Artikelarchiv

Dresdner Wissenschaftler wollen Mikrochips durch den Einsatz von ultradünnen Schichten kleiner und schneller machen: Die Verbindung verschiedener Strukturebenen bei Mikrochips wird durch die Metallisierung feiner Gräben - ultradünnen Schichten - geschaffen. Bisher wurde dazu Aluminium verwendet. Jetzt ist es mit einem neuen Verfahren möglich, Aluminium durch Kupfer zu ersetzen. Der Chip wird dadurch kleiner und schneller. Mit den bisherigen Verfahren konnten die Mikrostrukturen nur unvollständig mit Kupfer ausgefüllt werden. Die Folge waren unerwünscht lange Signallaufzeiten.

Von dem in der Mikrosystemtechnik am weitesten verbreiteten Werkstoff soll hier gar nicht die Rede sein, nämlich dem einkristallinen Silizium und seiner Bearbeitung durch anisotropes Ätzen usw. In der Nicht-Silizium-Mikrosystemtechnik, die wir betrachten, ist die Materialvielfalt groß, weil sowohl Kunststoffe als auch Metalle und Metalllegierungen und schließlich auch Keramiken eingesetzt werden können. Dabei kann ein Werkstoff gewählt werden, weil er besonders gut mit der chemischen Umgebung verträglich ist (Korrosionsbeständigkeit, Biokompatibilität), weil er bestimmte Oberflächeneigenschaften hat (geringe Adhäsion, katalytische Beeinflussung einer chemischen Reaktion) oder einfach, weil sich daraus preisgünstig und in großen Stückzahlen Mikrokomponenten herstellen lassen.

1 Einführung


Zur Herstellung von Mikroteilen aus Metall ist die Galvanoformung eine etablierte Methode. Dieses Verfahren ist jedoch auf einige abscheidbare Metalle und einfache Legierungen beschränkt. Dem gegenüber stehen die Vor- teile der Präzisionsgußtechnik: Dies sind die hohe dreidimensionale Gestaltungsfreiheit und die Vielzahl der verarbeitbaren Werkstoffe [1,2]. Daher wurden derzeit weltweit einzig- artig am Forschungszentrum Karlsruhe die Möglichkeiten der Anwendung von Präzisionsgußverfahren zur Abformung und Vervielfältigung von Strukturen untersucht, deren laterale Abmessungen im Bereich einiger 10gm liegen. Diese Strukturen sind z.T. mikromechanischen Ursprungs oder werden mit Hilfe der LIGA-Technik hergestellt [3].

1 Einführung


Zur Herstellung von Mikroteilen aus Metall ist die Galvanoformung eine etablierte Methode. Dieses Verfahren ist jedoch auf einige abscheidbare Metalle und einfache Legierungen beschränkt. Dem gegenüber stehen die Vor- teile der Präzisionsgußtechnik: Dies sind die hohe dreidimensionale Gestaltungsfreiheit und die Vielzahl der verarbeitbaren Werkstoffe [1,2]. Daher wurden derzeit weltweit einzig- artig am Forschungszentrum Karlsruhe die Möglichkeiten der Anwendung von Präzisionsgußverfahren zur Abformung und Vervielfältigung von Strukturen untersucht, deren laterale Abmessungen im Bereich einiger 10gm liegen. Diese Strukturen sind z.T. mikromechanischen Ursprungs oder werden mit Hilfe der LIGA-Technik hergestellt [3].

Recycling galt lange Zeit als Zauberwort zur Umweltentlastung und Abfallreduzierung gemäß der Forderung nach Verwertung möglichst aller Produktionsreste. Die Innovations-Fähigkeit der Wirtschaft entwickelte in der Folge diverse sinnvolle, ökonomisch und ökologisch akzeptable Recycling-Verfahren, die mit dazu beitrugen, daß der deutsche Abfallberg entgegen allen Hochrechnungen schrumpfte, anstatt weiter anzusteigen. Da die Moral in unserer Welt im Gegensatz zu vielen Abgaben und sonstigen Kosten nicht sonderlich hoch ist, wurden auch phantasiereiche Verwertungen erfunden, die lediglich der Kosteneinsparung beim Reststofferzeuger, aber kaum der Umweltentlastung dienten. Diese zunächst scheinbar sparsamen Erfindungen lieferten den zuständigen Länder-Verwattungen teilweise hilfreiche Argumente, in nicht ganz klaren Fällen bestimmten Verwertungswegen die Genehmigung zu verweigern, die betr. Reste als Abfall einzustufen, um damit landeseigene, nicht ausgelastete Abfallentsorgungsanlagen zu subventionieren.

