Artikelarchiv

1 Einleitung


Oberflächenmontierbare Bauelemente (SMD) kommen bei der Fertigung von elektronischen Baugruppen immer stärker zum Einsatz. Im Gegensatz zur bisherigen Technik der Einsteckmontage ergeben sich hierbei auch für mittlere und kleine Firmen neue Möglichkeiten zur Fertigungsautomation.

Bericht über die Anwendung von Oberflächenmeßgeräten
für die Verkupferung und Vergoldung von Leiterplatten an einem Beispiel

Die Firma SACELAG wurde im Jahre 1967 in Genf gegründet und hat sich seither ständig weiterentwickelt. Im Jahre 1980 verlegte sie ihren Sitz nach PlanIes-Ouates, wo sie in modernsten Anlagen Leiterplatten fertigt. Der automatischen Fertigungssteuerung über Computer und der Qualitätssicherung wird in dieser Fertigung höchster Vorrang eingeräumt.
Die galvanischen Fertigungsschritte werden in einem Automaten vorgenommen (Abb. 1), der Sicherheit und Reproduzierbarkeit gewährleistet und einen wesentlichen Beitrag zur Lohnkosteneinsparung leistet. Die Problematik lag, wie bei solchen Automaten allgemein, bei der Bestimmung der zu galvanisierenden Fläche der Leiterplatten. Wird diese einfach geschätzt, so führt dies oft zu falsch gewählten Galvanisierströmen und dadurch zu falschen Schichtdicken.

Mit der weitergehenden Miniaturisierung der Schaltungen treten beim Bestücken und Löten vermehrt Schwierigkeiten im Handling der kleinen Leiterplatten auf. Deshalb befassen sich viele leiterplattenverarbeitende Betriebe mit der sogenannten Nutzenfertigung, das heißt, die Schaltungen werden im Nutzen bestückt, gelötet, eventuell auch geprüft und erst danach vereinzelt.

Folgt man den immer wieder in die Schlagzeilen gebrachten Meldungen der Tagespresse, so wird der Eindruck genährt, daß die Industrie den Umweltschutz noch immer vernachlässigt und primär den möglichst großen Gewinn unter Vermeidung zusätzlicher Ausgaben in den Vordergrund stellt. Natürlich muß ein Unternehmen wirtschaftlich produzieren können, sonst verliert es seine Existenzgrundlage. Doch ist die Aktivität in Sachen Umweltschutz auch in der Vergangenheit und auch vielfach bereits lange vor der Schaffung der Umweltschutzgesetzgebung in vielen Industriebetrieben aus Ei- geninitiative gepflegt worden. So hat es in der her- stellenden chemischen Industrie z.B. bei der Farbenfabrik Bayer AG schon im Jahre 1901 [1] eine Abwasser-Kommission gegeben. Doch auch die verarbeitende Industrie hat bereits vor einem halben Jahrhundert Umweltschutz betrieben. Es seien aus dem Bereich der Galvanotechnik die bereits in den dreißiger Jahren eingesetzten Sparspülbäder genannt, die sogar das Prinzip des Recycling realisierten. Auch die Abluftreinigung durch Absorption nitroser Gase aus Buntmetallbeizen wurde schon Mitte der dreißiger Jahre praktiziert.

Anläßlich einer JOT-Tagung am 2. und 3. November 1987 über den Themenkomplex „Umweltschutz beim Lackieren“ wurden von Th. May die Möglichkeiten der verschiedenen Lacksysteme als Alternativen zum konventionellen Lösemittel- Spritzlack im Hinblick auf eine merkliche Umweltentlastung diskutiert. Hierbei wurde insbesondere auch das Thema der Wasserlacke angeschnitten, da diesen in der öffentlichen Diskussion offenbar besondere Effektivität hinsichtlich der Umweltentlastung beigemessen wird.

1 Schwermetalle in der Umwelt

Schwermetallhaltige Abwässer entstehen in den unterschiedlichsten Industriezweigen, unter anderem auch in der Galvanotechnik und bei der Leiterplattenherstellung. Aufgrund der Toxizität der Schwermetalle stellen diese Abwässer eine potentielle Gefahr für die Umwelt dar. Gelangen die Schwermetalle über natürliche Gewässer oder pflanzliche Nährstoffe in die Nahrungskette, können sie irreversible Schäden auch bei Menschen verursachen.
Schwermetalle wie Quecksilber, Kupfer, Cadmium, Blei, Zink und Nickel können nicht zerstört werden. Es ist lediglich eine chemische Umwandlung möglich, z. B. die Bildung von löslichen oder unlöslichen Verbindungen sowie die Reduktion bis zum elementaren Zustand.

