Artikelarchiv

Neu- und Weiterentwicklungen in der chemischen Technik und Biologietechnologie präsentierten 3200 Aussteller aus 30 Ländern auf der ACHEMA ’91, die vom 9. bis 15. Juni in Frankfurt/M. stattfand und etwa 275 000 Fachbesucher zählte. Dabei Ist zu berück- sichtigen, daß die ACHEMA im Gegensatz zu üblichen Messen nicht als Treffpunkt für Geschäftsabschlüsse gilt, sondern vielmehr den Erfahrungsaustausch und die „Diskussion am Objekt“ zum Ziel hat.

Jahresbericht 1990 der BAM

Im Jahresbericht 1990 der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Berlin, wird zunächst darauf hingewiesen, daß sich mit der Schaffung der Wirtschafts- und Währungsunion zwischen beiden Teilen Deutschlands und dem Beschluß zur deutschen Einheit am 3. Oktober 1990 für die BAM und für das Materialprüfwesen in der erweiterten Bundesrepublik neue Rahmenbedingungen ergeben haben, nach denen der BAM 358 neue Planstellen zugewiesen wurden, von denen 67 Stellen aus den alten Bundesländern, 291 aus den neuen Bundesländern besetzt werden konnten.

Abscheidung, Eigenschaften, Meßmethoden, Qualitätssicherung

Bericht über eine Veranstaltung der Technischen Akademie Esslingen am 12./13. Juni 1991

Galvanische Verfahren ermöglichen die Abscheidung von Metall- und Legierungsüberzügen mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften. Durch die Zusammensetzung der Elektrolyte und die Abscheidungsbedingungen lassen sich diese steuern und den unter- schiedlichen Forderungen an die Oberflächeneigenschaften anpassen. Um dies gezielt zu können, bedarf es einerseits gründlicher Kenntnisse über den Zusammenhang zwischen dem Abscheidungsprozeß und den Schichteigenschaften. Andererseits ist es notwendig, Meßmethoden für die einzelnen Eigenschaften zu kennen, mit deren Hilfe sie mit ausreichender Genauigkeit und Reproduzierbarkeit gemessen werden können.

Bericht über die Inbetriebnahme einer vollautomatischen Eloxalanlage in der Fa. Galvano GmbH Wernigerode am 11. Oktober 1991

Der 11. Oktober war ein bedeutungsvoller Tag für den Oberflächenveredlungsbetrieb Galvano GmbH in Wernigerode und im erweiterten Sinne für die gesamte Galvanobranche der ehemaligen DDR. An diesem Tag wurde in dem Unternehmen eine der modernsten Anodisier- und Färbeanlagen feierlich in Betrieb genommen, die in einer Rekordzeit von nur sieben Monaten errichtet wurde.

Ein galvanischer Handwerksbetrieb wurde 100 Jahre alt

Bericht von einer Feierstunde zum 100jährigen Bestehen der Metallveredlung Julius Fingerte & Söhne in Esslingen

Vor 100 Jahren, am 25. August 1890, gründete Wilhelm Klinger in der Esslinger Altstadt eine Werkstatt zum Gravieren, Versilbern und Vernickeln. Am 5. September 1929 erwarb sie dann Julius Fingerte, der sie durch Mithilfe seiner Frau unter der Firmenbezeichnung: Julius Fingerte, vormals Wilhelm Klinger, Galvanische Anstalt, Esslingen weiterbetrieb. Im Jahre 1951 traten die Söhne Emil (Maschinenbaumeister) und Erich (Galvaniseurmeister) als Mitinhaber in den Betrieb ein, der ab diesem Zeitpunkt als: Julius Fingerte & Söhne oHG, Metallveredlung, Esslingen, firmiert.

Eine aktuelle Firmenkooperation im Bereich der Dünnschicht-Technik meldet Norwegian Talc Deutschland GmbH, Bad Soden-Salmünster. Das Unternehmen ist seit einigen Jahren der europäische Vertriebspartner des amerikanischen Herstellers CERAC. CERAC bietet weltweit das umfassendste Programm an Sputtering Targets für Elektronik, Optik und tribologische Schichten sowie an hochreinen Aufdampfchemikalien aller Art und Form für sämtliche Anwendungen der PVD-Dünnschichttechnik. CEFMC gilt heute als führender Anbieter heißgepreßter Targets wie Oxide, Fluoride und Boride etc.


Die bundesdeutschen Abfallberge türmen sich: 40 Millionen t/a Hausmüll nach der deutschen Wiedervereinigung. Von kompetenter Seite verlautet, daß auch Verpackungsordnung und Duales System keine Größenordnungen verändern. Da nimmt sich die Galvanotechnik mit 50000 bis 100000 t/a relativ gering aus. Zu verdanken ist dieses geringe Aufkommen den bereits seit Ende der sechziger Jahre getätigten erheblichen Investitionen.

Vor gut vier Jahren führte der Autor an dieser Stelle [1] unter der Überschrift „Chlorierte Lösemittel - Eine bleibende Gefahr für das Grundwasser?“ unter anderem aus:
„Einige leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe (CKW) haben als Lösemittel eine breite Anwendung gefunden und sind dabei nicht immer mit der notwendigen Sorgfalt gehandhabt worden. So finden sie sich heute vielerorts im Grundwasser, wo sie ohne Frage nicht hingehören.

Heute sind die Gefahren erkannt, und sie können beherrscht werden. Es gilt nun, das Problembewußtsein aller CKW-Anwender zu schärfen und ihnen zu zeigen, wie mit diesen Stoffen sicher für Mensch und Umwelt umgegangen werden kann.
Die hier diskutierten chlorierten Lösemittel haben eine Reihe von nicht zu übersehenden Vorteilen. Es sind dies insbesondere:

- Hohes Lösevermögen für Fette, Öle, Harze und 
Wachse
- Einfache Rückgewinnung des Lösemittels durch 
Destillation 

- Kein Flammpunkt – Hohes Sicherheitsniveau bezüglich Brand- und Explosionsschutz 

- Niedrige Verdampfungswärme – Energiesparende Anwendung 

- Günstiger Preis 


Betriebsstätten mit relativ geringem Anfall metallhaltiger Abwässer können das extern zu regenerierende Decker-lonenaustauschersystem zur Kreislaufführung sämtlicher Spülwässer einsetzen. Das Verfahren illustrieren die Abb. 1-3.
Dadurch wird eine Abwasserableitung bzw. Abwasserbehandlung vermieden, der Bedienungsaufwand minimal gehalten und Frischwasser eingespart.
Die lonenaustauscherpatronen sind mit 30 I Harz befüllt und haben ein Transportgewicht von ca. 35-40 kg.
Anhand von Beispielen sollen im weiteren drei Betriebe vorgestellt werden, die seit zwei Jahren auf diese Weise eine abwasserfreie Galvanik betreiben.

Unter besonderer Berücksichtigung der Spültechnik und der Abwasserbehandlung


1 Einleitung


In den neuen Bundesländern gibt es etwa 500 bis 600 Galvaniken in Form von Abteilungen in Industriebetrieben, von Handwerksbetrieben sowie von Lohnbetrieben. Vorherrschend ist die Form der Galvanikabteilung in Industriebetrieben, weil diese in der Planwirtschaft dem Zwang unterlagen, autark zu bleiben und sich möglichst nicht in Abhängigkeiten zu begeben.


Die Bundesregierung bereitet z. Z. die sogenannte Elektronikschrott-Verordnung vor, die eine Rücknahme und Verwertung der stark zunehmenden elektronischen Geräte vorsieht. Computer und Geräte der Unterhaltungselektronik werden in einem immer größeren Umfang vermarktet. Vielfach wer- den sie heute nicht mehr infolge Verschleißes verworfen, sondern weil man einfach modernere, inzwischen neu entwickelte Technik besitzen möchte.

1 Zur Situation


Nachdem unter der bundesdeutschen Betrachtungsweise jeglicher Technik zunehmend jeder Stoff Gefahr läuft, als umweltschädigend mit hohen Auflagen und Kosten befrachtet zu werden, sinnen die Entwickler verständlicherweise auf die Verwendung weitgehend harmloser Betriebsstoffe und ersetzen zunehmend chemische Wirkung durch physikalisch-mechanische.
In einer Epoche, in der lebensnotwendige essentielle Elemente wie Zink aus vermeintlichen Umweltschutzgründen im Abwasser weit unter den Richtwert für Trinkwässer begrenzt werden, muß man jedoch auch die Verwendung anderer natürlicher Stoffe differenziert betrachten.

Kein Zweifel: Das Interesse an der Productronica war wieder sehr groß. Zwar hatten weniger Besucher als vor zwei Jahren den Weg nach München gefunden, aber die Aussteller trösteten sich mit der Feststellung, es seien wirklich kompetente und interessierte Leute auf die Stände gekommen, über das leichte Defizit hinweg.

