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Eine Chance für die Galvanotechnik?

Es sei gleich vorab gesagt, daß es um kein neues japanisches Produktions- und Management-Konzept geht. Simultaneous Engineering ist vielmehr eine Methode zur Optimierung der Produktionsabläufe, die der Arbeitgeberverband Gesamtmetall seinen Mitgliedern in einer einschlägigen Broschüre empfiehlt. Nicht mehr „die besseren Japaner“ sollen wir werden, sondern sich auf die eigenen Stärken, vor allem die qualifizierten und motivierten Mitarbeiter besinnen, um unsere Wettbewerbsfähigkeit zu stärken.

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Japan nach wie vor mit starkem Leiterplattenexport

Tabelle 1 zeigt den japanischen Leiterplattenex- und -import im Jahre 1992, der leicht unter dem des Jahres 1991 lag.
60 % der Boards, die in die USA exportiert wurden, waren für amerikanische Firmen bestimmt, die restlichen 40 % für japanische Elektronikunternehmen, die sich in den Staaten etabliert haben.

Zusammenfassung der derzeitigen Aktivitäten

Der Verband der deutschen Leiterplattenindustrie e.V. gibt in seiner neuesten Ausgabe der VdL-Kurznotizen einen interessanten Überblick über die derzeitigen Aufgabenstellungen seiner Arbeitskreise. Insgesamt gibt es im VdL sechsverschiedene Arbeitskreise:
- der Arbeitskreis„Ausbildung"(AKA)
- der Arbeitskreis „Informatik“ (AKI) 

- der Arbeitskreis „Management“ (AKM) 

- der Arbeitskreis
„Technische Spezifikationen“ (AKS) 

- der Arbeitskreis „Technologie Trends“ (AKT) 

- der Arbeitskreis „Umwelt“(AKU)



Bericht über den 4. Internationalen Doppelkongreß der Electronic Forum GmbH am 29./30. April 1993 in Fellbach (Teil 1)

Als Höhepunkte der Seminartätigkeit der Electronic Forum GmbH sind die internationalen Fachtagungen anzusehen, die im zweijährigen Turnus innovative Technologie in der Leiterplattenfertigung und in der Oberflächenmontage (SMT) behandeln. Allseits ist bekannt, daß die Branche sich in einer schwierigen wirtschaftlichen Situation befindet und nach Wegen und Lösungen sucht, die gegenwärtige Rezession zu überwinden. Zweifelsohne spielen innovative Technologien eine große Rolle, wenn es darum geht, im globalen Wettbewerb mithalten zu können.

Bericht von M. Huschka, 51688 Wipperfürth, Über den mehr als einjährigen erfolgreichen Einsatz von FR 405

Ist es möglich, Kosten einzusparen, selbst wenn das eingesetzte Basismaterial geringfügig teurer ist? In der heutigen, unter enormen Kostendruck stehenden Wirtschaftslage wird die spontane Antwort zu dieser Frage zunächst negativ ausfallen. Doch sollte nicht voreilig geurteilt werden, ehe alle Fakten untersucht worden sind.
Herkömmlich eingesetzte Laminate aus di- funktionellen Epoxid/Glas (FR 4) unterlagen kontinuierlichen Qualitätsverbesserungen, seit sie für Leiterplatten eingesetzt werden. Warum sollte deshalb die Notwendigkeit für ein „verbessertes“ FR4-System bestehen? Die Lebenszyklen heutiger Produkte sind so kurz geworden, daß kontinuierliche Produktverbesserungen nicht mehr ausreichen.