Zur Situation


Die derzeitige Situation der Umweltbelastungen beinhaltet neben den halogenierten Kohlenwasserstoffen (HKW) insbesondere auch die Schwermetalle als Gefahrenpotential. Wir gehen einerseits mit Metallen in ihrer gediegenen Form täglich in Gestalt von allerlei Gebrauchsgegenständen um; niemand käme auf den Gedanken, in einer Karaffe aus Kupfer oder Messing eine potentielle Gefährdung zu sehen, obgleich sich der gleiche Bevölkerungskreis durch nur einige Milligramm gelösten Kupfers im Abwasser, als brisante Zeitungsmeldung für Umweltgefährdung auf der Titelseite, sehr leicht verunsichern läßt, zumal die bisherigen Grenzwerte künftig weiter her- abgesetzt werden sollen. Auch Zinkverbindungen werden als Ionen im Abwasser als bereits in geringen Konzentrationen kritischer Stoff angesehen, obwohl unsere Trinkwasserleitungen im allgemeinen durch Verzinkung gegen Korrosion geschützt sind und damit auch Zinkanteile in das Trinkwasser gelangen.

Die Bundesrepublik Deutschland nimmt in einigen Positionen die Welt-Spitzenstellung ein, z. B. Umweltschutz, Lebensstandard, Entlohnung; Faktoren, die uns als weitgehend vom Ex- portabhängige Nation an die Grenze der Leistungsfähigkeit gebracht haben. Weitersteigende Arbeitslosenzahlen und Firmen-Insolvenzen sind nicht zu übersehende Indikatoren hierfür. Es fällt schwer, zu akzeptieren, daß wir uns asymptotisch einer Sättigungsgrenze genähert haben.

Bericht über ein Z.O.G.-Seminar vom 24. bis 27. November 1987 am Forschungsinstitut für Edelmetalle und Metallchemie, D-7070 Schwäbisch-Gmünd

Im Rahmen der ZO.G.-Veranstaltungen fand in den Räumen des Forschungsinstitutes für Edelmetalle und Metallchemie (FEM) in Schwäbisch Gmünd ein Seminar mit dem Thema „Qualitätsüberwachung an anodisiertem Aluminium“ statt (Seminarnummer 2.4). Diese Veranstaltung erfreute sich eines lebhaften Zuspruchs: Zehn Teilnehmer hatten sich vorangemeldet, in letzter Minute traf noch eine weitere Anmeldung ein, so daß sich schließlich elf Interessenten einfanden. Leiter des Seminars war Dr. Gerhard Rauscher vom Forschungsinstitut, tatkräftig unterstützt wurde er besonders von Herrn Dipl.-Ing. (FH) H. Pfeifer und den Mitarbeitern der Abteilung Güteprüfstelle für anodisiertes und stückbeschichtetes Aluminium.

Bericht über ein Symposium an der Technischen Akademie Esslingen

Unter der Leitung von Dipl.-Ing. H.-J- Mair, Rottach-Egern, und Dr. S. Roth (Max-Planck-Institut Stuttgart) fand eine Tagung zum oben angeführten Thema statt, wobei sich die Referenten im wesentlichen mit folgenden Themen befaßten:

Verformen von anodisiertem Aluminium

Frage: Wir anodisieren Teile für Campingartikel in einem Bad mit 15 Gew.% Schwefelsäure bei 15V und 1,3 A/dm^2 40 Minuten lang bei 20 C. Die Teile werden dann in einer Lösung von Eloxalfarbe zehn Minuten lang schwarz gefärbt, 20 Minuten in einer Nickelacetat-Lösung (Eigenentwicklung) verdichtet, gespült und mit Warmluft getrocknet Das anodisierte Teil wird beim Hersteller der Campingartikel leicht verformt und darf dabei keine Risse auf- weisen. Wir prüfen die Teile daher, in dem wir sie um einen Dornwickeln, wobei sie um 90° gebogen werden. Eigentlich haben wir bisher kaum Schwierigkeiten gehabt Erst seit wir ein neues Bad angesetzt haben, treten beim Biegen vermehrt Risse auf und wir haben mit dem Abnehmer Schwierigkeiten. Das neue Bad ist aus technisch reiner Schwefelsäure angesetzt worden und sollte daher keine Verunreinigungen enthalten. Was könnte Ihrer Meinung nach die größere Sprödigkeit der Schicht verursachen?

Bericht über ein Symposium der Österreichischen Gesellschaft für Oberflächentechnik am 4. November 1987 in Wien

Am 4. November 1987 fand im Haus der Bundeswirtschaftskammer im Julius-Raab-Saal vor über 120 interessierten Zuhörern ein Symposium über Abwasser- und Abfallaufbereitung in der Oberflächentechnik, veranstaltet von der Österreichischen Gesellschaft für Oberflächentechnik gemeinsam mit dem Österreichischen Wasserwirtschaftsverband, statt.
Nach der Begrüßung durch Herrn Konsul Dipl.-Ing. Andreas Trentini, Vorsitzender der Österreichischen Gesellschaft für Oberflächentechnik, hielt Herr Dr. L. Hartinger, Verfasser von Standardwerken der Abwassertechnik und allgemein anerkannter Fachmann für Abwasseraufbereitung, den Einleitungsvortrag.