Die Beschichtung mit Lötstopplack gilt heute als unverzichtbarer Bestandteil der Leiterplatte. Sollte sie ursprünglich nur die Lotaufnahme auf den Leitern verhindern, so gewährleistet sie heute darüber hinaus vielfältige physikalische, mechanische und elektrische Eigenschaften, z. B. hohe Durchgangs- und Oberflächenwiderstände, Beständigkeit gegen Fluß- und Lösemittel, Korrosionsschutz. Optimal schützen Lötstoppmasken, wenn eine vollständige Einkapselung der Leiter erreicht wird.

Ein Ausblick in die 90er Jahre


In den frühen 80ern begann ein Trend, der bis heute kontinuierlich anhält und sich in den nächsten Jahren verstärkt fortsetzen wird: Die Entwicklung von neuen Halbleiterstrukturen für die Oberflächenmontage auf Leiterplatten als Alternative zur Durchsteckmontage.
Die Mehrzahl der Anwender kann keine unverpackten Halbleiterchips verarbeiten, daher muß der Bauteilhersteller die zugehörige Gehäuse- und Verbindungstechnologie bereitstellen. Die Ursachen für eine anspruchsvolle Verpackungstechnik der Chips liegt in
dem Wunsch begründet, eine immer höhere Funktionalität auf kleinerem Raum zu verwirklichen.


1 Eine Geschichte des Lotpastendrucks

Warum beschäftigt uns heute die Gegenüberstellung von Siebdruck und Metallschablonendruck zur Applikation von SMD-Lotpaste? Ist das Aufbringen von Lotpasten nicht schon längst ein alter Hut? Offensichtlich nicht, denn das Thema beschäftigt laufend die Fachwelt in der Presse, auf Messen und Fachtagungen. Der Grund dafür liegt vermutlich auf der einen Seite bei den zunehmenden SMD-Einsteigern und-Umsteigern, auf der anderen Seite jedoch an der Tatsache, daß die Drucktechnik vor der Einführung von SMDs in der Leiterplattenbestückung überhaupt gar nicht erforderlich war. Leiterplatten-Hersteller beherrschten hingegen sehr wohl eine schon ausgefeilte Siebdrucktechnik.

2 Übersicht über die in Deutschland erhältlichen dünnen Laminate
zur Herstellung von Multilayern

Ziel dieser Übersicht ist es auch hier, dem Multilayerhersteller die in Deutschland angebotenen dünnen Laminate auf der Basis von Epoxid/Glas vorzustellen. Der Vergleich der einzelnen Typen beruht auch hier auf den in den Datenblättern enthaltenen Informationen. Selbstverständlich hat jeder Basismaterialhersteller seine Standardmaterialaufbauten, die sich jedoch aufgrund unterschiedlicher Gegebenheiten von Zeit zu Zeit ändern können. Es werden für jede Materialstärke jedoch auch Sonderaufbauten angeboten, so daß damit eigentlich die gesamte Palette abgedeckt wird. Bezüglich dieser Laminataufbauten möchten wir direkt an die einzelnen Basismaterialhersteller verweisen.

Bericht über das 11. Kontaktseminar vom 25. bis 27. September 1991 an der Universität Karlsruhe

Das technisch-wissenschaftliche Programm der Fachtagung wurde einerseits wieder von speziellen Schwerpunkten, andererseits jedoch von der Wiedervereinigung Deutschlands geprägt. Es ist gelungen, einige der hochwertigen Arbeiten, die in der Forschung und Entwicklung der neuen Bundesländer geleistet werden, in das Tätigkeitsfeld des VDE-Fachausschusses „Kontaktverhalten und Schalten“ einzubeziehen. Zielsetzung ist, diese Arbeiten stärker, als es in der ehe- maligen DDR möglich war, in die Praxis um- zusetzen.

Bericht über ein Seminar der ICDA am 10. Oktober 1991 in Nürnberg

Die ICDA (International Circuit Designers /Association) ist eine Vereinigung der Leiterplattenentflechter, die vor etwas über 2 Jahren nach langer Vorarbeit gegründet wurde. Sie ist am Sitz des EIPC in Lugano angesiedelt und arbeitet mit diesem eng zusammen. Eines der Hauptziele der ICDA ist es, die Kommunikation zwischen dem Leiterplattenentflechter und -hersteller zu verbessern. Zu diesem Zweck veranstaltet die ICDA u. a. Workshops sowie Seminare und gibt Dokumentationen heraus, auf die die Mitglieder zurückgreifen können.

Mitteilung der RUWEL-WERKE Geldern

Speziell für Multilayer-Backpanels bis zu einer Gesamtstärke von 3,9 mm wurde von der RUWEL-Engineering-Gruppe eine Verfahrensoptimierung erarbeitet, die für die Anwender in diesem Bereich sehr interessant sein dürfte.

Wie bereits im Heft 11 berichtet, trafen sich die Mitglieder des Verbandes der deutschen Leiterplattenindustrie am Vorabend der Productronica ’91 zu ihrer Jahreshauptversammlung im Pschorr-Keller am Messegelände in München. Zur Zeit zählt der VdL 50 ordentliche Mitglieder (Leiterplattenhersteller, die mindestens 50 % ihres Umsatzes an den freien Markt liefern) und 44 außerordentliche Mitglieder (Zulieferer, Institute und Behörden).

Ciba-Geigy, Nippon Paint und Schering vereinbaren Zusammenarbeit auf dem Gebiet elektrophoretisch abscheidbarer Photoresiste

Die Ciba-Geigy AG, Nippon Paint Co., Ltd., und die ScheringAGhaben während der Productronica in München den Abschluß einer internationalen Vereinbarung bekanntgegeben, deren Ziel in der Einführung elektrophoretisch abscheidbarer Fotoresiste in Europa und Nordamerika besteht.
Elektrophoretisch abgeschiedene Fotoresiste und die zugehörigen Anlagen werden bereits von technologisch führenden japanischen Herstellern von Leiterplatten sowohl in Lohn- als auch in In-House-Fertigungen eingesetzt; sie ermöglichen die Fertigung von Leiterplatten hoher Packungsdichte mit einer Ausbeute von weit über 90 % und fördern da- mit eine weitergehende Integration von ober- flächenmontierten Bauelementen.

Fachzeitschriften aus aller Welt... für Sie gesichtet!

Noch zwei Jahre trennen uns vom europäischen Binnenmarkt mit seinen ungeheuren Chancen. In allen Mitgliedsländern bereiten sich Industrie und Handel intensiv auf ihn vor. Manager, Kaufleute, Techniker, Wissenschaftler lernen in seinen neuen Dimensionen zu denken. Allein die Einsparungen durch den offenen Austausch ohne Grenzen werden nach dem Cechini-Bericht jährlich 400 Milliarden DM betragen. Etwa die Hälfte davon soll auf den technischen Bereich entfallen, wo u. a. die Möglichkeiten zum Abbau kostspieliger Doppelt- und Dreifachforschung und -entwicklung genutzt werden müssen. Allein in der Bundesrepublik Deutschland können auf diese Weise schätzungsweise von derzeit rund 60 Milliarden DM für Forschung und Entwicklung etwa 18 Milliarden eingespart werden.

Eine Auswertung der internationalen Fachliteratur1988/89

1 Einleitung


Versucht man aus den Fachaufsätzen des Berichtszeitraumes 1988/89 den wichtigsten Trend für die Fortentwicklung in der Galvanotechnik herauszulesen, so dominiert ganz eindeutig an erster Stelle das Anliegen hoher Qualität [165]. Nachdem im vorjährigen Bericht [179] vor allem auf das Bemühen nach einem möglichst breiten Einsatz galvanischer Überzüge zu funktionellen Zwecken hingewiesen wurde, sind diesmal die Beiträge offensichtlich davon geleitet, daß sich dieses Ziel nur realisieren läßt, wenn es gelingt, Schichten gezielt mit präzise definierten Eigenschaften und einwandfreier Reproduzierbarkeit abzuscheiden.
Dies ist nur mit Hilfe einer ausgefeilten Qualitätssicherung möglich, die nicht nur den galvanischen Prozeß selbst, sondern auch die „vor-“ und „nachgalvanischen“ Phasen betrifft [517].

Anwendungsbeispiele aus der Hydraulik – und Pneumatiktechnik


Hoher Korrosionsschutz, hohe Verschleißfestigkeit und hohe Duktilität sind Vorzüge der Chemisch-Nickelschichten, z. B. nach dem Dum/-Coaf®-Verfahren (DNC), die in einer Vielzahl von technischen Anwendungsfällen zum tragen kommen.
Preiswerte und leicht zu bearbeitende Werkstoffe können mit einem Oberflächenschutz versehen werden, der den Anforderungen durch die Umgebung in bestimmten Grenzen angepaßt werden kann. Traditionelle Anwendungen für diese so vielfältigen Chemisch- Nickelschichten sind sicherlich in der Hydraulik- und Pneumatikindustrie zu finden.

