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Auf der Seite 1788 dieses Heftes finden Sie eine Grafik,
die den stets größer und dichter werdenden Club der Unicorns darstellt. Als der Begriff auf dem diesjährigen Ulmer
Gespräch (ab Seite 1788) fiel, kannte ich ihn nicht und
zuhause musste ich googeln. Falls Sie es auch nicht wissen:
Unternehmen, die schon vor ihrem Börsengang mit einer
Milliarde US-Dollars und mehr bewertet sind, nennt man
so. Gradmesser ist nicht der Aktienkurs sondern der Verlauf von Verkaufsrunden, sprich wie viel Risikokapitalgeber bereit sind, für Anteile des Start-ups zu bezahlen.


Im hochindustrialisierten Bereich Europas, den Staaten der EG und der EFTA, leben ins- gesamt 350 Millionen Menschen. Das ist sicherlich der größte Wirtschaftsblock und der größte, in Zukunft hoffentlich geschlossene Markt verbunden mit wachsendem politischem Gewicht. 1987 wurde die „Einheitliche Europäische Akte“ (EEA) beschlossen, die Grundlage für den einheitlichen europäischen Markt (1992) ohne interne Grenzen, d.h. freie Bewegungen für Güter, Personen, Dienstleistungen und Geld zwischen den beteiligten Staaten. Im Artikel 100 dieser Akte ist
festgelegt, daß eine Angleichung von Rechtsbestimmungen und Regularien erreicht wer- den soll. Als Vorteile dieses einheitlichen Marktes sollen 175-255 Millionen ECU durch ökonomische Vorteile eingespart werden können, zwei bis fünf Millionen neue Arbeits- plätze entstehen, das Bruttosozialprodukt um fünf Prozent ansteigen und Einsparungen von bis zu 40 Milliarden in den öffentlichen Haushalten möglich sein.

Anliegen dieses Artikels ist es zu zeigen, daß bei speziellen Anforderungen hinsichtlich Qualität und Durchsatzleistung sowie Abwasserproblematik in der Produktionspraxis eine technologische Grundlagenuntersuchung des Einsatzes von Hochleistungselektrolyten erforderlich ist. Sie ist die Voraussetzung für eine sichere Beherrschung der galvanischen Abscheidung und erbringt gleichzeitig einen Gewinn an praktischen Erfahrungen.
Die Untersuchung erstreckt sich auf eine Reihe von Parametern, die bei der Entwicklung und dem Aufbau einer Messing-Strecke in der Münze Berlin erprobt wurden. So sind unter anderen die Wirkungen des pH-Wertes, der Einfluß von Natriumcyanid, Kalium-Natriumtartrat und Ammoniak ermittelt worden. Zusätzlich wurden katalytisch wirkende Substanzen eingesetzt. Zur Schichtverbesserung sind auch Kornverfeinerungsmittel und Glanzzusätze in die Untersuchungen einbezogen worden.
Die gemachten Erfahrungen werden in den folgenden Punkten beschrieben.

1 Einleitung


Die Oberflächeneigenschaften eines Dekor- teils lassen sich unabhängig von den Volumeneigenschaften einstellen, wenn auf das Teil eine entsprechende Beschichtung auf- gebracht wird. Mit einer solchen Funktionsaufteilung können einerseits preiswerte, leicht zu bearbeitende Werkstoffe Verwendung finden, andererseits ist es möglich, hohe Ansprüche z. B. an die Korrosionsbeständigkeit oder den Verschleißschutz zu stellen. Daher stehen Beschichtungen aus Hartstoffen im Mittelpunkt des Interesses, die sich mittels plasmagestützter Verfahren im Vakuum mit vielfältigen Farbgebungen auf Dekorteilen abscheiden lassen. Nachfolgend wird anhand von Beispielen dieses Beschichtungsverfahren beschrieben. Besonderen Raum nimmt dabei die Darstellung der Korrosion von PVD-beschichteten Teilen ein.