Bericht von Pius Stampfli über ein Galvano-Forum des Verbandes Galvanobetriebe der Schweiz (VGAS) am 7. November 1987 in Malters

Der Verband Galvanobetriebe der Schweiz (VGAS) ist eine Vereinigung der galvanischen Lohnbetriebe. Zur Unterstützung seiner Mitglieder veranstaltet er Diskussionstagungen und Fachexkursionen (wir haben darüber schon verschiedentlich berichtet) nicht nur zu technischen Themen, sondern auch zu Problemen der Betriebsführung, Mitarbeiterführung und anderen, die Einfluß auf die Prosperität der Betriebe haben. Auch wenn es daher nicht um technische Fragen geht sind die Ausführungen auf dem Galvano-Forum 1987 sicherlich nicht nur für Eigentümer und Betriebsleiter von Lohnbetrieben, sondern auch von Betriebsgalvaniken interessant. Wir haben daher Herrn Stampfli gebeten, uns den Tagungsinhalt in geraffter Form wiederzugeben, um auch deutschen Betrieben die Möglichkeit zu geben, bei Interesse an den Vortragenden Rückfragen zu stellen.

Wenn sich Galvanotechniker des hundertsten Geburtstages der Erfindung der Schallplatte entsinnen, so besteht ein guter Grund dafür. Gehört ihre serienmäßige Herstellung doch zu den Produktionen, in denen galvanotechnische - in diesem Falle konkret galvanoplastische - Verfahren unabdingbarer Teil der Fertigungsverfahren sind. Auch haben die Fortentwicklung der Schallplatte zu immer feinerer und genauerer Reproduktion und die damit verbundenen Anforderungen in hohem Maße dazu beigetragen, daß galvanoplastische Verfahren und Einrichtungen geschaffen werden mußten, die die Entwicklung der Galvanoplastik oder -formung insgesamt vorantrieben.

Diese Frage stellen sich nach Inkrafttreten der „Zweiten Verordnung zur Durchführung des Bundesimmissionsschutzgesetzes (2.BImSchV)“ am 1. Juli 1986 viele galvanische Betriebe. Die Diskussion auf einem Seminar zu diesem Thema (siehe Galvanotechnik 1/88, S. 120) zeigte, daß es nur in einigen Fällen möglich und vertretbar ist, diesen Schritt zu vollziehen. Bei der Umstellung wird es in den meisten Fällen nicht nur um den Ersatz des Reinigungsprozeses gehen, sondern man wird oft gezwungen sein, eine größere oder kleinere Zahl technischer, Verfahrens- und entsorgungstechnischer Probleme neu zu lösen. Verschiedentlich könnte eine solche Umstellung auch die Folge haben, daß bestimmte Einschränkungen hingenommen werden müssen. Auch die Frage der Wirtschaftlichkeit wird wahrscheinlich in vielen Fällen eine Rolle spielen. Schließlich dürfte ein großangelegter Ersatz von Lösemitteln durch wäßrige Reiniger aus ökologischen Gründen wegen des sich dabei zwangsläufig erhöhenden Netzmitteiverbrauchs nicht die ideale Lösung darstellen.

Bericht über eine Veranstaltung der Technischen Akademie Esslingen am 22. und 23. Oktober 1987

Nur eine sehr geringe Zahl galvanischer Behebe leitet ihr Abwasser direkt in Gewässer ein. Der größte Teil ist an die öffentliche Kanalisation und damit an eine öffentliche Abwasser- oder Kläranlage angeschlossen und gehört zu den Indirekteinleitern. Für die Qualität des von diesen eingeleiteten Abwassers gelten die sogenannten Indirekteinleiterverordnungen, die nach §7a Abs. 3 WHG von den einzelnen Ländern erlassen werden. Die Handhabung der Genehmigungen und die Überwachung der Einhaltung der Indirekteinleiterverordnungen obliegen den Kommunen bzw. Betreibern der öffentlichen Abwasseranlagen. Diese müssen bei der praktischen Handhabung darauf achten, daß sie einerseits als Direkteinleiter in die Lage versetzt werden, die Auflagen des Wasserhaushaltsgesetzes zu erfüllen, andererseits es aber den Indirekteinleitern ermöglichen, die Auflagen zu erfüllen.