Zur ständigen analytischen Kontrolle von Galvanikbädern werden heute noch vielfach veraltete maßanalytische Methoden eingesetzt, die sehr zeitraubend, arbeitsintensiv und wenig genau sind. Moderne Meßgeräte dagegen arbeiten mit Mikroprozessoren, die den Potentialverlauf während der Analyse selbständig kontrollieren und das Meßergebnis gleich in jeder gewünschten Konzentrationseinheit anzeigen. Als Indikatoren werden dabei keine Farbsubstanzen verwendet, sondern dienen ionenselektive Elektroden, die sehr viel genauer arbeiten und nicht individuellen Fehlern unterworfen sind. Auf diese Weise können die Analysen soweit automatisiert werden, daß mit sehr geringem Personalaufwand hohe Probendurchsätze erreicht werden können.

Die technische Reduktion von Cr(VI)-Verbindungen in Chromabwässern erfolgt in jüngster Zeit überwiegend durch Schwefel(IV)- Salze, wie z. B. Schwefeldioxid, Natriumsulfit, Natriumhydrogensulfit, Natriumhyposulfit u. ä. Alle diese Technologien sind umweltfreundlich und leicht steuerbar. Die Aufsalzung des Abwassers ist dabei gering, und die genannten Chemikalien bilden keinen festen Schlamm, wie z. B. die Fe(ll)-Salze. Darüber hinaus sind diese Verfahren nicht betriebs- aufwendig, ihre Anwendung ist leicht kontrollierbar (sogar nur visuell), und der Reaktions- verlauf ist mittels einer einfachen Apparatur automatisch steuerbar. Gerade deswegen werden diese Technologien auf allen automatisch gesteuerten sowie den meisten klassischen (d. h. handgesteuerten) Anlagen genutzt.

Einleitung
Zinn und besonders die Legierung Zinn / Blei findet verbreitete Anwendung als Überzug von Teilen, die verlötet werden müssen. Solche Schichten werden entweder stromlos, durch Galvanotechnik oder durch Tauchlöten hergestellt.
Die stromlose Verzinnung durch lonenaustausch, bei der das Substratmetall von einer Zinnschicht verdrängt wird, findet hauptsächlich bei Kupfer- und Aluminiumsubstraten Anwendung. Es läßt sich nur eine begrenzte Dicke erzielen, da die Ablagerung aufhört, wenn das Substrat vollständig bedeckt ist.

Die Funktionalität vieler Werkstoffe, Bauelemente und Ausrüstungen in den unterschiedlichsten Anwendungsbereichen hängt in entscheidendem Maße von den physikalischen, chemischen und tribologischen Eigenschaften der jeweiligen Oberflächen ab. Insbesondere in den letzten Jahren hat deshalb eine intensive Forschungs- und Entwicklungstätigkeit auf diesem Gebiet eingesetzt, im Schwerpunkt des interesses standen und stehen dabei plasma- und ionengestützte Prozesse, mit denen sich eine Vielzahl von sonst unzugänglichen Schichteigenschaften oder oberflächennahe Materialmodifikationen realisieren Iassen. Dieser Beitrag beschäftigt sich mit neueren Verfahren aus diesem Bereich, gibt Anwendungsbeispiele und beleuchtet Vor- und Nachteile der jeweiligen Technologien.

1 Einleitung

Die Abscheidung von galvanischen Ni/Co- Legierungsschichten findet auch heute noch ihre Anwendung vor allem in der Galvanoformung, dem Korrosionsschutz und als dekorative Schicht. Im Vergleich zu reinen Nickelschichten werden durch die Legierungsabscheidung verbesserte mechanische und magnetische Eigenschaften erzielt. Insbesondere ist es möglich, härtere und festere Überzüge zu erhalten, die bei Temperaturbeanspruchung keine Versprödung zeigen. Deshalb erschienen auch in jüngster Zeit zahlreiche Arbeiten und Untersuchungen zur Abscheidung spannungsarmer, thermisch stabiler Ni/Co-Schichten mit hoher Härte auf Basis unterschiedlicher Elektrolytzusammensetzung und Elektrolytparameter [1-8].

Düstere Prognose für 1990


Die Prognose der Regierung für die britische Wirtschaft im Jahre 1990 ist wenig erfreulich. Man erwartet ein Wachstum von nur 1,25 %, verglichen mit 4,25 % in 1988 und 2 % im Jahre 1989. Schlimmer ist noch, daß 1990 die Zahlungsbilanz mit £ 15 Bill, nur geringfügig besser sein wird als die Rekordhöhe von £ 20 Bill, im Jahre 1988 und somit höher aus- fällt, als in fast allen anderen Industrieländern mit vergleichbarer Wirtschaftsgröße. Die Inflation geht ebenfalls nur langsam zurück und wird 5,75 % nicht unterschreiten.

als Wegweiser zur modernen Fertigung


Über 700 Unternehmen aus mehr als 30 Ländern waren auf der Fachmesse „Schweißen + Schneiden ’89“ (13. bis 20. September in Essen) vertreten. Die Vorführungen der zahlreichen Exponate sowie die anschließenden Diskussionen ließen erkennen, daß den Schweißanlagen und ihren Peripheriegeräten große Bedeutung auch in der Mikroelektronik beizumessen ist, und Beispiele hierzu sind modulare Schweißstromquellen in Invertertechnik, Systemkomponenten, die aufgrund eindeutiger Funktionstrennung Stapel- und kombinierbar sind. Intensive Bemühungen haben weltweit auch zur Modifizierung von Werkstoffen mit dem Ziel geführt, den sparsameren Einsatz von Energie und Rohstoffen sowie eine verringerte Umweltbelastung zu ermöglichen, und auch hierzu bietet die Mikroelektronik bereits einige Beispiele, wie etwa das laserunterstützte Beschichten, dessen Möglichkeiten vor allem darin liegen, neue Werkstoffzustände zu verwirklichen. Einen Überblick zu einigen Exponaten, die auf der Fachmesse in Essen gezeigt wurden, gibt der anschließende Bericht.

Bericht vom 2.AGG-Symposium mit Ausstellung am 28./29. September 1989 in Bad Homburg

Bei Konstrukteuren, Designern, Korrosionstechnikern, Qualitätsprüfern, Technologen, Betriebsleitern, Planern und Einkäufern in der metallbe- und verarbeitenden Industrie liegt im allgemeinen die Entscheidung, wenn es um die Wahl der geeignetsten Oberflächenbehandlung für bestimmte Erzeugnisse oder Teile geht. Ihre Wahl stützen sie auf Kenntnisse und Unterlagen, die ihnen über die einzelnen Verfahren zur Verfügung stehen. Je besser, gründlicher und aktueller diese Informationen sind, je prägnanter eine Oberflächenbehandlung ihre Vorteile begründet, um so größer ist ihre Chance, eingesetzt zu werden.

Früher bildete gerade die Automobilbranche gewissermaßen eine Art Aushängeschild für die Galvanotechnik mit den zahlreichen verchromten Teilen wie Radkappen, Stoßstangen usw. In den letzten Jahrzehnten mußten die Galvanotechniker diese Domäne an die Verarbeiter von Edelstahl und vor allem die Kunststoffhersteller abgeben. Kunststoffe lassen sich nicht nur hinsichtlich der Form den Wünschen eleganter anpassen als Metalle, sie lassen sich auch durch Modifikation ihrer Eigenschaften sehr zweckbezogen herstellen. Das Thema Korrosion ist bei Kunststoffen ohnehin nicht mehr relevant.

Am 15. Oktober 1989 wurde in Schwäbisch Gmünd im Beisein von viel Prominenz aus internationaler Wirtschaft, Wissenschaft und Politik die Europäische Akademie für Oberflächentechnik - oder auch European Academy cf Surface Technology (EAST) genannt - gegründet. EAST ging aus der Arbeit des auch in Schwäbisch Gmünd beheimateten Europäischen Komitees für Oberflächentechnik hervor, andererseits erweitert es aber auch die Aktivitäten des dortigen Zentrums für Oberflächentechnik (Z.O.G.)auf die europäische Ebene.

Über 2000 Aussteller auf der Weltausstellung der Metallbearbeitung


An der diesjährigen EMO, der Europäischen Werkzeugmaschinenausstellung (12. bis 20. September 1989 in Hannover) nahmen über 2000 Aussteller aus 37 Ländern teil und die größten Exponategruppen waren nach den Werkzeugmaschinen und Fertigungssystemen die Schleifmaschinen mit 140 Exponaten sowie die Blechbearbeitungs- und Erosionsmaschinen mit 119 bzw. 45 Exponaten. „Technisch“ wurde auf der EMO '89 deutlich, daß sich die NC-Technik zunehmend auch in den Bereichen Schleifen und Laserschneiden durchgesetzt hat und daß parallel zur Hochgeschwindigkeitszerspanung nunmehr auch die Feinstbearbeitung von Werkstücken möglich ist. Neben einer Erhöhung der Standzeiten bei den Werkzeugen um bis zu 70 % können beim jetzigen Stand der Technik auch komplizierter geformte Teile aufgrund sehr hoher Ausgangsfrequenzen schwingungsfrei und so bearbeitet werden, daß ihre Oberflächen bereits in einem Arbeitsgang nahezu Schleifqualität erreichten.