Bericht über einen Besuch der Ruwel Werke AG in Geldern

In den Ruwel Werken in Geldern wurde die serienmäßige Fertigung der Leiterplatte in Deutschland aus der Taufe gehoben. Die Historie dürfte in der Branche bekannt sein: Fritz Stahl, Gründer und bis zu seinem Tode am 11. November 1991 Hauptgeschäftsführer der Ruwel Werke, gelang es 1956, einen Prozeß zu entwickeln, der erstmals in Deutschland die Serienfertigung einer Leiterplatte garantierte. Ein Exemplar aus dieser ersten Serie mit der Ruwel Nr. 001 kann im Deutschen Museum in München bewundert werden. Fritz Stahl gilt als eine jener Erfinder- und Unternehmerpersönlichkeiten alten Stils, die mit Kreativität, Weitsicht und Risikobereitschaft den wirtschaftlichen Wiederaufstieg der Bundesrepublik nach dem Kriege getragen haben. Unter seiner Leitung entwickelten sich die Ruwel Werke zu einem der führenden europäischen Leiterplattenhersteller mit Produktionsstätten am Niederrhein in Geldern, Issum und Goch und einem Tochterunternehmen in Dänemark.

Zusammenfassender Bericht von Dr. H. Nakahara

Die sechste Printed Circuit World Convention fand vom 11. bis 14. Mai 1993 in San Francisco statt. Der Veranstaltung voraus ging das halbjährige Treffen des amerikanischen Leiterplattenverbandes IPC.
Insgesamt zählte die PC World VI ca. 810 Besucher aus 18 verschiedenen Ländern. Die Japaner stellten eine 130 Mann starke Delegation, ungefähr 40 Besucher kamen aus Europa und ca. 10 aus weiteren asiatischen Ländern. Die verbleibenden Teilnehmer kamen aus dem gastgebenden Land, der USA.

Einleitung

In der Galvanotechnik [1] wurde berichtet, daß immer mehr Konzerne große Leiterplattenmengen in Fernost kaufen. Der Grund dafür sind aber nicht nur die niedrigeren Preise, sondern auch andere, bessere Voraussetzungen als in Europa, wie zum Beispiel hohe Qualität und exakt eingehaltene Liefertermine. Laut [1] planen japanische Fertigungen mit ihren hochrationalisierten Produktlinien optimal. Das ist die Folge einer bewußten Fertigungspolitik, die deutlich in [2] illustriert wird. Hier werden die relativen Kosten zur Herstellung einer Leiterplatte in den USA, Japan und Europa miteinander verglichen. In Japan wird viel mehr in Anlagentechnik investiert als in Europa (17,1 % gegenüber 11,2 %). Das hat zwei wichtige Folgen: erstens ist der Anteil der Arbeit im Gesamtpreis in Japan kleiner als in Europa (17% gegenüber 23,9%) und zweitens kann mit einem hohen Qualitätsniveau gefertigt werden. Europa hat hier sicherlich einen großen Nachholbedarf. Dazu gehört auch die Entwicklung einer horizontalen Durchlaufanlage für die elektrolytische Verkupferung von Leiterplatten.

1 Einleitung


Durch die innovative Dynamik der Halbleiter- Technologie sind die technischen Anforderungen an moderne Multilayer in den letzten Jahren deutlich gestiegen, und sie werden in Zukunft weiter steigen.
Für den Hersteller von Leiterplatten bedeutet das die Notwendigkeit einer laufenden Optimierung aller Verfahrensschritte. Dieses trifft auch auf die Bohrlochmetallisierung zu; hier liegen die Anforderungen in steigenden Aspektverhältnissen, der Forderung nach höherer Prozeßausbeute und der Notwendigkeit, nicht nur neue Basismaterialien, sondern auch unterschiedliche Materialkombinationen zu metallisieren.
 Bei jedem Verfahren zur Metallisierung von Nichtleitern kommt der Vorbehandlung der Substratoberfläche eine entscheidende Bedeutung zu. Bei der Durchkontaktierung von Leiterplatten ist eine gründliche Reinigung von Bohrrückständen erforderlich, darüber hinaus soll der Zustand der Oberfläche eine gute Haftung des anschließend abgeschiedenen Metalls gewährleisten.