Genauso wie die Galvanotechnik vor rund 25 Jahren in der Leiterplattenherstellung unentbehrlich wurde, hat sie heute ihren festen Platz in der Halbleitertechnologie. Bezeichnend ist, daß sie nicht nur eingesetzt wird, um Kontaktierungsprobleme zu lösen, sondern es in vielen anderen Bereichen oft überhaupt erst ermöglicht, die Halbleitertechnik sinnvoll anzuwenden.
Für verschiedene Diodensysteme ist es erforderlich, die Siliciumscheiben vor dem Ultraschallbohren reduktiv zu vernickeln und galvanisch zu vergolden. Es handelt sich dabei um solche Typen, bei denen die Siliciumscheiben im Ganzen als Scheibe dotiert werden. Grund der galvanischen Behandlung ist es, die Oberflächen der Pellets zu schützen, wenn sie nach dem Ultraschallbohren gebeizt werden, um die zerstörten Randzonen zu entfernen.

Der Eigentümer eines Tankstellgrundstückes veräußerte im November 1981 dieses zum Zwecke der Wohnbebauung. Im Verlauf der Im Sommer 1982 begonnenen Abriß- und Ausschachtarbeiten stellte sich heraus, daß der Boden des Grundstücks ölverschmutzt war. Die untere Wasserbehörde erließ gegen die Baugesellschaft, die nunmehr Grundstückseigentümerin ist, wie auch gegen die frühere Tankstellenpächterin Ordnungsverfügungen zur Abwehr einer Grundwasserverunreinigung. Während die frühere Tankstellenpächterin gegen die Ordnungsverfügung Rechtsmittel einlegte, ließen die Geschäftsführer der Baugesellschaft in Ausführung der Ordnungsverfügung Arbeiten erledigen. Ihr Verlangen, die hierfür aufgewendeten rund 176000 DM von der früheren Tankstellenpächterin erstattet zu erhalten, scheiterte endgültig beim
Bundesgerichtshof.

Galvanische Betriebe verursachen vielerlei Belastungen des Betonbodens. Chemischer Angriff durch Säuren und Laugen, die oft warm sind sowie mechanische Beanspruchung durch das Gewicht der Einrichtungen und die Transportmittel, die die Ware zu- und wegführen, gehören zu den wichtigsten von ihnen. Da Beton allein nur ungenügend geeignet und standfest ist, muß dieser nachträglich behandelt werden. Die Steuler-Industhewerke GmbH (Postfach 1448, D-5410 Höhr-Grenzhausen) bieten verschiedene Arten einer solchen Behandlung an. Diese unterscheiden sich im Grad der Beständigkeit und selbstverständlich auch im Preis. Der galvanische Betrieb, bei dem eine Behandlung des Betonbodens - ob bei Neubau oder als Sanierung- „fällig“ wird, muß sich entscheiden, welche Art er wählen will.

Nissan expandiert in England


Nach ausgedehnten Recherchen in ganz Europa, deren Zweck es war, den besten Standort für den Aufbau einer neuen Automobilfabrik zu finden und damit die Folgen des starken Yen sowie die ständige latente Drohung der EGG mit Protektionismus zu über- winden, kam Nissan zum Schluß, daß England die günstigsten Bedingungen dazu biete. Viele Lokalbehörden und Städte wetteiferten darum, Standort des neuen Werks zu werden und boten der Firma Nissan alle möglichen Vorteile an, um sie für sich zu begeistern. Schließlich entschied sich das Unternehmen für die Stadt Washington im englischen Nordosten, eine Region mit hoher Arbeitslosigkeit, in der sie schon vor vier Jahren versucht hatte, Pkw’s der Type „Bluebird“ aus Bauteilen zu montieren, die zum großen Teil aus Japan importiert wurden.

Begriffsbestimmung


Unter der Bezeichnung “cold sealing" (USA, Großbritannien), „Kaltsealing, Kaltverdichtung, Kaltimprägnierung, Niedrigtemperatur- verdichtung, Imprägnierung“ (Bundesrepublik Deutschland), „fissagio a freddo“ (Italien), hat sich in der Aluminiumoberflächentechnik ein neues Sealverfahren etabliert, das eine anodisch oxidierte Aluminiumoberfläche bei ca. 30°C ohne Belagbildung verdichtet und eine Standzeit über Jahre aufweist.

Leserbrief zum Aufsatz von D. Bindschedler

Zum oben aufgeführten Aufsatz (Galvanotechnik 1/88, S. 93-96) erhielten wir einen Beitrag von Herrn Wilhelm Kesternich (Auf der Hufe 12, D-4926 Dörentrup-Wendlinghausen), den wir nachstehend im vollen Wortlaut veröffentlichen. Soweit Bezugnahme auf bestimmte Stellen erfolgt, muß voraus- geschickt werden, daß Herr Kesternich der Originaltext des Vortrages vorlag, der unter der Überschrift „Probleme bei der Prüfung von Bauteilen im Kesternichtest“ bei der Dreiländertagung in Konstanz am 1./2. Oktober 1987 gehalten wurde. Wie angemerkt, ist der veröffentlichte Aufsatz anhand eines auf diesem Vortrag basierenden Manuskriptes entstanden.