Einleitung


Die Deutsche Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik (DGO) mit Sitz in Düsseldorf hat sich als Organisation der einschlägigen Industrie etabliert. Wesentliches Ziel der DGO ist es, Ansprechpartner für die gesamte Oberflächentechnik und damit in der Lage zu sein, wettbewerbsneutral, vergleichend und beratend über fachspezifische Fragen Auskunft zu geben. Ein Anliegen der DGO ist es somit auch, das oberflächentechnische Wissen zu mehren und zu verbreiten, sei es in Form von Seminaren, Schulungen oder anderen Informationsveranstaltungen [1,2]. Zur Vertiefung und Aufarbeitung spezieller Problematiken haben sich innerhalb der DGO eine Reihe von Fachausschüssen und Arbeitskreisen formiert, in denen interessierte und engagierte Mitglieder entsprechende Themenschwerpunkte bearbeiten und die Ergebnisse allgemein zugänglich machen (siehe Tabelle 1).

Nickel-Chrom-Überzüge blättern ab

Frage: Wir stellen dekorative Leuchten und Beleuchtungskörper aus Kupfer oder Messing in kleinen Serien für individuelle Wünsche im Innenausbau her. Sie werden zum Teil gefärbt oder lackiert, ein Teil wird jedoch auch vernickelt und verchromt. Wir haben uns deshalb eine kleine Galvanik eingerichtet, kaufen die notwendigen Entfettungs-, Dekapier-, Glanznickel- und Chrombäder und waren bis vor kurzem mit den Ergebnissen zufrieden. Seit einiger Zeit haben wir jedoch beim Verchromen Schwierigkeiten. Trotzdem an den vernickelten Oberflächen keine Fehler zu bemerken sind, wir sie vor dem Verchromen gut entfetten und vorschriftsmäßig dekapieren, blättern die Schichten beim Verchromen in Schuppen- form ab öderes bilden sich Blasen, unter denen das Metall nicht haftet. Interessant ist, daß die Schichten in aller Regel bis auf das Grundmetall abblättern. Machen wir beim Verchromen etwas falsch?

Wissen, Erfahrung und schnelle Umsetzung sind wesentliche Faktoren für die Konkurrenzfähigkeit geworden - auch in der Oberflächentechnik.
Die Behörden fordern die schnelle Realisierung umweltfreundlicher Verfahren und Techniken. Die Kunden fordern die Gewährleistung hoher Qualität und Terminhaltung – just in time.

Situation
Die jüngste Abwassergesetzgebung hat auch für Indirekteinleiter einen sehr niedrigen Grenzwert für die Kupferkonzentration im Abwasser festgelegt, dessen Einhaltung mit den meist vorhandenen Aufbereitungseinrichtungen nicht immer sicher gewährleistet werden kann. So legt die seit 1. April 1989 in Kraft getretene Berliner Indirekteinleiterverordnung einen Schwellenwert von 0,3 mg Cu/I fest, bei Erreichung dessen eine Anlage genehmigungspflichtig wird. Kupfer neigt zur Bildung von Komplexen sowohl mit organischen Komplexbildnern als auch mit anorganischen wie z. B. Ammoniak. Diese Komplexe sind z. T. nur schwer zerstörbar und behindern deshalb die Fällung und Abtrennung der Kupferionen bis herab zu den festgelegten Grenzwerten.

1 Einführung


Seit 1988 wird von den zuständigen Wasserbehörden in Bayern aus den vom Referent im Vortrag beschriebenen Gründen kein neues Lager mit wassergefährdenden Stoffen ohne den Nachweis einer Löschwasserrückhaltung genehmigt.

Nach der Regelung der Luftreinhaltung durch das Bundesimmissionsschutzgesetz und der fünften Novellierung des Wasserhaushaltsgesetzes ist seit langem die der aktuellen Umweltschutzgesetzgebung angepaßte Neuregelung der Abfallentsorgung zu erwarten gewesen. Die sog. Technische Anleitung (TA) Abfall ist seit längerer Zeit in Arbeit. Hierbei ist man formell neue Wege gegangen, die es ermöglichen, auch einzelne Teile dieses Papieres in Kraft zu setzen vor Fertigstellung der gesamten TA Abfall. Insbesondere die Fragen des Sonderabfalles wurden vorangestellt und als erste bearbeitet. Hierüber ist verschiedentlich berichtet worden.

Den modernsten Stand der Technik zur praktisch unbegrenzt sicheren Lagerung von Sondermüll, das Deponie-System Dywidag-Steuler, ließen sich die CDL/-Bundestagsabgeordneten Christian Lenzer (Herborn), Vorsitzender der Arbeitsgruppe Forschung und Technologie der CDL//CSL/-Bundestagsfraktion und Joachim Hörster (Westerburg) bei einem Besuch der Steuler-Industriewerke GmbH in Höhr-Grenzhausen (Westerwald) erläutern. Vor einem Schaubild erklärte (von rechts auf dem Bild) Steuler-Gerschäftsführer Georg Steuler den Abgeordneten Lenzer und Hörster den Aufbau einer solchen Hochsicherheitsdeponie, links der Leiter des Steuler-Säureschutzbaues, Dipl.-Ing. (FH) Ernst Flohringer.

Als die Abwasseraufbereitung in den Anfängen stand, fanden zur Entsorgung entstehender Schlämme in großem Umfang Schlammabsetzbecken und sog. Schlammbeete Anwendung. Ältere Industrieabwasseraufbereitungssysteme, zum Teil noch im Durchlauf betrieben, enthielten in aller Regel als Endbehandlung ein Schlammabsetzbekken (Abb. 1) mit Mindestverweilzeiten von vier Stunden. Man sorgte für möglichst gleichmäßige Durchströmung, um den Absetzvorgang nicht zu beeinträchtigen. Die Böden wurden trichterförmig abgeschrägt und der sedimentierende Schlamm aus den Trichterspitzen in Schlammeindickerbecken (Abb.2) übergeführt.

„Fette, Öle und Wachse schützen gegen Korrosion“. Das scheint eine „alte Volksweisheit“ zu sein, die bei vielen Fachkollegen, besonders aber bei Planern anzutreffen ist, deren praktisches Wissen um die Korrosionsvorgänge jedoch oft recht be- grenzt ist. Die Problematik wird aktuell in Zusammenhang mit der Aufgabe, den Einsatz von halogenierten Kohlenwasserstoffen (FlKW) künftig soweit wie möglich einzuschränken, um einerseits die Luftbelastung soweit wir möglich zu verringern, aber auch um den Umgang mit gefährlichen Stoffen, zu denen die FIKW zählen, im Hinblick auf die damit verbundenen Konsequenzen im Umgang, Transport und Einsatz, aber auch bezüglich der möglichen Boden- und Grundwasserverunreinigungen in Havariefällen zu vermeiden.

Das Thema der Sauerstoffverarmung unserer Oberflächengewässer infolge der durch Nährstoffanreicherung aus Stickstoff- und Phosphatverbindungen zunehmenden Veralgung hatte vor Jahren zu einer Abkehr von Phosphaten in Waschmitteln geführt. Der „Weiße Riese" war nicht mehr „in“ und man hörte anfangs, daß ein vollwertiger Ersatz der bewährten Phosphorverbindungen kaum möglich sei.
Inzwischen sind einige Jahre vergangen und der Phosphatausstoß über den Waschmittelsektor ist erheblich reduziert worden. Einige Probleme mit organischen Ersatzstoffen, die schwer abbaubar sind bzw. sich als Komplexbildner nachteilig erweisen, sind erkannt und Problemlösungen zumindest absehbar.

Spätestens seit Cadmium in Skandinavien auf den Index gesetzt wurde und damit für entsprechend cadmium-haltige Erzeugnisse Importbeschränkungen eingeführt bzw. in Aussicht gestellt wurden, setzte eine umfangreiche Substitutions-Campagne insbesondere auch in der Bundesrepublik Deutschland ein. Zwar wurden die Einfuhr- und Anwendungsbeschränkungen bzw. -verböte in Skandinavien durch diverse und auch z.T. verlängerte Ausnahmeregelungen erheblich aufgeweicht, weil akzeptable gleichwertige Substitutionsprodukte in verschiedenen Fällen nicht verfügbar waren: das änderte jedoch nichts am Vollzug der eingeleiteten Substitutionsbestrebungen in der Bundesrepublik und im Ausland.

ln zunehmendem Maße wird das „Montrealer Protokoll“ zitiert, das sich als umweltrelevantes Abkommen z.T. in gravierender Weise auf unsere Technik auswirkt. Was hat es eigentlich damit auf sich, und wie weit ist es für die Oberflächentechnik relevant?