Die vorliegende Abhandlung entstand nach einem Referat im Rahmen eines Symposiums des K. Gutke Verlages, Fulda

Fertigungseinrichtungen zur chemischen und elektrochemischen Oberflächenbehandlung, im allgemeinen als Galvanoanlagen bezeichnet, bestehen in der Regel aus mehreren An- lagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen. Für diese Anlagen wurden in den einzelnen Bundesländern individuelle Verordnungen für Anlagen zum Umgang mit wasser- gefährdenden Stoffen (VAwS) erlassen, die alle auf einer von der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser {LAWA) erarbeiteten Musterverordnung fußen.

Teil VIII: Spülkaskade kombiniert mit einer Fließspüle

(Fortsetzung aus Heft 4/99)

10 Berechnung der Kombination Gegenstrom- mit Fließspüle

In der Praxis kommen oft Spülsysteme vor, die eine Kombination aus zwei Grundformen anwenden. Teile werden zuerst sparsam in einer Wannengruppe mit kleinem Wasserverbrauch abgespült. In diesen Wannen wird der überwiegende Teil von in das Spülsystem ein- geschleppten Stoffen beseitigt, jedoch ist die Spülqualität nicht ausreichend. Deshalb folgt dieser Wannengruppe eine, eventuell auch
zwei Wannen mit intensivem Durchfluß (sog. Fließspüle) nach, die die Stoffbeseitigung von der Oberfläche der Gegenstände in erforderli- chem Maß sicherstellt.

IFAT '99 präsentierte Anlagen, Verfahren und Ausrüstung zur Wasserversorgung-internationaler Vergleich der Wasserpreise

Wasserversorgung in der Industrie, im Gewerbe und im privaten Bereich ist ein zentrales Thema der Umweltpolitik - national, International und global. Prof. Klaus Töpfer, vormals deutscher Umweltminister und heute Exekutivdirektor des UN-Umweltprogramms {UNEP) erklärte kürzlich, die Verfügbarkeit von Trinkwasser sei neben den weltweiten Klimaveränderungen ein besonders wichtiges Umweltproblem der nächsten Jahrzehnte.

Bericht über die Veranstaltung „Chlor hat Zukunft - Zunkunft braucht Chlor“ am 2.2.1999 in Berlin

Allgemeines

Zu Beginn des Februar 1999 hatte der Verband der Chemischen Industrie e.V. (VCI) nach Berlin zu einem Symposium geladen, in dem die Bedeutung der Chlorchemie für die deutsche und die gesamte Weitwirtschaft, aber auch deren Beitrag zum Wohle der Menschheit herausgestellt werden sollte. Hierzu heißt es in der Einladung:

„Die Chlorchemie umfaßt die Bereiche der chemischen Industrie, die das chemische Element Chlor zur Herstellung einer Vielzahl von Zwischenprodukten nutzen, aus deren Umwandlung chlorhaltige und vor allem chlorfreie Endprodukte resultieren. Diese finden in allen Bereichen der Wirtschaft Verwendung, z.B. als Grundchemikalien, als Wirkstoffe, als Werkstoffe oder als Bauteile für die Mikroelektronik. Die auf Chlor basierenden Verfahren und Produkte haben eine unverändert große Bedeutung für den Industriestandort Deutschland. Rund 60 % des Umsatzes der deutschen Chemie hängen direkt und indirekt vom Einsatz von Chlor und seinen Verbindungen ab.