Die Beanspruchungsanalyse steht vor der Verfahrensfestlegung

Moderne Beschichtungsverfahren für funktionelle Beschichtungen, wie z. B. die chemische Vernicklung lassen es zu, die Schichteigenschaften gezielt an die späteren Aufgaben des Betriebs anzupassen. Somit stellen sie ein ingenieurmäßiges Fertigungsverfahren dar. Durch die Beschichtung wird ein Verbundwerkstoff erzeugt, bei dem der Grundwerkstoff die Form und die Festigkeitseigenschaften liefert, während die Schicht für die Oberflächenfunktion verantwortlich ist.

1 Einführung

Die 5. Novellierung des Wasserhaushaltsgesetzes vom 23. Septemer 1986, die mit Beginn des Jahres 1987 in Kraft getreten ist, wird in der Abwasser- und Recyclingtechnik neue Maßstäbe setzen. Nach § 7a (1) müssen gefährliche Stoffe - dazu zählen auch die Metalle Kupfer, Nickel, Chrom, Blei, Cadmium und Quecksilber- mit Hilfe von Verfahren, die dem Stand der Technik entsprechen, aus dem Abwasser eliminiert oder von diesem ferngehalten werden. Diesem technischen Niveau entspricht die Mehrzahl der zur Zeit betriebenen Anlagen nicht. Außerdem sollen nach §7a (3) die Indirekteinleiter, soweit es die gefährlichen Stoffe betrifft, wie die Direkteinleiter veranlagt werden. Damit sind nahezu alle Betriebe der Oberflächentechnik, insbesondere aber der Galvanotechnik und der Leiterplattentechnik betroffen.

1 Allgemeines

Die Funktion und Wirkung von Spülen kann mit mathematischen Formeln beschrieben werden. Deren Anwendung ist oft mühsam und zeitraubend, in einigen Fällen sind tiefe Kenntnisse der mathematischen Analysis notwendig. Eine scheinbar einfache Einrichtung wie die Sparspüle kann nur mit Hilfe einer Differentialgleichung berechnet werden. Auch wenn die Lösung bekannt ist [2], müssen weitere unbequeme Umformungen erfolgen [1]. Steht eine Formel zur Verfügung, so kann diese weiter automatisch bearbeitet werden, z. B. nach dem Newtonschen Verfahren [2].

Abgeschlossen im November 1987

Fortsetzung aus Heft 1/88 der „Galvanotechnik“

4 Schichten und beschichtete Werkstoffe (Korrosionsschutz, Oberflächenbehandlungen)

4.1 Anforderungen und Festlegungen

1 Einleitung


Schiffsmotoren werden meist mit stark korrosivem Meerwasser gekühlt. Um einen Korrosionsangriff zu vermeiden, stellen verschiedene Hersteller die Forderung, den äußeren Mantel der Zylinderbuchsen mit einer dicken, porenfreien Nickelschicht (ohne Unterkupferung) zu schützen.
Die Ausarbeitung eines Produktionsverfahrens zum porenfreien Vernickeln von Gußeisen mit Schichten von über 200 um erfordert eine Reihe verfahrenstechnischer Vorbereitungen, die in diesem Aufsatz dargestellt werden sollen.

Bisher nahm man wahrscheinlich an, daß dem nicht so sei. Sonst hätte sich nämlich die anodische Oxidation von Zink, die derartige Werte ermöglicht, längst durchsetzen müssen. Vielleicht trifft aber auch hier das Sprichwort zu: „Gut Ding will Welle haben“. Viele Verfahren, Erfindungen und neue Methoden benötigten oft Jahrzehnte um anerkannt zu werden, bzw. Eingang in die Industrie zu finden.
Die in der Überschrift genannte Beständigkeit ist keineswegs utopisch, sondern harte Realität. In Abhängigkeit von der verwendeten Lösungsformulierung lassen sich sogar weit höhere Werte erzielen.
Obwohl das Verfahren in Deutschland bereits 1968 anläßlich der Interfinish in Hannover vorgestellt wurde, kam es bisher nie zum großen technischen Einsatz. Gespräche, die in
jüngster Zeit mit interessierten Technikern verschiedener Branchen geführt wurden, sind der Anlaß, die anodische Oxidation von Zink nochmals ausführlich zu beschreiben, um vielleicht dann eine Antwort auf die in der Überschrift gestellte Frage zu finden.

Teil 2: Reproduzierbarkeit des Ätzabtrags.


