Artikelarchiv

An der Heinrich-Wieland-Schule, Pforzheim erhielten am 6. Juli 2018 zehn Teilnehmer und eine Teilnehmerin des Ausbildungsganges zum „Staatlich geprüften Galvanotechniker“ ihre Zeugnisse nach erfolgreich abgelegter Prüfung.

Der Unterricht für diesen Ausbildungsgang wird an der Schule in Teilzeitform durchgeführt und der für die Vollzeitschule auf zwei Jahre ausgelegte Unterrichtsstoff über vier Jahre an zwei bis drei Abenden pro Woche und samstags vermittelt. Dies bedeutet für die Schüler eine große persönliche Inanspruchnahme, insbesondere wenn sie in den betrieblichen Schichtbetrieb eingebunden sind. Für sie ist von Vorteil, dass sie während der Ausbildungszeit über einen Arbeitsplatz und ein Einkommen verfügen. Im Rahmen der Abschlussprüfung präsentierten die Absolventen ihre Technikerarbeiten, die eine große Bandbreite an Themen enthielten und hier kurz vorgestellt werden.

Oberflächentechnik von morgen: Herausforderungen, Trends, Entwicklungen – so war das 40. Ulmer Gespräch überschrieben. Der folgende Artikel fasst die Vorträge zusammen, die am 16. und 17. Mai 2018 im Neu-Ulmer „Edwin-Scharff-Haus“ zum vorgegebenen Thema rund 100 Zuhörern präsentiert wurden.

Big Data, Robotik und IoT werden Industrie und Gesellschaft nach Ansicht von Fachleuten in bisher nicht gekannter Weise verändern. Weitere Faktoren bilden die Chemikalien- und Energiepolitik. Welche Herausforderungen sind damit für die Oberflächentechnik verbunden?

In this paper the influence of a mid-phosphorous electroless nickel coating on EN-AW 2618A was studied. Special emphasis was put on the metal-turn-over (MTO) and a heat treatment on the coating properties and their influence on the fatigue properties. The increasing MTO leads to an increase in phosphorous content resulting in a reduction of hardness, while the ductility is much less affected. The low temperature heat treatment increases the hardness through a crystal growth. The fatigue tests show, that the electroless nickel coating can both have a positive as well as a negative influence on the fatigue properties. At higher mechanical stresses the deposit tends to reduce the lifetime, while at lower loads the lifetime gets increased. The reduction of lifetime is caused by defects in the coating which act as stress concentrators. An increase in MTO leads to a higher amount of coating defects and therefore a higher possibility for a reduction of the lifetime. Further research has to focus on the growth mechanisms of those defects since their influence seems to be more significant than other factors like the phosphorous content. //
In diesem Beitrag wurde der Einfluss einer mittelphosphorigen Chemisch-Nickel-Beschichtung auf die EN- AW 2618A untersucht. Besonderes Augenmerk wurde auf Metallumschlag (MTO) und Wärmebehandlung auf die Beschichtungseigenschaften und deren Einfluss auf die Ermüdungseigenschaften gelegt. Das steigende MTO führt zu einer Erhöhung des Phosphorgehaltes, was zu einer Verringerung der Härte führt, während die Duktilität weniger beeinträchtigt wird. Die Niedertemperatur-Wärmebehandlung er- höht die Härte durch ein Kristallwachstum. Die Ermüdungsversuche zeigen, dass die Chemisch-Nickel- Beschichtung sowohl einen positiven als auch einen negativen Einfluss auf die Ermüdungseigenschaften haben kann. Bei höheren mechanischen Belastungen neigt die Ablagerung dazu, die Lebensdauer zu reduzieren, geringere Belastungen erhöhen sie. Die Reduzierung der Lebensdauer wird durch Defekte in der Beschichtung verursacht. Eine Erhöhung des MTO führt zu einer höheren Anzahl von Beschichtungsfehlern und so zu einer Reduzierung der Lebensdauer. Weitere Forschung muss sich auf die Wachstumsmechanismen dieser Defekte konzentrieren.

