen durch Kadmium wird nahezu ebensoviel Aufmerksamkeit gewidmet wie Quecksilbervergiftungen. In den Vereinigten Staaten befürworten verschiedene Stellen sogar, das Verkadmen zu verbieten. Hierüber sind die Kadmium-Hersteller besonders besorgt, und der Sicherheits- und Gesundheitsschutz wird bei dem bevorstehenden Second International Congress on Cadmium mit im Vordergrund stehen. In dem kleinen Dorf Shippam im Südwesten von England in der Nähe von Cheddar (wo der bekannte Käse herkommt) herrscht einige Aufregung, nachdem an die 400 dort lebenden Familien eine Nachricht gesandt wurde, daß sie kein Gemüse aus ihren Gärten essen sollen, da die Erde von 11 bis 400 Millionstel Anteile Kadmium enthalte, einige Proben wiesen sogar 998 Millionstel Kadmium auf. Dies ist ein Ergebnis von Untersuchungen eines Teams des Imperial College of Science. Das Dorf wurde in der Nähe von Abfallhalden einer alten Zinkmine erbaut, die seit 100 Jahren stilliegt.

Bericht über ein Symposium am 7. und 8. Dezember 1978 in Bad Nauheim

Die Deutsche Gesellschaft für Metallkunde (DGM) und die Deutsche Gesellschaft für Galvanotechnik (DG) veranstalteten am 7./8 Dezember 1978 in Bad Nauheim ein gemeinsames Symposium über metallkundliche Aspekte der Galvanotechnik, zu dem sich etwa 170 Teilnehmer eingefunden hatten. Der Vorsitzende der DG, Herr M. Anke (Essen), verwies einleitend auf die Tatsache, daß die Qualität einer galvanischen Beschichtung wesentlich von der Beschaffenheit des Grundmetalls abhängt. Insgesamt wurden auf der Tagung 19 Vorträge gehalten. über die nachstehend berichtet wird.

Einleitung

Bei der Herstellung und Bearbeitung metallischer Werkstücke mit mechanischen Fertigungsmethoden ist in der Regel eine Belastung und Veränderung der oberflächennahen Zonen der bearbeiteten Werkstückflächen nicht zu verhindern. Mechanische Kräfte führen bei spanender Fertigung zu Materialverzug, Überlappungen, Mikrorissen und kristallinen Versetzungen in der Oberflächenstruktur, Thermische Belastungen, z. B, beim Schleifen, können Gefügeumwandlungen, unkontrollierbare Zug- und Druckspannungen, sowie Risse (Schleif- und Härterisse) hervorrufen, oder im Falle von Wärmebehandlungen zur Verarmung von bestimmten Bestandteilen des Werkstoffes an der Oberfläche Anlaß geben. In jedem Falle ist die Gefahr des Einschleppens von Verunreinigungen und Fremdstoffen (Werkzeugabrieb, Zunder, Fette) in die Oberfläche gegeben. Somit entspricht die Oberfläche mechanisch bearbeiteter Werkstücke nicht mehr in allen Teilen den Eigenschaften des Grundmaterials.

Teil 2

Vorbemerkung:

Im ersten Teil dieser Arbeit in Heft Nr. 1/1979 wurde das Polieren behandelt und die verschiedenen Poliermittel mit ihren Einsatzgebieten und der Wirkungsweise besprochen. Dann kamen die Scheiben und Ringe zur Sprache und anschließend wurden Beispiele für Schleif- und Poliermaschinen aufgezeigt.
Der nachfolgende Teil II schließt sich dieser Veröffentlichung an.

In diesem Bericht soll an praktischen Beispielen aufgezeigt werden, wie wichtig die Auswahl und Koordinierung von Grundwerkstoff und Vorbehandlungsverfahren im Hinblick auf die spätere galvanische Bearbeitung ist.
Da unseres Erachtens die Vorbehandlung nicht erst beim Galvaniseur anfängt, ist der Dialog zwischen Anwender und Veredlungsbetrieb von größter Wichtigkeit. Viele Fehler können nicht allein durch optimale mechanische oder chemische Vorbehandlungsverfahren, sondern nur durch Einsatz anderer Grundwerkstoffe vermieden werden.