Auswirkung von Temperaturschwankungen und Alterung des Ätzmittels

Fortsetzung aus Heft 11/87 der „Galvanotechnik“

1 Einleitung


Die Reproduzierbarkeit des Ätzabtrages hängt u.a. von der Einstell- und Wiederholbarkeit derjenigen Maschinenparameter ab, die einen starken Einfluß auf die vertikale und laterale Ätzgeschwindigkeit ausüben. Zu diesen Parametern gehört z.B. die Ätzmitteltemperatur, die sich bei Industrie-Ätzanlagen meistens nur mit einer ziemlich hohen Schwankungsbreite konstant halten läßt. Außer den Maschinenparametern ist noch die Ätzmittelalterung von Bedeutung, denn mit zunehmender „Belastung“ des Ätzmittels durch gelöstes Metall ändern sich für den Abtrag wichtige Kenngrößen, wie z. B. das Redoxpotential. Im folgenden werden die Auswirkungen sowohl der Temperaturschwankungen als auch der Ätzmittelalterung am System von wäßrigen FeCl3-Lösungen untersucht und diskutiert.

Lagerhaltung kostet Geld. Nicht nur bei der EG-Butter und den landwirtschaftlichen Überschüssen, auch die Bevorratung mit Zulieferteilen ist aufwendig. Das Material, die Verarbeitungs- und Lagerkosten und alle damit verbundenen Aufwendungen binden Kapital und verteuern dadurch das Endprodukt.
Der Abbau unnötiger Vorratshaltung ist daher eine wichtige Maßnahme, um Kosten zu senken und die Produktion zu rationalisieren. Auf diese an sich nicht neue Erkenntnis stützt sich die in der japanischen Automobilindustrie entwickelte “Just-in-time”-Methode.

Fachzeitschriften aus aller Welt... für Sie gesichtet!

Bericht über die Entwicklung eines Leiterplattenherstellers in der Schweiz

Wandel im technologischen Umfeld

Leiterplatten sind in der Welt der Elektronik zu unentbehrlichen Bauteilen geworden. Ihre Fertigung und ihre technologische Umwelt stehen vor immer neuen Herausforderungen. Der anhaltende Trend zur Miniaturisierung, die Forderung nach immer schnelleren digital-elektronischen Systemen und die immer höheren Ansprüche an Qualität und Präzision sind nur einige Beispiele dafür. Sie führten zu einer massiven Erhöhung der Packungsdichte. SMD-Technologie und Mehrlagenschaltungen (Multilayer) sind produktseitig, automatisierte Prozesse und Reinraumtechnik aus Sicht der Fertigung die zeitgemäßen Antworten auf diese Entwicklungen. Eine konsequente Qualitätssicherung ist Voraussetzung für die qualitativ hohen Ansprüche an die Leiterplatten.

Bericht über ein Schering-Fachgespräch am 22. Oktober 1987 in Böblingen

Neue Entwicklungen in der Leiterplattengalvanik waren das Thema beim diesjährigen Fachgespräch der Firma Schering, das für den süddeutschen Raum in Böblingen in der Kongreßhalle veranstaltet wurde. Das Fachgespräch bot die Möglichkeit zu einem intensiven Erfahrungsaustausch, waren doch über hundert Fachleute aus der Leiterplattenbranche zugegen.

Bericht über die Einweihung eines neuen Firmengebäudes der Würth Elektronik GmbH & Co. KG in Niedernhall

4000 m2 zusätzliche Produktionsfläche, vollgepackt mit modernster Technik, konnte die Würth Elektronik GmbH & Co. KG am 4. Dezember 1987 in Betrieb nehmen.
Die Würth Elektronik wurde 1971 als eine Abteilung der Adolf Würth GmbH & Co. KG gegründet und zwar, so Hartmut Reupert, Geschäftsführer der Würth-Elektronik, mit der Absicht, in einem wirtschaftlich zukunftsträchtigen Bereich Fuß zu fassen. Das Unternehmensziel war, Leiterplatten für die Elektronikindustrie herzustellen. Im Januar 1976 wurde die Würth Elektronik GmbH & Co. KG als selbständige Firma in das Handelsregister eingetragen.

Bericht von Dipl.-Ing. U. Vogt über ein Weiterbildungsseminar Leiterplattentechnik der Electronic Forum GmbH am 28. bis 30. Oktober 1987 in Fellbach

Der nunmehr bereits 6. Teil des Weiterbildungsseminars Leiterplattentechnik, diesmal der SMD-Technologie gewidmet, war mit annähernd 200 Teilnehmern gut besucht und bestätigte nicht zuletzt dadurch die Aktualität der gewählten Thematik.