Vor ca. 30 Jahren konnte man PVD-Schichten noch an einer Hand abzählen (selbst heute ist „goldgelbes“ TiN noch am bekanntesten). Inzwischen werden auf Webseiten von nur 3 namhaften Dienstleistern am Markt über 100 verschiedene PVD-Schichten unter eigenen Markennamen angeboten, die teilweise sogar patentiert sind. Vor diesem Hintergrund ist es Motivation dieses Beitrags, Werkzeuganwendern überwiegend auf Normen basierte Methoden vorzustellen, um Schichten zeiteffizient bewerten, vergleichen und optimieren zu können. Über eine Optimierung und Kombination vorgestellter Prüfverfahren können, oft auch direkt am Werkzeug und zerstörungsfrei, aussagekräftige Messdaten gewonnen und durch den Einsatz von Modellierungssoftware deren Informationsgehalt gesteigert werden. Die Ergebnisse dienen als Orientierungshilfe bzw. ermöglichen eine objektivere Vergleichbarkeit und verkürzen damit den nach wie vor erforderlichen Auswahl- und Versuchsprozess. //

About 30 years ago, PVD layers could still be counted on one hand (even today “golden yellow” TiN is still best known). Meanwhile, on websites of only 3 well- known service providers on the market, over 100 dif- ferent PVD layers are offered under their own brand names, some of which are even patented. Against this background, it is the motivation of this contribution to present tool users predominantly methods based on standards in order to be able to evaluate, com- pare and optimise layers in a time-ef cient manner. By optimizing and combining presented test methods, meaningful measurement data can be obtained, often directly at the tool and non-destructively, and their information content can be increased through the use of modelling software. The results serve as an orientation aid and enable a more objective comparability and thus shorten the selection and testing process that is still required

Polymer Lasersintern und Fused Deposition Modeling

Additive Fertigungsverfahren bieten die Möglichkeit, Bauteile ohne produktspezifisches Werkzeug herstellen zu können, sodass Produkte nach dem Konstruktionsprozess in vergleichsweise kurzer Zeit zur Produktion übergeführt werden können. Die bei der Herstellung verwendete Schichtbauweise bietet ferner die Möglichkeit, komplexe Bauteilstrukturen aufzubauen, die bei konventionellen Verfahren, wenn überhaupt, nur durch nachträgliches Fügen oder ähnliche Maßnahmen umzusetzen sind. Neben diesen Vorteilen existieren auch prozessbedingte Herausforderungen, da der schicht- weise Aufbauprozess in vielen Fällen zur Anisotropie sowohl von mechanischen als auch optischen Eigenschaften führt. Hinsichtlich der Oberflächengüte sind, bedingt durch die Schichtbauweise, Treppenstufeneffekte an runden und schrägen Bauteilbereichen charakteristisch für viele additiv gefertigte Produkte. An dieser Stelle werden zwei kunststoffbasierte Verfahren vorgestellt, zum einen das Lasersintern (LS) und zum anderen das Fused Deposition Modeling (FDM). Anhand dieser zwei in der industriellen kunststoffbasierten additiven Fertigung etablierten Verfahren werden die Prozessbesonderheiten und daraus resultierenden Oberflächencharakteristiken der Bauteile erläutert. Weiterhin werden Möglichkeiten zur Nachbehandlung vorgestellt und anhand von wissenschaftlichen Untersuchungen Beispiele für erreichbare Oberflächenqualitäten gegeben. //

With Additive Manufacturing processes parts can be produced without the need of a specific tool. Hence, products can be transferred to production in a short time after the design phase. The used layer-wise manufacturing process has the capability to build high complex geometries, which conventionally need an additional joining or similar process if possible at all. Amongst these advantages also process related challenges are existing, because the layered structure often leads to anisotropy of mechanical and optical properties. Regarding surface quality a stair-stepping effect is typical for additive manufactured products on round or tilted part areas. This paper introduces the two polymer based processes Laser Sintering (LS) and Fused Deposition Modeling (FDM). By means of these two industrial established polymer processes the process characteristics and the resulting surface properties of parts will be illustrated. Furthermore, possible post-processing methods will be presented and with the help of scientific investigations achievable surface qualities are shown.

Die vollautomatischen, robotergesteuerten Polierprozesse der Walloschke Oberflächentechnik GmbH eliminieren Trennnähte und erzeugen dadurch eine perfekte Oberfläche für die spätere, dekorative galvanische Beschichtung, ohne die Haftfestigkeit zu reduzieren. //
The fully automatic, robot-controlled polishing processes of Walloschke Oberflächentechnik GmbH eliminate separating seams and thus create a perfect surface for the subsequent, decorative galvanic coating without reducing the adhesive strength.