Bericht über eine Informationstagung vom 31. 10. bis 2. 11. 1978 in Zürich

Im Rahmen einer von der Informis AG, Roggwil/ Schweiz organisierten Veranstaltung wurden Vorträge über das Gesamtgebiet der Leiterplattentechnik, von der Unterlagenerarbeitung über Verfahren zur Herstellung bis hin zur Bestückung und dem Löten, gehalten. Somit richtete sich das Informationsangebot sowohl an den Leiterplattenhersteller als auch an den Leiterplattenverarbeiter. Die erste Vortragsfolge bezog sich auf „Grundsätzliches betreffend moderner und zukünftiger Leiterplatten"

Zusammenfassung


Es wird über ein seit drei Jahren im Einsatz befindliches phototechnisches Verfahren zum Aufbringen von Lötabdeckmasken auf Leiterplatten berichtet. Die Verfahrensbeschreibung ist mit Hinweisen für die praktische Anwendung ergänzt. Vorteile gegenüber herkömmlichen Techniken und Einsatzgebiete für diese Methode werden behandelt. Nachteile der photopolymeren Lötabdeckmaske beim Bestücken und Löten der Leiterplatten bestehen nicht.

Einführung

In der Nachrichtentechnik und in der Datenverarbeitung werden hochwertige Federwerkstoffe in Relais und Steckverbindern eingesetzt. Aus der großen Zahl der auf dem Markt vorhandenen Legierungen haben sich Kupferwerkstoffe, insbesondere Kupfer/Zinn- und Kupfer/Beryllium-Legierungen wegen ihrer günstigen Eigenschaften bezüglich Elastizität, hoher Härte und elektrischer Leitfähigkeit bewährt.
Allgemein kann gesagt werden, daß die Federbiegegrenze, die Härte und die Zugfestigkeit von CuBe-Legierungen höhere Werte besitzen als von CuSn-Legierungen. Auf der anderen Seite besitzen CuSn- Legierungen eine bessere Dehnung. Außerdem sind die CuSn-Legierungen preis- günstiger als die CuBe-Legierungen. Welche der Legierungen einzusetzen ist, muß von Anwendungsfall zu Anwendungsfall entschieden werden.

Elektronenoptische Untersuchungsmethoden spielen bei der Untersuchung von Festkörperoberflächen und deren Veränderungen eine wesentliche Rolle.
Nach einer kurzen Einführung in die Prinzipien der Durchstrahlungs- und Rasterelektronenmikroskopie werden Einzelbeispiele aus dem Gebiet der chemisch vorbehandelten Metalloberflächen dargestellt.

Als Giftküche bezeichnete man früher oft eine galvanische Werkstatt. Wer nicht mal weiß, was ,,Galvanotechnik“ überhaupt ist, was sie kann und mit weichen Verfahren man dabei arbeitet, wird das hier und da auch heute noch nicht wissen und er mag sogar meinen, das Galvanisieren sei so etwas Ähnliches wie Vulkanisieren. Solche Unkenntnis ist auch heute noch gar nicht so selten.

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Bericht über eine Vortragstagung

Am 17, und 18. 10. 1978 fand im Haus der Technik in Essen unter Leitung des Herrn Oberregierungsbaurates H. J. Seng von der Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg
das Seminar „Abfallverwertung, Entsorgung
von Abfallstoffen durch Verwertung in der metallverarbeitenden Industrie" statt. Es war ein
Vertiefungsseminar zum Grundkurs „Der Betriebsbeauftragte für Abfall". Einige für unseren Leserkreis wissenswerte Vorträge werden nachstehend referiert.

Vergoldung in der Vorzeit

Eine bemerkenswerte Ausstellung findet derzeit in der Royal Academy in London statt unter dem Motto „Das Gold von El Dorado“. Sie zeigt über 500 prachtvolle Goldgegenstände, die aus Kolumbien, aus Sammlungen aus allen Teilen der Erde und aus dem Museum of Gold of the Bank of the Republic of Bogota stammen. Viele Goldgegenstände wurden auch aus dem heiligen See von Guatavita geborgen. Von besonderem Interesse sind Gegenstände, die nach einem sehr alten Verfahren vergoldet wurden. Hierbei wurden zwei Teile Gold mit einem Teil Kupfer gemischt, um eine Legierung (,,Fumbaga‘‘) zu erhalten.