Eine Übersicht über interessante Exponate in der Leiterplattenfertigung (Teil 1)

Nach der Ausdehnung der Productronica ’87 auf das gesamte Messegelände (mit 1462 Ausstellern und 192 zusätzlich vertretenen Firmen) konnte nun gegenüber 1985 auch ein Besucherzuwachs von 15% verzeichnet werden: etwa 76000 Fachleute des In- und Auslandes, davon 44 % Erstbesucher, haben in den fünf Tagen vom 10. bis 14. November 1987 diese 7. Internationale Fachmesse für die Fertigung in der Elektronik besucht. Auch die begleitenden Kongreß- und Seminarveranstaltungen hatten mit ca. 850 Teilnehmern guten Zuspruch.
Die internationale Bedeutung dieser Messe zeigt sich nicht nur darin, daß fast die Hälfte der ausstellenden Firmen (714) aus dem Ausland kamen, sondern auch am hohen Anteil von über 26% ausländischer Besucher aus 58 Staaten.
Nachfolgend eine Zusammenfassung für die Leiterplattenfertigung wichtiger Exponate.

 Auszüge aus den interessantesten Vorträgen zum Thema SMT kommentiert von Dipl.-Physiker Gustl Keiler (Teil 3)

Heißluftverzinnen
von Oberflächenmontageleiterplatten

Vergleich von Zinn- und Zinn/Blei-Lötbarkeit in der Oberflächenmontagetechnik


Lotpaste im Vergleich zu Lotformteilen -
eine vergleichende Studie

Das Erzielen von hohen Ausbeuten
in der Oberflächenmontage
durch Verringerung der Fehlerhäufigkeit
auf 50 PPM mit dem von AT&T/IS Little Rock entwickelten Oberflächenmontageprozeß

Infrarotlöten in der SMT:
Überlegungen zur Wärmeübertragung
und Ausbeute

Beim Bau von Galvanoananlagen gibt es noch Sparpotentiale, die durch Überlegung und richtige Auslegung ausgeschöpft weren können. Wie, das soll im folgenden dargestellt werden.

- Auf das Abdeckband kommt es an –

Interview während der Productronica ’87 mit Herrn Grah, Geschäftsführender Gesellschafter der Moeller Grah GmbH

Bei der Herstellung von Leiterplatten ist die Vergoldung von Steckerleisten ein besonders kritischer, aber für die zuverlässige Funktion ausgesprochen wichtiger Fertigungsschritt. Über die dabei auftretenden Probleme und ihre Lösung durch Anwendung von Siegelanstelle von Selbstklebemassen bei den Abdeckbändern sprachen wir mit Klaus Grah.

Fachzeitschriften aus aller Welt... für Sie gesichtet!

Moderne Aufbereitungsmethoden, wie die Vakuumdestillation, erfüllen die hohen Anforderungen an Spülwasserqualität und Wirtschaftlichkeit. Sie schützen die Umwelt und sparen Anwendern gleichzeitig bares Geld durch die Reduzierung der Entsorgungskosten.

Viele von Ihnen erinnern sich noch. Mitten in der Nacht zum 20. Juli 1969 betrat der amerikanische Astronaut Neil Armstrong als erster Mensch den Mond und sprach dabei die denkwürdigen Worte: „Ein kleiner Schritt für einen Menschen aber ein großer für die Menschheit.“ Diese bejubelte nicht nur die technische Großtat der USA sondern auch die geradezu philosophische Äußerung des Astronauten. Ich selbst war damals 13 Jahre alt, saß schlaftrunken vor dem
Fernseher und dachte, dass mir mal eine solche Formulierung im Schulaufsatz einfallen sollte. Später gab Armstrong zu, dass der Satz nicht von ihm stammte, sondern von der PR-Abteilung der NASA und die Menschheit war enttäuscht. Aber egal, 1969 und mit den folgenden 5 Mondmissionen (eigentlich waren es 6 aber Apollo 13 scheiterte bekanntlich) bis 1972 wurde der Grundstein dafür gelegt, was heute, 50 Jahre später, auf und mit unserem Trabanten geschieht.

Der Explosionsschutz in Unternehmen mit explosionsfähigen Lösungsmitteln und Stäuben vollzieht sich in der Regel bestenfalls formal. Eigene Erfahrungen mit Explosionen verbleiben zumeist im Dunkeln, vor allem beim Ausbleiben größerer Schäden. Aber selbst die Ursachen großer Explosions-Unglücke gelangen allzu oft nicht an die Öffentlichkeit, zum Schaden der zahlreichen Unternehmen mit späteren analogen Katastrophen.
Aus versicherungstechnischen Gründen und Angst vor juristischen Konsequenzen und Imageschäden verbleiben Explosionsursachen trotz umfangreicher Bemühungen meistens im Verborgenen. Explosionsschutz ist mehr als das Befolgen von gesetzlichen und untergesetzlichen Vorschriften: er umfasst auch das Lernen aus Vorkommnissen, den Austausch entsprechender Erfahrungen sowie umfangreiche Schulungen, vor allem im Bereich des präventiven Explosi- onsschutzes. //

Explosion prevention and -protection in companies, dealing with potential explosive solvents and -dusts, normally is carried out at most in form and content. Own Experiences with explosions mostly are remaining in the dark, especially after the absence of substantial damages. But even the cases of heavy accidents are often not published, a great disadvantage to companies with analog fatalities later.
Caused by insurance technical reasons, fear of juridical consequences and loss of image the reason of the explosions remain in secrecy. Explosion prevention is more than following legal regulations and standards: it incorporates as well the review of other incidents, the exchange of correspondent experiences as considerable education, mainly in the field of preventative explosion protection.

