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Die außenstromlose Abscheidung von Gold: In der Reihe der Veröffentlichungen zur Goldabscheidung wird in diesem Beitrag die außenstromlose Vergoldung betrachtet. Dabei ist zwischen der Sudvergoldung spezieller Substrate, z.B. außenstromlos erzeugter Nickel-Phosphor-Schichten, und der chemisch-reduktiven Belegung mit Goldüberzügen zu unterscheiden. Beide Varianten sind für Schichtsysteme in Elektronikanwendungen von großer Bedeutung, insbesondere für Leiterplatten mit bondbaren Oberflächen. Für beide Prozesstypen werden die Mechanismen sowie die wichtigsten Einflussgrößen und deren Konsequenzen für die Schichteigenschaften nach dem aktuellen Stand der Fachliteratur zusammengefasst.

Nach Rauheit und Warzenbildung (GT 05/2012) sowie Poren (GT 08/2012) wird im folgenden Artikel das Problemfeld der Risse und Rissbildung in galvanischen Prozessen behandelt.

Im Beitrag wird eine Möglichkeit der Einlagerung von Hartstoffpartikeln in eine Passivierungsschicht für Zink zur Verbesserung der Beständigkeit gegenüber mechanischen Belastungen sowie der Korrosionsschutzeigenschaften vorgestellt. Am Markt erhältliche SiO2-haltige Dickschichtpassivierungen zeigen eine Anlagerung der SiO2-Partikel auf der Oberfläche der passivierten Teile. In der Passivschicht sind keine Partikel festzustellen. Aus diesem Grund wurden andere Hartstoffpartikel im Nanometerbereich eingesetzt, um zu einer weiteren Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit sowie der mechanischen Belastbarkeit zu kommen. Die Verwendung von Al2O3-Partikeln in Kombination mit handelsüblichen Dickschichtpassivierungen führte zu einem Einbau der Partikel über die gesamte Schicht. Dies konnte mittels optischer Glimmentladungsspektroskopie (GDOES), Rasterelektronenmikroskop (REM) sowie Transmissionselektronenmikroskop (TEM) nachgewiesen werden. Durch eine geeignete Partikelvorbehandlung sowie sterische Stabilisierung konnte die Agglomeration der Hartstoffpartikel im stark sauren Milieu sowie bei der hohen Ionendichte der Passivierungslösung eingeschränkt werden.

Alessandro Volta gilt als der Erfinder der technischen Voraussetzungen der Galvanotechnik (siehe Ausgabe 7/2012). Darüber hinaus aber ist Volta auch der Erfinder der elektrochemischen Stromquelle, wovon der folgende Beitrag handelt. Volta legte sich in der Debatte um diesen Themenkreis nicht nur mit Luigi Galvani an, sondern löste vor allem um die gesuchte „Lebenselektrizität“ einen Jahrhundertstreit unter den europäischen Wissenschaftlern aus.

Ab und an geht unter Fachkollegen der Irrglaube um, man könne die Produktivität durch Impulsgalvanisieren erhöhen. Die Produktivität der galvanischen Abscheidung kann man erhöhen, indem der Schichtaufbau schneller erfolgt. Schnellerer Schichtaufbau kommt aber nur zustande, wenn die Atome bzw. abscheidungsfähigen Ionen schneller zur Bauteiloberfläche transportiert werden.

Dekorativ verchromte Kunststoffanbauteile werden seit Anfang der 1970er Jahre in der Automobilindustrie eingesetzt, um Fahrzeugen eine optisch höhere Wertigkeit zu geben. Um Chrom auf der Oberfläche vor Korrosion zu schützen, werden Mehrfachschichten auf einem Kunststoffsubstrat (Kupfer und mehrere Nickelüberzüge) abgeschieden. Die verschiedenen Nickelüberzüge erfüllen im Korrosionsschutzsystem spezielle Funktionen und variieren daher in ihrer Zusammensetzung. Die oberen Schichten sind definiert mikroporig bzw. mikrorissig.

Härte wird üblicherweise als Widerstand eines Werkstoffes gegen das Eindringen eines anderen, härteren, Werkstoffes, der eine gewisse Geometrie aufweist, definiert. Im Kleinlastbereich ist die bleibende plastische Verformung des geprüften Werkstoffes minimal und entsprechend kann der Härteversuch als zerstörungsfrei angesehen werden. Außerdem ist der Härtewert aussagekräftig in dem Sinne, dass er in Verbindung mit wichtigen Werkstoff-Kenngrößen steht. Entsprechend kann er zur fortgeschrittenen Materialcharakterisierung dienen.

Der Einsatz von galvanisierten dekorativen Kunststoffblenden und Bedienelementen an Lenkrädern von Kraftfahrzeugen nimmt in den letzten Jahren ständig zu. Diese Bauteile müssen höchste Ansprüche an Aussehen und Funktionalität erfüllen. Bauteile mit sehr kleinen sichtbaren Innenflächen sind aufgrund ungünstiger Verteilung der Stromlinien in diesen Bereichen sehr schwierig zu galvanisieren. Die daraus resultierende schlechte Tiefenstreuung verhindert eine gleichmäßige Schichtdickenverteilung. Häufig können dadurch die Anforderungen an Schichtdicke und Farbton nicht erfüllt werden, oder aber die Ausschussrate nach der Fertigung übersteigt vertretbare Werte. Um in diesen Bereichen die erforderliche Schichtdicke abscheiden zu können, müssen Hilfsanoden oder auch Innenanoden genannt, den galvanischen Prozess unterstützen.

Dass der Strom für uns alle teurer wird, haben wir verstanden. Man schob mal wieder der Photovoltaik den schwarzen Peter zu, sie soll über die EEG-Umlage hauptsächlich für die Verteuerung verantwortlich sein. Aber zahlen wir nicht sowieso zu viel für unseren Strom?

Herstellung und Transport von berührungsempfindlichen, schmutzanfälligen oder zerbrechlichen Bauteilen erfordern spezielle, besonders schonende Handhabung der Teile. Die Zimmermann & Schilp Handhabungstechnik GmbH aus Regensburg stellt dazu eine nahezu berührungslose Lösung bereit: Ultraschall.