Die Nachrichten über Rohöl-Verknappung, zu befürchtende Energie-Engpässe, Umweltverschmutzung durch Verbrennungskraftwerke und Aversionen gegenüber Kernkraft füllen täglich die Zeitungen. Wird einer der angeschnittenen Punkte scheinbar gebessert, so ergeben sich in einem anderen entsprechende Nachteile usw. Da die Oberflächentechnik sowohl elektrische wie auch Wärmeenergie für die Durchführung der verschiedenen Applikations- und Trockenprozesse benötigt, wird sie von der Thematik der Energie- und ihrer Kostenentwicklung maßgeblich tangiert.

Bei Kühlwässern wird in aller Regel schon aus Kostengründen die Kreislaufführung des Kühlmediums angestrebt. Problematisch erweist sich oft die bei offenen Kreisläufen eintretende Eindickung, die dann zu mehr oder weniger großer Abschlämmung mit den damit verbundenen Wasserverlusten zwingt, je nach gegebener Wasserhärte. Außerdem treten häufig entweder bereits infolge der Wasserzusammensetzung selbst oder sekundär infolge von Kalkablagerungen Korrosionen ein.

Ein neues Jahrzehnt ist angebrochen, für das Experten laut einer japanischen Studie folgende Technologieprognosen abgeben: Überschreibbarer optischer Speicher wird vermarktet - supraleitfähiges Material mit der Temperatur von flüssigem Stickstoff wird kommerziell hergestellt – Maschinen können miteinander kommunizieren – Übersetzungscomputer vom Englischen ins Japanische werden in breitem Maße angewandt - Supercomputer mit Leistungen von zehn Milliarden Rechnungen pro Sekunde werden eingeführt

Auswertung leiterplattenspezifischer Informationen

Welche Leiterplattenparameter werden hauptsächlich gefertigt? Gibt es Unterschiede zwischen Herstellern von Prototypen und Großserien bezüglich technischer Machbarkeit? Wie wird es morgen aussehen? - Diese und noch mehr Frager werden in der Branche häufig diskutiert. Über Marktforschungsinstitute, insbesondere der britischen Consulting-Firma BPA, lassen sich deutliche Trends in der Industrie feststellen. Doch wie sieht es im einzelnen aus? Sind die Angaben für z. B. ein Land repräsentativ für die einzelnen Segmente, d.h. Hersteller von Prototypen, Kleinserien, mittelgroße Serien und Großserien, oder sind sie ein guter Querschnitt?

1 Einleitung

Beim Löten von SMD auf Leiterplatten werden hohe Ansprüche an die Lötbarkeit der Bauteile, die eingesetzte Lötpaste und an die Prozeßparameter gestellt. Ziel aller Bestrebungen ist es, die Lötfehlerraten auf Werte unter 10 ppm zu senken. Trotz vieler Verbesserungen im SMT-Prozeß konnte jedoch keine signifikante Senkung der Lötfehler erzielt werden. Deshalb wurde vermutet, daß die Ursachen dafür bei den Bauteilen und den Leiterplatten zu suchen sind. Aus diesem Anlaß wurden in einem ersten Schritt die Anschlußbeine von PLCC 84 untersucht und zwar einmal im Anlieferungszustand und zum anderen nach künstlicher thermischer Alterung.

1 Einleitung

Bei Bauelementen in der Elektronikindustrie – insbesondere in der Halbleiter- und Mehrschichtkeramik-Technologie - werden die Integrationsdichten von jeder zu jeder Produktgeneration größer. Als Folge davon werden die Leiterzüge und deren Abstände untereinander immer feiner bzw. kleiner. Hieraus resultieren ständig steigende Anforderungen an die Prozeßmedien, wie z. B. Chemikalien, Gase und im besonderen an das Reinstwasser. Es sind auch die peripheren Versorgungsanlagen ständig gefordert, diesem technologischen Wandel Schritt zu halten.

Viele Leiterplattenkäufer verlangen immer kürzere Lieferzeiten. Da sie in ihren eigenen Elektronikfertigungen häufig schon ein Just-in-Time-Konzept verwirklicht haben, drängen sie naturgemäß auch auf eine Einbindung ihrer Lieferanten in dieses Konzept [13]. Wenn es also die Leiterplattenproduzenten nicht fertigbringen, ihre eigene Produktion nach Just-in-Time-Gesichtspunkten zu organisieren, werden sie kaum zu kürzeren Durchlaufzeiten beziehungsweise Lieferzeiten mit garantierten Lieferterminen kommen.
In diesem Artikel wird dargestellt, wie ein Leiterplattenhersteller in relativ kurzer Zeit eine Just-in-Time-Fertigung einführen kann.

Bericht über das Firmenjubiläum der Peter Biegel GmbH, Hainburg

Am 24. November 1989 feierte die Firma Peter Biegel GmbH ihr 20jähriges Bestehen. Der Hainburger Betrieb befindet sich heute in der vorderen Reihe der off-house-Leiterplattenhersteller Deutschlands und kann auf eine sehr erfolgreiche Unternehmensentwicklung zurückblicken.
Die Peter Biegel GmbH beschäftigt derzeit nahezu 100 Mitarbeiter, die monatlich 4200 m^2 Leiterplatten nach dem modernsten Stand der Technik produzieren. Der Anteil von 30 % Multilayern und 10 % der Gesamtproduktion in Fein- und Feinstleitertechnik zeugen von dem technisch hohen Stand der Fertigung.

JESSI (Joint European Submicron Silicon) steht für die europäische Anstrengung, den Anschluß an die weltweite Entwicklung in der Schlüsseltechnologie Mikroelektronik zu halten. Die fünf führenden Industrienationen Westeuropas (Frankreich, Großbritannien, Italien, Niederlande und die Bundesrepublik Deutschland) wollen mit dem JESSZ-Projekt die Voraussetzungen schaffen, ihre Industrie sicher mit Chips, die dem neuesten technologischen Stand entsprechen, zu versorgen und von der Konkurrenz aus Übersee unabhängig zu machen. Die Unterstützung von JESSI durch die EG-Kommission gibt dem Vorhaben einen gesamteuropäischen Rahmen.

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Die Erkenntnis, daß auf bestimmte Bereiche spezialisierte Unternehmen besser und billiger produzieren können als solche mit einem umfangreichen Fabrikationsprogramm, hat dazu geführt, daß große Produzenten Zulieferbetriebe einsetzen, um sich mit Zubehörteilen zu versorgen oder diese behandeln zu lassen. Das gilt zunehmend auch für die galvanische Oberflächenbehandlung. Lohngalvaniken, die solche Aufgaben übernehmen, sind bis auf geringe Ausnahmen Mittel- oder Kleinbetriebe.

Einführung


Viele Bauteile unterliegen bei ihrem Einsatz sowohl einer Korrosions- als auch einer Verschleißbeanspruchung. Zum Schutz vor einem frühzeitigen Versagen werden derartige Teile häufig mit einer Schutzschicht versehen. Bei der Wahl der Beschichtung muß aber in vielen Fällen eine Wichtung der auftretenden Beanspruchungen vorgenommen werden, da die Schichtwerkstoffe zumeist nur einen ausreichenden Korrosionsschutz oder Verschleißschutz bieten. Ein einzelner Werkstoff vermag häufig nicht beide Anforderungen gleichzeitig zu erfüllen. Hier hat es sich als geeignet erwiesen, die Eigenschaften verschiedener Werkstoffe zu kombinieren.

1 Einleitung

Es ist bekannt, daß Edelmetalle wie Pd, Pt, Au und Ag die außenstromlose Abscheidung von Metallen katalysieren [1]. Sehr dünne, vakuumaufgedampfte Silberschichten weisen jedoch eine niedrige katalytische Aktivität auf [2,3]. Dies ist auf deren schnelle Passivierung an der Luft zurückzuführen, bedingt durch die geringe Schichtdicke und die feinkörnige Struktur. In vielen lichtempfindlichen Materialien, die in der Elektronik Einsatz finden [4], ist aber das photographische Bild aus solchen Schichten aufgebaut. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, eine hohe katalytische Aktivität zu erzielen. Zur Steigerung der katalytischen Aktivität kann der konventionelle Aktivator für die außenstromlose Metallabscheidung - PdCl2 - verwendet werden, in diesem Fall erfolgt die Aktivierung durch die teilweise Palladisierung der Silberoberfläche. Der Einsatz von Pd ist daher mit einer Kostenerhöhung verbunden.