Die Zeitschrift Umwelt (1999)3 veröffentlichte die nachstehend in nur geringfügig gekürzter Form wiedergebene Rede des deutschen Umweltministers J. Trittin zum Thema der Revision der EG-Umwelt-Audit-Verordnung. Anlaß ist u.a. das relativ geringe Interesse der Wirtschaft im Hinblick auf die Kosten und die begrenzte Wirksamkeit in der Öffentlichkeit Durch die derzeitige deutsche Präsidentschaft in der EU besteht z. Zt eine relativ größere Möglichkeit, die diesbezüglichen Aktivitäten voranzutreiben. Wie die nachstehende Rede jedoch zeigt, bedarfessicherlichnochintensiverDiskussionenbiszurVerabschiedungeinesendgültigen Entwurfs für eine revidierte Verordnung.
Für die Wirtschaft, insbesondere aber auch für interessierte kleine und mittlere Unternehmen, zu denen vielfach die oberflächentechnischen Firmen zählen, wird die Art der Änderungen wesentlich darüber entscheiden, ob die Teilnahme an dem - auch künftig geplanten - freiwilligen System attraktiver wird oder nicht Z.B. fehlen bislang die zwar oft diskutierten, aber bislang nicht realisierten Vereinfachungen für zertifizierte Betriebe beim Umgang mit den Behörden, Kontrollzyklen etc. In jedem Fall sollte man die diesbezüglichen Entwicklungen aufmerksam verfolgen, um entsprechende Entscheidungen richtig treffen zu können.

Reinigungs- und Entfettungsanlagen aus Luckenwalde - ein Besuch bei MTM

Die Verlautbarungen in Politik und Wirtschaft erwecken häufig den Eindruck, daß es sich aus den verschiedensten Gründen nur noch für wenige lohnt, in unserem Land neue Fertigungsbetriebe aufzubauen. Andere Länder seien kostengünstiger. Anforderungen und Genehmigungsdauern lägen in Deutschland so unverhältnismäßig hoch, daß man sehr genau prüfen müsse, ob sich eine Investition hier lohne. Hinzu kommen entsprechende Meldungen zu den neuen Bundesländern.
Angesichts dessen ist es erfrischend, wenn anhand von Realitäten - unabhängig von Medien-Meinungen - das Gegenteil bewiesen wird, indem neue Unternehmen nicht nur gegründet wurden, sondern auch eine stetige Aufwärts-Entwicklung zeigen. Ein solches Unternehmen ist die Fa. MTM in Luckenwalde.

IFAT '99 informierte über aktuelle Themen und Marktaussichten im Angebotsbereich Abwassertechnik

Mit großem Interesse und hohen Erwartungen sahen Aussteller und Fachbesucher aus aller Welt der IFAT'99 entgegen. Die 12. Internationale Fachmesse für Umwelt und Entsorgung: Wasser, Abwasser, Abfall, Recycling vom 4. bis 8. Mai 1999 auf dem neuen Messegelände in München gilt als eine der wichtigsten und kompetentesten Indikatoren für die nationale und die internationale Marktsituation im Umweltbereich sowie für die Entwicklungstendenzen des Marktes für die Entsorgungs- und Versorgungsaktivitäten.
Eine der tragenden Säulen der weltweit umfassendsten und größten Entsorgungsmesse ist der Bereich Abwassertechnik, Die internationale Bedeutung der IFAT wird sowohl durch die Aussteller- und Besucherbeteiligung aus aller Welt als auch durch die Mitwirkung wichtiger Organisationen und Verbände unterstrichen und bestätigt. Zu ihnen zählen u.a. Die European Water Pollution Control Association e.V. (EWPCA), die International Solid Waste Association (ISWA), die International Association on Water Quality (lAWQ), die Abwassertechnische Vereinigung (ATV), die Gesellschaft zur Förderung der Abwassertechnik e.V. (GFA), der Deutsche Verein des Gas- und Wasserfaches e.V (DVGW) sowie der Verband der Chemischen Industrie e.V. (VCI).

Fachzeitschriften aus aller Welt... für Sie gesichtet!