1 Produktivitätssteigerung durch Prozeßoptimierung - Qualität ist Produktivität

Es ist möglich, die Produktivität eines Unternehmens auf unterschiedliche Weise zu steigern. Automation und Technologieänderungen (Innovationen) sind Maßnahmen, die seit Jahren erfolgreich angewendet werden. Beide Maßnahmen sind mit Investitionen in neue Produktionsmittel verbunden.
Viele Produktionsmittel, insbesondere im Hochtechnologiebereich, sind inzwischen so aufwendig, daß sie im Nonstop-Betrieb eingesetzt werden müssen, wenn sie sich innerhalb ihrer (technologischen) Lebensdauer amortisieren sollen. Dadurch kommen sie als produktivitätssteigernde Maßnahmen für viele Unternehmen nicht mehr in Frage.
Einen Hinweis, ob und welche anderen Maßnahmen zur Produktivitätssteigerung er- griffen werden sollten, liefert die Analyse von Unternehmensdaten. 40 % der Herstellkosten bzw. 15 % vom Umsatz sind Qualitäts- kosten [1]. Darin steckt ein riesiges Potential, denn 10% vom Umsatz sind beeinflußbare Qualitätskosten und nur 3% Prüfkosten [2].

Was waren das noch für schöne Zeiten, als man seine Platten brav heißverzinnte und der Kunde war damit zufrieden. Zwar war dieser Prozeßschritt nicht der umweltfreundlichste in der Fertigung, aber da gab es ja die Möglichkeit, die Anlagen zu kapseln und die Dämpfe abzusaugen. Jetzt ist die FIAL-Welt plötzlich nicht mehr in Ordnung. Zunehmend werden planare Padoberflächen gefordert, vor allem wenn die Zahl der I/Os auf den SMD-Schaltungen immer größer wird und das Pinrastermaß folglich immer mehr abnimmt. Da besinnt man sich auf die Eigenschaften chemisch abscheidender Bäder und von Passivschichten und derartige Schichten bzw. Schichtkombinationen werden neu entdeckt.

Zunehmend werden in der Technik Kunststoffe in Verbindung mit funktionalen Beschichtungen eingesetzt. Die Leiterplattentechnik ist ein wesentlicher Bereich solcher Anwendungen, doch werden inzwischen auch andere Kunststoffteile funktionell beschichtet. Die meisten Kunststoffe sind brennbar. Deshalb hat man ihnen flammhemmende Stoffe zugesetzt, die meist auf Basis halogenierter organischer Verbindungen aufgebaut waren; vor allem spielten hierbei bromierte Verbindungen eine wesentliche Rolle, z.B. polybromierte Diphenyläther (PBDE), aber auch andere.
Die Beschichtungsbranche hat sich auf bestimmte immer wiederkehrende Kunststoffe hinsichtlich optimierter Prozeßführung usw. eingestellt. Mittlerweile entdeckte man jedoch die potentielle Giftigkeit der flammhemmenden Verbindungen; diese können nämlich im Brandfall toxische Dioxine (PBDD) bzw. Furane (PBDF) entwickeln. Deshalb gerieten die flammhemmenden Verbindungen und damit auch die betreffenden Kunststoffe selbst unter Kritik. Insbesondere die Entsorgung dieser Kunststoffe durch Abfallverbrennung setzte aufgrund der Erkenntnisse besondere Abluftreinigungsverfahren in den Verbrennungsanlagen voraus. So konnte z.B. auch die Buntmetall-Wiedergewinnung aus Leiterplatten durch Veraschen des Kunststoffanteiles nicht mehr ohne weiteres durchgeführt werden. Z.T. mußte die Aufarbeitung dieser Abfälle abgelehnt und diese auf Deponien entsorgt werden.

ln den meisten oberflächentechnischen Betrieben fallen nach den verschiedenen Behandlungsstufen der Abwässer Schlämme an, die vor Abgabe der Abwässer abgetrennt werden müssen. Auch bei Verwendung der in den meisten Galvanik-Betrieben vorhandenen Filterpressen wird in der Regel zuvor durch Sedimentation eine Vortrennung vorgenommen und die feststoffärmere Phase vorab über den Filter gegeben, um auf diese Weise den Gesamtfiltervorgang zu beschleunigen. In anderen Fällen, in denen die Schlämme weitgehend inert sind und auch die Festkörperphase untoxisch ist, wird nach vollzogener Sedimentation die klare Phase abgezogen und z.B. in den Betrieb rückgeführt und nur die festkörperreiche Phase entsorgt.