1 Definition


Unter Haftfähigkeit versteht man die Qualität des Verbundes zwischen Grundwerkstoff und Überzug. Besteht der Überzug aus mehreren Schichten, so ist auch der Verbund innerhalb des Schichtsystems von Interesse. In der Praxis wird oft der Begriff Haftfestigkeit gebraucht. Dies ist jedoch nur dann zulässig, wenn ein Meßwert in der Dimension einer Spannung bzw. Festigkeit angegeben werden kann, also z.B. in N/mm^2. Andernfalls läßt sich die Haftfähigkeit nur vergleichend charakterisieren.

1 Allgemeines

Die Verwendung von Aluminium-Legierungen für Maschinenteile nimmt stetig zu. Für viele Anwendungsfälle ist jedoch ein zusätzlicher Schutz dieser Oberflächen notwendig, um eine bessere Korrosions- und Verschleißbeständigkeit als die des Grundmaterials zu erreichen.
Wegen ihrer besonderer Eigenschaften, über die schon vielfach berichtet wurde [1], sind Chemisch-Nickel-Überzüge prädestiniert, derartige Oberflächenprobleme zu lösen.
Für alle heutzutage technisch verwendeten Aluminiumlegierungen gibt es Vorbehandlungsverfahren, die es gestatten, anschließend Chemisch-Nickel (auch als Nickel- Phosphorlegierungen = Ni-P bezeichnet) mit hervorragender Haftung aufzubringen.

1 Einleitung

Die moderne Werkstofftechnik sucht immer mehr nach Beschichtungen mit besseren Gleiteigenschaften, besseren Abriebeigenschaften, guter Korrosionsbeständigkeit und wenn möglich solchen, die es erlauben auf eine Schmierung zu verzichten. Dispersionsschichten bieten je nach Zusammensetzung eine Anzahl neuer Eigenschaften an, die oft in dieser Richtung zu Problemlösungen führen. Es handelt sich dabei um auf einer Simultanabscheidung von mehreren Komponenten basierende Schichten, die auf verschiedene Arten erreicht werden. Von Bedeutung sind elektrolytische Verfahren, Sedimentationsverfahren oder die Abscheidung auf stromlosem Weg durch Anwendung autokatalytischer Bäder.

1 Einleitung

Bekanntlich besitzen chemisch abgeschiedene Ni/P-Schichten mit geringem P-Gehalt in den üblichen Kurzzeit-Tests nach DIN 50021 SS, DIN 50021 ESS und DIN50018 0,2 bzw. 2,0 SO2 geringere Korrosionsbeständigkeiten als solche mit hohen P-Gehalten.
Gleichfalls ist bekannt, daß für hochkorrosionsbeständige Ni/P- Schichten mit Phosphorgehalten > 9 Gew% der Phosphor in röntgenamorpher Verteilung in der Schicht vorliegen muß („metallisches Glas“) und vor allem Schwefelverbindungen als Stabilisatoren nicht verwendet werden dürfen. Zur Herstellung von Ni/P-Schichten mit niedrigem oder hohem P-Gehalt mit den typischen Schichteigenschaften bedarf es spezieller Badzusammensetzungen, die sich insbesondere in den verwendeten organischen Carboxylsäuren und teilweise auch in ihren Stabilisator-Systemen unterscheiden.

1 Einleitung


Selektive additive und semiadditive Verfahren zur Abscheidung von kleinen Kontaktschichtstrukturen auf dielektrischen Substraten werden international verstärkt erforscht. Gründe dafür sind die günstigere Materialökonomie besonders bei Edelmetallen und der Wegfall von aggressiven Ätzlösungen für abzulösende Metalle in der Subtraktivtechnik und damit eine Verringerung der Umweltbelastung. Bewährt hat sich als additives Verfahren besonders auf Keramik die Siebdruck- Feinstleitertechnik, die jedoch nur minimale Leiterzugbreiten von 80;u,m gestattet und durch die hohen Einbrenntemperaturen (600- 900 °C) der Pasten bedingt, eine beträchtliche Temperaturbelastung vorhandener Funktionsschichten darstellt. Luft als Ein- brennmedium erfordert in der Regel Edelmetall-Leitpasten.

Grundlagen – Verfahrensüberblick – Einsatz und Grenzen

Einflußfaktoren auf die Bauteilhaltbarkeit von außenstromlos abgeschiedenen Nickelschichten

Einleitung


Die chemischen und physikalischen Eigenschaften von außenstromlos abgeschiedenen Nickelschichten werden durch vier Parameter bestimmt:


1. Das Basismaterial

2. Die mechanische und/oder naßchemische Vorbehandlung

3. Die Elektrolytzusammensetzung/Regeneration
4. Modifikationen und thermische Nachbehandlung


Nur in optimaler Übereinstimmung ist ein erfolgreicher Einsatz gegeben und unter Beachtung der Güterichtlinien und DIN-Normen reproduzierbare Anwendung zwischen Veredler und Industrie gewährleistet.

Die Trichlorethan-Gefahr


Bei all den Diskussionen über die Schädigung der Ozonschicht durch fluorierte Chlorkohlenwasserstoffe (FCKWs) hört man wenig über die Bedeutung von Trichlorethan, das, obwohl es einen merklichen Anteil an der Zerstörung der Ozonschicht hat, nach wie vor als Lösemittel, Klebstoffzusatz und Treibmittel im Maschinenbau und der elektronischen Industrie weite Verwendung findet. Obwohl die Verbindung in der Atmosphäre nur sechs Jahre beständig ist - im Vergleich dazu FCKWs bis zu 120 Jahre - nimmt man an, daß sie 16 % der Ozonzerstörung verursachen. Wissenschaftler der Vereinten Nationen haben verfeinerte Methoden zur Messung der Ozonschädigung in den oberen Schichten der Atmosphäre entwickelt und dringen jetzt darauf, die Anwendung von Trichlorethan zu unterbinden, da die Forschung der letzten Monate die erhöhte Bedeutung von Trichlor- ethan in dieser Beziehung erwiesen haben.

Bericht von Ing. Walter Alberth über ein Seminar an der Technische Akademie Esslingen

Durch die Verschärfung des Wasserhaushaltsgesetzes und der Ausweitung auf die Indirekteinleiter wurden neue Rahmenbedingungen geschaffen, so z. B. sind jetzt Teilstrombehandlungsanlagen erwünscht. Durch die verbesserte Abwasserreinigung entsteht aber auch mehr Schlamm oder Konzentrat, deren Entsorgung sehr teuer sein kann. Für einen erfolgreichen Zusammenschluß einheitlicher Gesichtspunkte der Umwelttechniken ist eine breite Kenntnis von möglichen Alternativen notwendig. Was theoretisch im Konzept oder halbtechnisch im Labor funktioniert, muß noch lange nicht tauglich für den rauhen Betrieb sein, Berichte von Betrieben, die auf Erfahrungsgrundlagen beruhen, sind daher von besonderem Interesse.

ln einem unter dieser Überschrift in der Siemens- Zeitschrift 3/89 veröffentlichten Aufsatz nimmt Prof. Dr. med. D. Henschler von der Bayerischen Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Vorstand des Instituts für Toxikologie und Pharmakologie, in erfrischender Weise offensiv Stellung zur Frage der Stoffbeurteilung aus der Sicht des Umweltschutzes. Die Historie der aus dem Arbeitsschutzbereich stammenden Grenzwerte und ihrer eigenen Grenzen im Hinblick auf Akkumulationen nicht abbaubarer Substanzen wird diskutiert, wie auch die Frage der Substitution als kritisch erkannter Stoffe. Doch wird gerade hier auf die Verhältnis- mäßigkeitsfrage hingewiesen: Zum Beispiel auf den Ersatz des vergleichsweise harmlosen DDT durch erheblich reaktivere Substituenten; dazu heißt es wörtlich: „Das Gesetz war somit unverhältnismäßig im Konzept und unangemessen als Flucht vor einer festgefahrenen Meinung in den Medien und in der Öffentlichkeit“.

Erfahrungen eines renommierten Anwenders

Bereits im Jahre 1987 hat das Volkswagenwerk in Wolfsburg Zink-Nickel als Oberflächenschutz eingeführt. Großangelegte Felduntersuchungen an den Fahrzeugtypen Polo, Golf, Jetta und Scirocco bewiesen eindrucksvoll, daß selbst in Regionen mit hoher Streusalzbelastung Zink-Nickelüberzüge herkömmlichen Korrosionsschutzsystemen überlegen sind. So wiesen beispielsweise nach 1 1/2 jähriger Einsatzdauer 98,4 % der mit Zink-Nickel galvanisierten, gelbchromatierten Bauteile keine optisch sichtbare Veränderung auf. Lediglich bei 1,4 % der Teile zeigte sich eine beginnende, schwach ausgeprägte Zink-Korrosion.