Abgeschlossen im November 1991

Die vorliegende Zusammenstellung der Normen für das Gebiet der Oberflächentechnik ist erstmalig 1980 hier an dieser Stelle er- schienen. Sie wurde dann jeweils in etwa zweijährigem Abstand auf den neuesten Stand gebracht. Die letzte Ausgabe [1] liegt dagegen bereits vier Jahre zurück. Der Grund hierfür ist im wesentlichen darin zu sehen, daß der bisherige Verfasser vorzeitig in den Ruhestand getreten ist und die vorhandenen Unterlagen neu gesichtet und aktualisiert werden mußten. Für die Möglichkeit, die Unterlagen übernehmen zu können, bin ich sehr dankbar und das nicht nur wegen der dadurch gegebenen Kontinuität gegenüber den bisherigen Ausgaben.

1 Definition und Abgrenzung des Begriffes Ätzen

Es ist anzunehmen, daß man schon in vorgeschichtlicher Zeit mit Essig oder mit sauren Pflanzensäften aus Blüten oder Früchten (Wein-, Oxal-, Äpfel- und Gerbsäuren) ätzte [1]. Um 250 bis 100 v.Chr. finden sich Ätzungen auf eisernen Waffen, wie Lanzen und Schwertscheiden, sowohl im Norden als auch im Elsaß und der Schweiz.
Unter Ätzen verstand man ursprünglich das Abtragen eines Werkstoffs durch Einwirkung einer reaktiven Flüssigkeit auf nichtmechanischem Wege und ohne äußere Stromquelle. In Abb. 1 sind die charakteristischen Merk- male dieses Fertigungsverfahrens herausgearbeitet.

1 Einleitung

Galvanisch abgeschiedene Schichten aus Chrom und Eisen-Chrom-Nickel-Legierungen dienen der Oberflächenveredelung von Werkstücken und Materialien. Während bei der Verchromung oft nur dekorative Zwecke verfolgt werden, sollen die Eisen-Chrom-Nickel-Legierungsschichten vornehmlich die Korrosionsbeständigkeit der Werkstücke er- höhen.
Verchromungsbäder auf Cr(VI)-Basis werden bereits seit etwa 1922 kommerziell genutzt. Allerdings weisen diese Bäder eine Reihe von Nachteilen, wie hohe Toxizität, niedrige Stromausbeute und schlechte Streu- und Deckfähigkeit auf. Versuche, Chrom und Eisen-Chrom-Nickel-Legierungen aus Cr(lll)- haltigen Bädern abzuscheiden, werden schon seit längerer Zeit unternommen. Die Laboruntersuchungen dazu wurden in verschiedenen Übersichtsartikeln beschrieben [1,2,3,4], bisher wurden jedoch nur wenige technisch nutzbare Bäder entwickelt.


1 Einleitung

Zu den Edelmetallen werden die Elemente Gold (Au), Silber (Ag), Ruthenium (Ru), Rhodium (Rh), Palladium (Pd), Osmium (Os), Iridium (Ir) und Platin (Pt) gezählt.
Die Edelmetalle tragen die Bezeichnung „edel“ aufgrund ihrer besonderen chemischen Eigenschaften: Sie sind je nach chemischer Umgebung relativ reaktionsträge, woraus ihre chemische Beständigkeit resultiert. Dennoch kann jedes Edelmetall unter geeigneten Bedingungen recht leicht chemisch angegriffen werden. So geht z. B. das so edle Gold in Königswasser in Lösung, das Osmium - als Extremum - verflüchtigt sich bereits unter Einwirkung des Luftsauerstoffes bei Raumtemperatur als Osmiumtetroxid.
Die Edelmetalle werden nicht nur wegen ihrer chemischen Resistenz geschätzt, sondern auch aufgrund ihrer besonderen physikalischen Eigenschaften, wie Farbe, hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie niedriger Kontaktwiderstand, so daß sie für dekorative und technische Anwendungen ihren besonderen Stellenwert haben.

Chancen und Prosperität eines jeden Unternehmens hängen davon ab, ob sein Angebot gefragt ist. Damit dem so ist, reicht es nicht aus, daß Produkte oder Dienstleistungen geeignet sind, ein Marktbedürfnis zu befriedigen. Sie müssen auch in geeigneter Form dort angeboten werden, wo man sie benötigt.

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Japaner führen bei Feinstleitern und Mikrobohrungen

Toshiba entwickelte Mehrlagenschaltungen, bei denen sieben Leiterzüge zwischen zwei Bohrungen im 2,54 mm-Raster hindurchgeführt werden (Abb. 1). Dieses sogenannte „7- between design“ hat Leiterbahnbreiten/-abstände von 76 bzw. 127 um.