Das Beratungshaus Gallup erhebt und veröffentlicht alljährlich den „Mitarbeiter-Bindungsindex“. Dieser gibt an, wie zufrieden Arbeitnehmer mit ihren Arbeitgebern und ihrer Tätigkeit sind. Faktoren wie die Identifikation mit dem Unternehmen, die Identifikation mit der ausgeübten Tätigkeit, die Gestaltung der Arbeitsplätze und Selbstbestimmung der Arbeitszeiten fließen unter anderem in die Studie ein aber auch die Zufriedenheit mit dem Chef selbst und dessen Führungsverhalten.

Fachzeitschriften aus aller Welt... für Sie gesichtet!

Bericht vom FED-Treffen am 17. Juni 1993 in Nürnberg

Anläßlich der SMT/ASIC/Hybrid ’93 führte der FED (Fachverband Elektronik-Design e.V.) ein überregionales Treffen für Mitglieder und Nichtmitglieder durch. FED-Vorstand Lutz Treutier begrüßte die Teilnehmer und informierte über den FED und seine Aktivitäten.

Anstelle von Dr.-Ing. G. Beyer, der beruflich verhindert war, informierte Dipl.-Ing. W. Peters, der Vorsitzende des GMF-Fachbereichs 5 über die Aktivitäten der VDIA/DE-Gesellschaft Mikro- und Feinwerktechnik (GMF) auf dem Gebiet Leiterplattentechnik, nachdem er zuvor die Grüße des GMF-Vorsitzenden Dr.-Ing. H. Todt überbracht hatte. Im GMF-Fachbereich 5 „Leiterplattentechnik“ ist der Fachausschuß 5.1 zuständig für die „Vorlagenherstellung für Leiterplatten“.

Chemisch Zinn/Blei-System BEAMSOLDER

C. Uyemura hat zusammen mit dem Sagamihara-Leiterplattenwerk der Mitsubishi Electric ein hervorragendes System zur chemischen Abscheidung von Zinn/Blei entwickelt. Mitsubishi Electric verwendet das BEAMSOLDER-Sy-stem zum Löten von TCPs (tape carrier package) auf Leiterplatten. Leiterplatten mit mehreren oberflächenmontierten TCPs gehen z.B. in die Zentraleinheit von Bürocomputern ein. Die TCP-Gehäuse haben 576 Anschlüsse mit einem Rasterabstand von 0,25 mm und werden impulsgelötet (s. Abb).


Bericht vom deutschen ElPC-Seminar 1993 am 30. Juni 1993 in Freiburg i.B.

Nach dem Ende vergangenen Jahres erfolgten Umzug nach Basel und mit einem neuen Konzept führte das ElPC seine erste Vortragsveranstaltung in diesem Jahr in Freiburg i.B. durch. Dr. G. Beyer, Fuba Hans Kolbe, einer der beiden Vizepräsidenten des EIPC, konnte ca. 60 Teilnehmer begrüßen, die bereits am Vorabend die Gelegenheit zum persönlichen Gespräch und Gedankenaustausch wahrgenommen hatten. Es ist erklärte Absicht des Veranstalters, zukünftig auf die "social events"
mehr Wert zu legen und dadurch die Kontakte der Veranstaltungsteilnehmer untereinander stärker als bisher zu fördern.

Information der AlliedSignal Laminate Systems GmbH über Verwendungsbeschränkungen von MDA in den USA und ein neues MDA-freies Polyimid/Glas-Laminat

Basismaterialien aus Polyimid/Glas sind bekannt für einen weiten Betriebstemperaturbereich, Zuverlässigkeit, niedrigen Ausdehnungskoeffizienten sowie Reparaturfähigkeit unter extremen Bedingungen. Diese Eigenschaften machen Polyimid/Glas zu einem ausgezeichneten Basismaterial für High Performance-Leiterplatten. Obwohl der prozentuale Anteil an Leiterplatten aus Polyimid/Glas im Vergleich zu Epoxid/Glas (FR4) sehr gering ist, sind doch diese Leiterplatten nicht mehr wegzudenken: sei es für Burn-in- Schaltungen, Steuerungen für Flugzeuge und Bohrköpfe, usw. Seit mehr als 20 Jahren werden auch Multilayer erfolgreich aus Polyimid/Glas-Basismaterial und -Prepregs hergestellt. Jedem Leiterplattenhersteller ist dabei bewußt, daß bei der Verarbeitung von Polyimid/Glas einige charakteristische Unter- schiede im Vergleich zu Epoxid/Glas zu beachten sind, da Polyimid spröder als Epoxid ist und auch wesentlich mehr Feuchte absorbiert.