Nach Stahl ist Aluminium das heute am häufigsten verwendete Metall. Diese Position hat das Aluminium aufgrund seiner vielseitigen Verwendbarkeit, basierend auf seinen hervorragenden Eigenschaften erreicht. Hier soll als Beispiel nur die in vielen Fällen mögliche Substitution des schwer wiederzuverwendenden Kunststoffes am Automobil durch Aluminium und seiner Legierungen, welches sich gut wiederverwerten läßt, erwähnt sein.
Neben dem Vorteil der natürlichen Oxidschicht, welche begrenzten Korrosionsschutz bietet, ist besonders für viele Anwendungen in funktionellen Bereichen ein besonderer Oberflächenschutz erforderlich und notwendig. Des weiteren wird für dekorative Zwecke verstärkt in letzter Zeit eine hoch- glänzend oder definiert matte Oberfläche gewünscht.

Bericht über das VGAS-Galvano-Forum am 4. November 1990 in Malters

Der Verband Galvano-Betriebe der Schweiz (VGAS) sieht eine seiner Aufgaben darin, seinen Mitgliedsfirmen im Rahmen von Galvano-Foren Informationen und konkrete Verhaltenshinweise zu vermitteln, die für die Unternehmen von Wichtigkeit und geeignet sind, die Fortentwicklung der gesamten Branche zu unterstützen.
Bei wachsender Konkurrenz sowie geringer werdender Differenzierungsmöglichkeiten der Produkte und Dienstleistungen auch im galvanischen Betrieb wird die Profilierung des Unternehmens immer wichtiger und die Prägung des Erscheinungsbildes bedeutungsvoller. Mit der Problematik und den Lösungsmöglichkeiten machte die Teilnehmer aus galvanischen Betrieben, der VGAS Geschäftsführer und Geschäftsführender Partner der Peter Epp &Partner (Wirtschafts- und Unternehmensberatung Basel), Herr Peter Epp, bekannt.

Bericht über ein Z. O. G. – Seminar im Oktober 1989

Das Forschungsinstitut für Edelmetalle und Metallchemie (FEM), Schwäbisch Gmünd, führte in Zusammenarbeit mit der Pädagogischen Hochschule und der Degussa im Rahmen des Zentrums für Oberflächentechnik (Z.O.G.) ein Seminar mit der Thematik; Galvanisieren von Schmuck - durch. Die Teilnehmer kamen aus Österreich, der Schweiz und ganz Deutschland. Das Seminar wurde in zwei Kursen angeboten, um die Teilnehmer- zahl bewußt klein zu halten, damit genug Freiraum zur Besprechung und Diskussion spezieller Probleme geboten war.

Prozeßnahe, intelligente Systeme für die Industrie

Über 100000 Besucher aus 55 Ländern zählte die 11. Interkama - Innovationsmarkt für messen und automatisieren die vom 9. bis 14. Oktober 1989 in Düsseldorf stattfand, und die diesmal eine Vielzahl prozeßnaher, Intelligenter Systeme für die unterschiedlichsten industriellen Anwendungen in ihrer Ausstellungspalette beinhaltete. Branchen- übergreifend und unabhängig von der Betriebsgröße zeigten die über 1400 Aussteller Einzelkomponenten der Meß- und Automatisierungstechnik ebenso wie Systemlösungen und Konzepte, wobei ein besonderes Kennzeichen für den derzeitigen Stand der Fertigungstechnik die Mikromechanik ist, eine Technik, die sich mit der Herstellung dreidimensionaler Mikrostrukturen, deren Verbindungen mit mikroelektronischen Elementen und deren Anwendung befaßt.

Bericht von der Productronica ’89 aus der Sicht des Galvanotechnikers

Chemische und elektrochemische Prozesse sind ein wesentlicher Bestandteil der Technologien zur Herstellung von Leiterplatten und elektronischen Bauelementen Das wurde einmal mehr für jedermann auf der 8. Internationalen Fachmesse der Elektronikfertigung Productronica ’89, die vom 6. bis 11. November in München stattfand, deutlich. Auf dieser weltweit größten und bedeutendsten Elektronik-Messe waren die meisten namhaften Hersteller von Anlagen und Chemikalien für die Galvanotechnik vertreten. Die Leiterplattenindustrie ist ein tragendes Marktsegement der galvanotechnischen Firmen geworden. Nach einer Ermittlung des ZVEI erzielten die Firmen, die in München Galvanotechnik für die Leiterplattenindustrie ausstellen, 1988 auf den Chemikaliensektor einen Umsatz von 325 Mio. DM, woran die Leiterplattenindustrie mit ca. 35% beteiligt ist. Das Anlagengeschäft gab im Vergleich zum Vorjahr nach; der Umsatz betrug hier 194 Mio. DM.

Allgemeines


Vom 11. bis 13. Oktober 1989 fand im Berliner Kongreßzentrum ICC der internationale Fachkongreß für Oberflächentechnik SUR- TEC zum fünften Male statt, der von der AMK und VDI in Zusammenarbeit mit weiteren Fachgremien wie der DGO veranstaltet wurde. Nach anfänglichen Geburtswehen der vorangegangenen Veranstaltungen darf die SURTEC wohl heute zum festen Bestand derartiger Fachkongresse als Fixpunkt im Tagungskalender angesprochen werden.


Bericht von einem Fachgespräch bei der Promat-Verzinkerei Bern, A. Wyler in Bern/Schweiz

Geeignete Chemikalien und Verfahren, eine entsprechende Anlagentechnik und vorschriftsmäßige Durchführung aller Verfahrensschritte sind bekanntlich die drei Voraussetzungen für die erfolgreiche galvanische Beschichtung bei Einhaltung hoher Qualität und Wirtschaftlichkeit. Zur Durchführung selbst gehören allerdings nicht nur die gewissenhafte und genaue Abwicklung aller Vorgänge, hier müssen auch Kenntnisse und Erfahrungen des Galvanotechnikers und Galvaniseurs eingebracht werden, wenn das Ergebnis stimmen soll. Je komplizierter oder ungewöhnlicher das Problem, desto mehr fallen diese zuletzt genannten Faktoren ins Gewicht.

Nachdem sich die DGO auch den konkurrierenden Verfahren zur Oberflächenbearbeitung geöffnet hat, dürfte es für den Galvanotechniker interessant sein, mit welchen Argumenten die Feuerverzinker für ihre Verfahren zur Verbesserung des Korrosionsschutzes werben.
Die Leitung des Seminars lag in den Händen von K. A. van Oeteren (Vereidigter Sachverständiger für Korrosionsschutzverfahren, Metallgesellschaft AG, Frankfurt/M.). In seinen Ausführungen wies er darauf hin, daß unter den Metallschutzverfahren mit steigender Anwendungstendenz das Feuerverzinken infolge seiner Leistungsfähigkeit (über 1 Mio. t Stückverzinkung und mehr als 1,5 Mio. t feuerverzinktes Feinblech pro Jahr und der guten Korrosionsschutzwirkung der erzeugten Schichten dominiert.

Fragen an Dipl. -Ing. Slobodan Spasovic

Von einem unserer langjährigen Leser wurden wir darauf aufmerksam gemacht, daß der lohngalvanische Betrieb CINI Galvanotehnika in Cacak/Jugoslawien im Oktober 1989 neue Betriebsräume bezogen hat und seine Dienstleistungspalette auf die chemische Vernicklung und die metallische Veredlung von Aluminium spezialisiert hat. Da u. U. auch seitens bundesdeutscher Firmen Interesse daran bestehen könnte, mit dieser Firma in geschäftliche Verbindung zu treten, haben wir Herrn Dipl.-Ing. Slobodan Spasovic, den Eigentümer der Firma, um nähere Auskunft ersucht.

Fluorchlorkohlenwasserstoffe stehen heute im Mittelpunkt von Debatten die ihren Einfluß auf die „Ozonproblematik“ und den „Treibhauseffekt“ betreffen.
Die erste Hypothese über einen Zusammenhang zwischen FCKW und Ozonabbau wurde 1974 von den amerikanischen Wissenschaftlern Molina und Rowland veröffentlicht. Seit 1985 ist das antarktische Ozonloch bekannt. Seit das „Ozone Trends Panel“, ein Gremium von über 100 Wissenschaft- lern, im März 1988 seine Ergebnisse veröffentlichte, ist bekannt, daß die Ozonwerte in unseren Breiten zwischen 1969 und 1988 um insgesamt 1,7 bis 3 Prozent abgenommen haben. In vollem Umfang abgesicherte Beweise für die Vorgänge in der Stratosphäre liegen zwar auch heute noch nicht vor, die bisherigen Ergebnisse zeigen aber, daß mögliche Risiken bestehen und daher gehandelt werden muß.