Durch Einleitung mangelhaft gereinigten Abwassers aus der Metallindustrie


Durch die Neufassung der Indirekteinleiterverordnung und den damit verbundenen strengeren Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in die öffentliche Kanalisation, sind in letzter Zeit immer häufiger Diskussionen um die Richtigkeit dieser Verordnung entstanden. Möglicherweise aus Unkenntnis der biologischen Abläufe in einer öffentlichen Kläranlage wird oft Mißmut gezeigt, der sich durch Unverständnis über die strengen Auflagen äußert. Vielfach wird das Prinzip der Gleichheit angezweifelt, weil die Indirekteinleiter dieselben Grenzwerte auferlegt bekommen haben, die für Direkteinleiter gelten. Man ist der Meinung, es sei die Aufgabe der Kläranlage das Abwasser so zu reinigen, daß eine Schädigung des Vorfluters ausgeschlossen ist. Daß die Kläranlage dazu jedoch nur bedingt in der Lage ist, und welche Folgen ein Einleiten von mangelhaft gereinigtem Abwasser für die Anlage selbst, für die weitere Schlammbehandlung und letztendlich für die Umwelt mit sich bringt, soll folgender Bericht deutlich machen.

1. Einleitung


In der Metallindustrie fällt teilweise stark organisch befrachtetes Abwasser an. Es setzt sich hauptsächlich aus verbrauchten Kühlschmierstoffen der mechanischen Fertigung und wäßrigen Reinigungsmedien zusammen.
Die immer weiter zurückgehende Teilereinigung mit halogenorganischen Lösungsmitteln stellt an die ersetzenden, wäßrigen Reinigungssysteme hohe Anforderungen und macht verständlich, daß Abwasser aus diesem Bereich immer mehr an Bedeutung gewinnt.

Organisation und Aufgaben

1 Strategisches Umweltschutzmanagement

In den letzten 20 Jahren hat der Umweltschutzgedanke in der Bevölkerung sehr stark an Boden gewonnen. Die Öffentlichkeit reagiert dabei auf Verstöße gegen den Umweltschutz immer sensibler. Direkt wirkt sich dies im Kaufverhalten aus, indem bestimmte Produkte oder Produktgruppen boykottiert werden. Indirekt wird über den Abgeordneten und den Gesetzgeber auf eine Verschärfung der Umweltschutzgesetze gedrängt. Dieser Trend wird sich mit Sicherheit in den nächsten Jahren noch verstärken.

Denkanstöße zur Integration der Oberflächenbehandlung in die mechanische Fertigung

1 Zur Situation

Trotz Entwicklung neuer Beschichtungstechnologien wie Bedampfen usw. werden in der Oberflächentechnik überwiegend noch die klassischen Verfahren wie Lackieren und Galvanisieren angewendet. Neue Verfahren haben sich jeweils nur die spezifischen Bereiche erobern können, innerhalb derer ihre Vorzüge voll zur Geltung kommen; allerdings sind auch die technologisch bedingten Anwendungsgrenzen zu beachten, die ihren Einsatz meist auf verhältnismäßig kleine Segmente beschränken.
Betrachtet man die klassischen Technologien, so fällt auf, daß einerseits ständig zunehmende Belastungen durch immer weitergehende Umweltschutzforderungen zu verdauen sind, daß andererseits jedoch wesentliche Innovationsschübe ausbleiben.