Die Oberflächentechnik hat wohl erkannt, daß zunehmende Miniaturisierung und Genauigkeit auch für die Galvanotechnik eine wichtige Voraussetzung für eine erfolgreiche Zukunft sind. So läßt es sich erklären, daß die DGO mit ihrem diesjährigen „Ulmer Gespräch“ mit 170 Zuhörern die höchste verzeichnete Teilnehmerzahl vermelden konnte. An dieser Stelle sei vor allem ein Lob an den Veranstalter für den interessanten Themenkreis und den Teilnehmern für das entgegengebrachte Interesse ausgesprochen.

1 Einleitung

Gereinigt werden heute die verschiedensten Teile aus den unterschiedlichsten Werkstoffen. Die Teile kommen aus Branchen wie Maschinen-, Anlagen-, Fahrzeug- und Geräte- bau der Luft und Raumfahrt, Medizintechnik, optische Industrie, Möbelherstellung, Elektronik, Haushaltswaren usw. Gereinigt wird während des gesamten Fertigungsprozesses vom Rohmaterial über Halbzeuge bis hin zu fertigmontierten Endprodukten. Die kleinsten Elektronikteile bis hin zu Fahrzeugkarossen oder Flugzeugteilen müssen sauber werden. Wie sauber ist meist eine Erfahrungssache
des einzelnen Anwenders für seinen spezifischen Prozeß. Allgemeingültige Qualitätsangaben gibt es nicht. Nachfolgend wird die industrielle Teilereinigung genauer betrachtet.
Im Bereich der industriellen Teilereinigung finden drei Reinigungsmedien hauptsächlich Verwendung.

1 Einleitung

Bereits vor über 30 Jahren begann man mit Untersuchungen zu einer fokussierenden Kleinwinkelstreuapparatur für streifend einfallende Neutronen, SANS (Small-Angle Neutron Scattering). Hochauflösende Instrumente verwenden bisher herkömmliche Loch- blenden-Kameras. Dabei nehmen diese mit bis zu 80 m Länge sehr große Ausmaße an. Verwendet man eine Fokussiereinrichtung, so kann die Länge der Apparatur wesentlich verkürzt werden. Das scheiterte bisher an der mangelnden Qualität der optischen Komponenten. Ein weiterer Vorteil des fokussierten Neutronenstrahls ist seine größere Intensität.

Heute wird bei der Modernisierung von Anlagen darauf geachtet, daß sie kostengünstig und wirtschaftlich arbeiten, eine sichere Funktion garantieren und möglichst bedienungsfreundlich und wartungsarm sind. Da in vielen Galvaniken nur wenig Raum vorhanden ist, sollen die Galvanikanlagen zusätzlich möglichst viel auf möglichst kleinem Raum leisten. Eine platzsparende Aufstellung ist oft unentbehrlich. Um diese Kriterien zu erfüllen ist oft der Einsatz von zusätzlichen Elektrolyseanlagen unerläßlich.
Saure Kupferbäder arbeiten zur Nachführung des abgeschiedenen Kupfers meist mit löslichen Kupferanoden. Beim Betrieb des Elektrolyten erfolgt die gewünschte Kupferabscheidung kathodisch und gleichzeitig wird anodisch Kupfer aufgelöst. Als Kupferanoden werden hierzu normalerweise Anodenkörbe, üblicherweise aus Titan, die mit Kupferkugeln befüllt, sind eingesetzt. Bedingt durch den Platzbedarf dieser Anodenkörbe kann der Abstand zwischen Anode (Anodenkorb) und Kathode (zu beschichtendes Werkstück) nicht optimal gewählt werden. Eine kompakte Bauweise ist hierdurch ebenfalls nicht möglich.

1 Current distribution

Numerous measurements made at various conditions (different types of electrolytic solu- tions and cells) show that secondary current distribution (SCO) along one-dimensional polarizable electrode (length L) or along some line at two-dimensional electrode is typically close to exponential. I.e. can be described with reasonable exactness as
In i(x) = In i(x=0) + Bx <1 >
(fig.1), where i(x=0) is the minimum current density at the electrode, x is coordinate along the electrode and Bis some coefficient of cur- rent distribution depending on the criterion W = b/rl*:
B= k/(L(1+W)) <2>