Aktuelle Themen auf der 76. Jahrestagung
der American Electroplaters and Surface Finishers Society (AESF) vom 26. bis 29. Juni 1989 in Cleveland, Ohio/USA

Der Vortragsteil der 76. Jahrestagung der AESF umfaßte 70 Vorträge, die in 14 Vortragsreihen vorgestellt wurden. Begleitet war er von einer Ausstellung, auf der 250 oberflächentechnische Fachfirmen und andere Zulieferer ihre Erzeugnisse vorstellten.
Zu galvanotechnischen Fragestellungen nahmen folgende Vortragsreihen Stellung: Die Vernicklung, Oberflächenbehandlung von Leichtmetallen und stromlose Verfahren. Den gleichen Interessentenkreis sprachen auch Vortragsreihen über galvanische Verfahren in der Leiterplattenfertigung und den Umweltschutz an.
Der Berichtsband mit den kompletten Vortragstexten - auch über einzelne Vortragsreihen - kann angefordert werden bei: AESF,
12644 Research Parkway, Orlando, FL 32826/USA.

Bericht über das 21. VDI-Kolloquium „Moderne Oberflächen- und Dünnschicht-Technologien“ am 17./18. Oktober 1989 in Düsseldorf

In unregelmäßigen Abständen veranstaltet das VDI-Technologiezentrum - Physikalische Technologien - Kolloquien zur Oberflächen- und Dünnschicht-Technologie. In dieser Reihe fand am 17. und 18. Oktober 1989 im VDI-Haus in Düsseldorf die 21. Veranstaltung statt. Diese kostenlose Veranstaltungsreihe will ein Forum bieten, auf dem Forscher, Entwickler, Anwender und potentielle Nutzer zum gemeinsamen Gespräch zusammenfinden können.

Vernickeln von Beryllium

Frage: Wir haben die Möglichkeit, uns um die Vernicklung von auf der Drehbank abgedrehten Berylliumteilen, die für eine spezielle Anwendung in der Luftfahrt bestimmt sind, zu bewerben. Der Auftrag erscheint uns interessant und wir hätten ihn daher gerne. Uns steht eine gut eingerichtete Galvanik mit allen üblichen Möglichkeiten zur Vorbehandlung zur Verfügung und wir glauben, das Problem zu meistern. Trotzdem hätten wir aber noch gerne Ihre Meinung dazu, ob uns besondere Schwierigkeiten erwarten.

Die Industrieländer verschwenden die fossilen Energieträger. Die weniger technisierten Länder fackeln den Urwald ab. Und durch die vielen Millionen Kraftfahrzeuge wer- den über Millionen von Jahren in Form von Erdöl und Erdgas gespeicherte Energien verbrannt. Bei sämtlichen der genannten Prozesse entsteht Kohlendioxid, dessen Anteil in der Erdatmosphäre jährlich meßbar steigt. Als Folge wird eine zunehmende Erwärmung der Erde erwartet, die durch Schmelzen der Polkappenvereisung und als Folge des Anstieges der Meereshöhe zum Untergang großer Inseln und Überflutung riesiger kultivierter Landgebiete führen wird.

1 Allgemeines zur Schwermetallfällung aus Abwässern

Die Entfernung toxischer Schwermetalle aus Abwässern der metallverarbeitenden Industrie erfolgt mit wenigen Ausnahmen durch hydroxidische Fällung mit Natronlauge, Kalk- milch und in Sonderfällen mit Natriumcarbonat. Bei Abwesenheit von komplexbildenden Stoffen wie z.B. Polyaminocarbonsäuren im Abwasser wurde die hydroxidische Fällung hinsichtlich der geforderten Reinheitskriterien für Abwässer der Direkt- und Indirekteinleiter bislang als ausreichend angesehen.

Im National Physical Laboratory in London fand ein Symposium zum Thema „Beseitigung des Ozonschicht-Problems“ statt, auf dem sieben interessante Vorträge (vier davon von Autoren aus den USA) gehalten wurden. Das Symposium zog über 250 Teilnehmer an, was für eine Veranstaltung dieser Art eine Rekordbeteiligung darstellt und gleichzeitig ein Ausdruck für das enorme Interesse an dieser Thematik ist.
Zwei der bedeutendsten Vorträge beschäftigten sich mit der Verwendung von Lösemitteln auf Terpenbasis als Ersatzprodukte für HKWs in den Vereinigten Staaten.

Bericht über den 3. UTEC-Kongreß vom 21. bis 23. November 1989 in Linz/Österreich

Vom 21. bis 23. November 1989 fand in Linz/ Österreich der 3. UTEC-Kongreß als internationale Umweltschutztagung statt. Betrachtet man allein die Teilnehmerzahl von über 900, so darf man die Veranstalter beglück- wünschen. Von den über 100 Vorträgen wurde etwa ein Drittel von ausländischen Referenten aus fünf Nationen gehalten, davon 30 aus der Bundesrepublik Deutschland. Angenehm überrascht durften die Teilnehmer feststellen, daß sämtliche Vorträge von den Vortragenden in deutscher Sprache gehalten wurden. Die Thematik des Umweitschutzes brachte es wohl mit sich, daß nur knappe 40 % der Vorträge aus dem Bereich der Anwendung und Industrie resultierten, während der Rest aus dem politischen Sektor oder aus Universitäten, Hochschulen und Instituten stammte.

ln der Diskussion, wie in einem Leiterplattenbetrieb kostengünstig zu produzieren ist, werden neben den bekannten Parametern kurze Durchlaufzeiten, verkettete Anlagen, geschultes Personal, umsichtige Materialwirtschaft, Fragen der Energieeinsparung zwar angesprochen, jedoch zu allgemein betrachtet und mit zu wenig Nachdruck vertreten.

Mit Hilfe einer rotierenden Scheibenelektrode wurde die stromlose Kupferabscheidung aus Bädern untersucht, die CuS04-EDTA-Na0H bzw. CuS04-EDTA-Na0H-CH20 enthielten. Diese Methode eignet sich zur Untersuchung des kathodischen Teiles des Redoxprozesses, der unter dem Einfluß der Formaldehydoxidation abläuft.
Es wurde gezeigt, daß der Kupferreduktion eine Zersetzung des Kupferkomplexes vor- angeht.

1 Einleitung


Durchkontaktierte Leiterplatten werden mittels des Subtraktiv-Verfahrens bereits seit einigen Jahrzehnten großtechnisch hergestellt. Bei diesem Verfahren werden, wie bekannt, kupferkaschierte Isolierstoffe verarbeitet. Nach der Herstellung der Bohrungen werden die Platten auf der Oberfläche der Bohrlochwandungen und der gesamten Oberfläche der Kaschierung metallisiert. Die Leiterbahnen werden anschließend entweder nach dem Metall-Resist-Verfahren oder mit Hilfe der sogenannten Tenting-Technik hergestellt.
Die erste Metallschicht wird in einem chemischen Kupferbad abgeschieden. Diese Bäder arbeiten im alkalischen Bereich. Bereits aus diesem Grund müssen relativ starke Komplexbildner verwendet werden (Komplexbildner dieser Art erschweren die Abwasserbehandlung).

Eine kritische Betrachtung


Die Anfänge


Die ursprüngliche Definition von Mass Lamination bedeutet ein Verpressen von oxidierten Innenlagen mit Prepregs und Kupferfolie zum 4-Lagen-Multilayer ohne Zuhilfenahme eines Aufnahmesystems unter Ausnutzung von großformatigen Laminatpressen der Basismaterialhersteller. In die verpreßten Halbfabrikate wird das Aufnahmesystem des Weiterverarbeiters eingebracht, der diese Teile im nächsten Arbeitsschritt bohrt. - So fing al- les in den 70er Jahren in den USA und später auch hier in Europa an. Die Innenlagen waren ausschließlich Ground/Power-Ebenen mit großen Freiätzungen, so daß Lagenversatz kein Thema war.


Regeln und Prozeßvariable

Beim Feinlochbohren werden künftig nur diejenigen in der Lage sein im internationalen Wettbewerb mitzuhalten, die sich strikt um die Einhaltung der geeigneten Prozeßparameter bemühen.
„Nichts hat sich geändert und doch ist alles anders“. Dieser Satz beschreibt das Leiterplattenbohren, bei dem das Feinlochbohren tägliche Arbeit ist und inzwischen einen respektablen (und weitersteigenden) Anteil der gesamten Bohrlochproduktion ausmacht, sehr eindringlich.
„Nichts hat sich geändert“ bezüglich der eigentlichen Aufgabe, - dem Leiterplattenbohren - und den dafür maßgebenden Qualitätsanforderungen.

Bericht über die 8. Internationale Fachmesse der Elektronik-Fertigung in München vom 7. bis 11. November 1989


Fortsetzung aus Heft 1/90

Interview am Messestand in München

Die Firma Cipel Elektronik GmbH, Dreieich, ist eines jener innovativen Unternehmen, die für die positive Entwicklung der Leiterplattenindustrie und ihrer Zulieferer typisch sind. Erst 1986 gegründet, gilt Cipel heute bereits als kompetenter Hersteller von Belichtungs- und Prüfsystemen für die Leiterplattenindustrie.
Die Redaktion nutzte die Productronicazu einem Gespräch mit dem Vertriebsleiter von Cipel, W.-P. Sander, am Messestand der Firma.