Die Oberflächentechnik ist ein Bereich mit hoher Wertschöpfung. Sie verändert nur die Oberflächenstruktur der Materialien, erhält jedoch gleichzeitig wertvolle Materialeigenschaften, um die geforderte Leistung eines Werkstücks zu erzielen. So wurden beispielsweise bei Medizinprodukten die Materialeigenschaften wie Festigkeit, Haltbarkeit und Zähigkeit im Laufe der Jahre weiter entwickelt und optimiert und erfüllen weitgehend die geforderten Anforderungen. Die Oberflächeneigenschaften sind jedoch entscheidend für die späteren Anwendungen: Ob Katheter, Knieimplantat, Stent, Medizinpumpe oder Diagnosegerät, es sind die Außenflächen, die mit den Flüssigkeiten und Geweben in Berührung kommen und oft über Funktionstüchtigkeit oder Nutzen des Gerätes entscheiden. Es ist die Oberfläche des Materials, die Entzündungen, Infektionen, Heilung und andere relevante physiologische Prozesse verursacht.//

Surface engineering is a high added-value field which aims at only changing materials surface structure while preserving valuable bulk properties to achieve improved performance. For example, in case of medical devices, bulk material properties such as strength, durability and toughness have been well developed and optimized over the years, and broadly satisfy the needs in the field. However, the surface properties are often these that determine the fate of the device. Whether it is a catheter, a knee implant, a stent, drug delivery or a diagnostic device, it is the outer surfaces that is in contact with biological fluids and tissue and often determines the device’s fate, performance or usefulness. It is the surface of the material that causes inflammation, infection, healing and other relevant physiological processes.

In der Beschichtungstechnologie geht man vermehrt dazu über, selbstorganisierte Strukturierungsmechanismen zu nutzen. In der Atomlagenabscheidung erlaubt das sich selbst begrenzende Schichtwachstum, mit dem Abscheiden von Atomlage für Atomlage, Materialeigenschaften gezielt einzustellen. Ähnlich ist dies möglich bei der chemischen Erzeugung von Polyelektrolytschichten. Ein Substrat wird abwechselnd in positiv und negativ geladene Polyelektrolytlösung getaucht –jeweils dazwischen kommt es in eine Spüllösung. Polyelektrolyte formieren sich je nach Ionenstärke entweder in gestreckter Form oder knäuelartig.

Highlights der PSE 2018

Die Konferenz

Die 16th Conference on Plasma Surface Engineering wurde vom 17.–21. September 2018 im Kongresshaus Garmisch-Partenkirchen abgehalten. Mit fast 800 Besuchern und einer voll ausgebuchten Industrieausstellung (mehr als 70 Aussteller) war sie auch diesmal wieder ein voller Erfolg. Zu ihren Highlights zählten neben den Vorträgen und Posterbeiträgen der öffentliche Abendvortrag, der Industrieworkshop mit Industrieabend, das Konferenzdinner sowie drei Tutorials. Im Rahmen des Konferenzdinners wurden die PSE Preise verliehen und auch das 30-jährige Bestehen der PSE gefeiert. Nachfolgend wird über einige Schwerpunkte der Veranstaltung berichtet, darunter die Diskussionsrunde „Industrie 4.0.“, der Industrieworkshop mit dem Thema „MEMS in our daily life“ sowie ausgewählte Vorträge aus verschiedenen Sitzungen.

Einleitung

Die Zuverlässigkeit neuartiger flexibler optoelektronischer Geräte hängt stark von den mechanischen Eigenschaften einer dünnen keramischen Oxidschicht ab. Derzeit ist eine der gängigsten Kombinationen eine dünne Indiumzinnoxid (ITO)-Schicht auf Polyethylenterephthalat (PET) als Substrat. Die ITO-Schicht liegt in der Regel bei einigen hundert Nanometern Schicht- dicke und ist sehr rissanfällig.
Risse in der Schicht erhöhen den elektrischen Widerstand und machen diese unbrauchbar. Daher ist die Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften von ITO-Schichten sehr wichtig.
In der Vergangenheit wurden die Eigenschaften der ITO-Schichten, die auf Glas abgeschieden wurden, untersucht. Weil aber die Schicht eine amorphe Struktur aufweist, können deren Eigenschaften abweichen, wenn sie auf Polymersubstrat abgeschieden werden.