Dampfphasen-Lötanlagen haben den unbestreitbaren Vorteil einer sehr gleichmäßigen Temperaturverteilung über das Lötgut. Eine Überhitzung von Leiterplatten oder Bauelementen ist medium-bedingt ausgeschlossen.

Kaum ein anderer Werkstoff hat in den letzten Jahren einen solchen Aufschwung genommen wie die Keramik; allein an technischer Keramik werden weltweit fast für 20 Milliarden $ pro Jahr erzeugt, wovon etwa 15 % auf Europa entfallen. Von allen technischen Keramiken wiederum sind etwa 70 % Funktionskeramiken, wie Kondensatoren (1/3), mikroelektronische Bauteile (etwa 1/4), Ferrite (etwa 1/5), Piezokeramiken, Widerstände, Sensoren, Optoelektronik und Supraleiter. Ein erstes wissenschaftliches Kolloquium, das die Friedrich-Schiller-Universität Jena gemeinsam mit dem DVS - Deutscher Verband für Schweißtechnik in Jena im Mai 1990 durchführte, befaßte sich mit der Bearbeitung, dem Fügen und Prüfen von Keramik und gab einen Überblick, wie die Keramik als Werkstoff „nach Maß“ sinnvoll auch in der Elektrotechnik/Elektronik eingesetzt werden kann.

Bericht von der Fachtagung der Deutschen Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik in Nürnberg am 9./10. Oktober 1991

Erstmalig fand außerhalb des eigentlichen Tagungsbereichs im Heilig-Geist-Spital eine Podiumsdiskussion statt. Als Moderator der Diskussion stellte sich Dr. Ft. Tillessen zur Verfügung. Als Einkäufer großer Konzerne, die in Fernost große Leiterplattenmengen ordern, stellten sich Herr H. Störenberg, ABB, und Herr Pfahlbusch, Siemens Bruchsal, der Diskussion. Die Leiterplattenhersteller waren durch Dr. G. Beyer, Gittelde, H. Friedrichkeit, Schopfheim, E. Herrmann, Wetter, und W. Mantel vertreten.


Bericht über die 9. Internationale Fachmesse der Elektronikfertigung vom 12.-16. November 1991 in München

Fortsetzung aus Heft 1/92

Verarbeitungsparameter
der Lötstoppmaske
und anderer Prozeßschritte und deren Einfluß auf die Lotperlenanhaftung

Folgende Parameter wurden näher untersucht:


- Aushärtung der Lötstoppmaske

- UV-Nachhärtung

- Knoo-Härte der Lötstoppmaske

- Oberflächenvergrößerung durch Aufrauhung

- HAL-Fluxe

- Design des Lötstoppmaskendias um die Pads

Die Versuchsergebnisse wurden in Säulendiagrammen dargestellt. Ein direkter Vergleich der Diagramme ist nicht möglich, da unterschiedliche Layouts getestet wurden, die zu unterschiedlichen Lotperlenmengen führen.

Einleitung


Die Grenzen der modernen SMD-Technologie zeigen sich im wesentlichen bei der Verarbeitung hochpoliger ICs. Diese darf weder die Ausbeute noch die Qualität der Baugruppen nachteilig beeinflussen. Eine zusätzliche Rahmenbedingung sind die Herstellungskosten, so daß sich zwangsläufig die Forderung ergibt, die Fertigungsprozesse so sicher wie möglich zu machen und trotzdem immer höherpoligere und filigranere Bauelemente zu verarbeiten. Dabei sei festgestellt, daß Ausbeuten unter 95 % in einer guten Fertigung nicht mehr akzeptiert werden können.
Die gegenwärtig mit Abstand am weitesten verbreitete Technik bei der Verarbeitung hochpoliger ICs ist die Lotpastentechnik. Sie erreicht ihre Grenze bei Bauelementen mit einem Anschlußraster von ca. 0,5 mm, wobei bekanntermaßen die Ausbeute vielfach nicht ausreichend ist. Obwohl es nicht einfach ist, die Ausbeute richtig und ehrlich zu kalkulieren, liegt gerade darin ein großes Gewinn- bzw. Verlustpotential.