Allgemeines

Das Aluminium verdankt seine große Bedeutung seinem geringen spezifischen Gewicht (D = 2,7), seiner leichten Verformbarkeit, seinem silberweißen Aussehen und der Eigenschaft, sich an der Luft mit einem dünnen Oxidfilm zu überziehen, der diesem an sich sehr unedlen Metall eine recht gute Korrosionsbeständigkeit verleiht. Im Jahre 1825 gelang dem dänischen Physiker Hans Christian Oersted als Erstem die Herstellung von Aluminium. Eine ganze Reihe von Forschern, u. a. Friedrich Woehler, Robert Bunsen und Henry Sainte-Claire Deville beteiligten sich an Versuchen zur wirtschaftlichen Darstellung von Aluminium. Deville, unterstützt von Napoleon III, nahm im Jahre 1852 die erste industrielle Herstellung durch Reduktion mit metallischem Natrium auf.

Ein Praxisbericht von Ing. (grad.) R. D. Apfelbach

1. Allgemeines

In der modernen Technik der Kunststoffgalvanisierung werden überwiegend Beizen, bestehend aus Chromsäure oder Chromsäure-, Schwefelsäure und Wasser eingesetzt. Sie bewirken bei den ABS- Pfropfpolymerisaten eine von der Kunststoffoberfläche nach innen verlaufende Oxidation der Kautschuk- (Butadien) Komponente. Dabei bilden sich die bekannten, submikroskopischen Poren als Haftgrund der nachfolgenden Metallisierung. Mit der Oxidation der Kautschukpartikel tritt andererseits eine Reduktion des 6-wertigen Chroms zur 3-wertigen Stufe und eine Anreicherung von Abbauprodukten des Kunststoffes im Beizbad ein.

1. Einleitung

In den vorausgegangenen Veröffentlichungen [1, 2] wurden Untersuchungen zur Steigerung des Ätzfaktors mit Hilfe des Flankenschutzmittels Benzotriazol beschrieben. Diese Verbindung bildet ähnlich wie Thioharnstoff und seine Derivate [3] beim Ätzen von Kupfer in sauren Ätzmedien eine schwerlösliche Komplexverbindung, die sich beim Sprühätzen bevorzugt an den Flanken der Ätzstruktur ablagert und dadurch die seitliche Unterätzung verringert. Solche Ätzmittelzusätze sind also werkstoffspezifische Flankenschutzmittel und wirken nur bei Kupfer und dessen Legierungen, da sie mit intermediär gebildeten Kupfer(l)-lonen eine chemische Reaktion eingehen. Außerdem treten die erwähnten schwerlöslichen Komplexverbindungen meist nur in sauren Lösungen auf, während im neutralen oder alkalischen pH-Bereich entweder andere, meist lösliche Kupferkomplexe oder unwirksame Salze entstehen.

mittels Anschwemmfiltration und reversibler Osmose (R.O.) als Vorbehandlungsstufen

1. Allgemeines

1.1 Leitfähigkeitsmessung

Die Leitfähigkeitsmessung an sich ist ein schon lange bekanntes Meßprinzip und ist beherrschbar, solange man nicht unter 0,08 yS cm^-1 messen möchte. Ab LF- Werten von <0,05 yS cm^-1 steigt die Fehlerrate auf ±25%.
Hier sind sich die bekannten Hersteller wie Wösthoff, Siemens, H &B, Dr. Kuntze nicht einig, ob die Temperaturkompensation linear erfolgen soll, welche Abstufungen die Zellkonstante haben soll, wie muß die Elektrodengeometrie aussehen usw. Es soll hierzu ein Standard entwickelt werden, der dann ähnlich dem „Ur- Meter“ verwendet werden soll.

Voraussetzung für vielfältige Aufgabenstellungen bei der Oberflächenbehandlung von Werkstücken im Fertigungs- und Instandhaltungsbereich ist eine sachgerechte Entfettung und Reinigung, Bei der entstehenden Entsorgung müssen die chemischen, physikalischen und toxologischen Eigenschaften sowohl der Waschmedien, als auch der eingebrachten Schmutzstoffe beachtet werden. Zusätzlich sind mögliche Reaktionen auf Komponenten, die aus anderen Prozeßlösungen stammen, zu berücksichtigen.