Darstellung eines neuen PPS-Systems für mittlere und kleine Leiterplattenbetriebe der Fa. Dieken EDV-Beratung/Software in Schwenningen

Die Situation auf dem Leiterplattenmarkt zwingt alle Unternehmen zu verstärkten Rationalisierungen und Kostensenkungen, um dem wachsenden Wettbewerbsdruck standzuhalten. Wettbewerbsvorteile zu erringen gelingt den Herstellern besonders gut, die schnell am Markt operieren und sich auf geänderte Marktforderungen umgehend einstellen können. Dazu ist eine effiziente Auftragsabwicklung und Fertigungsorganisation eine unbedingte Voraussetzung.
Im folgenden soll die PPS-Software WDSOFT vorgestellt werden, bei deren Entwicklung einerseits auf Erfahrungen aus den verschiedensten Leiterplatten betrieben und andererseits auf ein spezielles Wissen im EDV-Bereich und der Abwicklung von EDV-Projekten zurückgegriffen werden konnte; dies alles verbunden mit betriebswirtschaftlichem Fachwissen. Ein weiterer wichtiger Aspekt der Entwicklung war der preisliche Rahmen.

Bericht vom Leiterplatten-Weiterbildungsseminar am 24. Juni 1993 in Fellbach

Die vierte diesjährige von der Electronic Forum GmbH durchgeführte Veranstaltung war ganz dem Themenbereich Fotolötstoppmaske gewidmet. Sie fand am 24. Juni 1993 in Fellbach statt. Herr Hans J. Michael, der Geschäftsführer der Electronic Forum GmbH, Backnang, begrüßte die Teilnehmer. Als Ziele dieses Weiterbildungsseminars bezeichnete er, daß alle Teilnehmer einen besseren Überblick über photosensitive Lötstoppsysteme bekommen. Lötstoppmaskentechnologie, insbesondere Innovationen sollen vermittelt werden.

Mitteilung der Firma PAC, Angiari/Italien

Einleitung

Eine von vielen Anforderungen an professionelle Leiterplatten ist die Stabilität des Lötstopplacks während des Wellenlötens der Baugruppe. Damit es nicht zum Abheben und Abblättern des Lötstopplacks kommt, darf kein Zinn-Blei-Ätzresist zwischen den Leiter- bahnen und der Schutzschicht vorhanden sein. Diese Bedingung wird durch die HAL- Verzinnung erfüllt.
Die HAL-Verzinnung wird heute als Standardoberfläche für alle professionellen Leiterplatten angesehen. Das Verfahren hat jedoch einige technische Probleme:
- ballige Ausbildung der Padoberfläche, die für SMT-Leiterplatten nicht akzeptabel ist 

- Umweltprobleme während der Herstellung (Bleiemissionen in die Atmosphäre) 

- Ökologische Probleme hinsichtlich der Abfallentsorgung 


Gespräch im Lörracher Dienstleistungsunternehmen APL Clarexi,
das eine Horizontalanlage zur chemischen Verzinnung in Betrieb genommen hat

Ein vieldiskutiertes Thema in der Branche und zugleich ein weites Betätigungsfeld für die Zulieferer von Chemie und Anlagen sind momentan Alternativverfahren für die Heißluftverzinnung, deren Einsatz bei vielpoligen SMD-Gehäusen mit entsprechend engem Raster der Bauteilanschlüsse immer problematischer bis unmöglich wird. In "Konkurrrenz" zu chemisch abgeschiedenen Nickel/- Gold- und Blei-Zinn-Schichten sowie organischen Passivierungsschichten stellen chemisch abgeschiedene, 0,6- 1,0 pm dicke Zinnschichten eine sehr verheißungsvolie Alternative zur Heißluftverzinnung dar.

Das Panel-Plating-Verfahren hat in der jüngsten Vergangenheit deshalb an Bedeutung gewonnen, da durch bestimmte Verfahrens- varianten bzw. -ergänzungen technologisch beherrschbar und wirtschaftlich vertretbar Fine-Line- bzw. Very-Fine-üne-Leiterplatten hergestellt werden können.
Im folgenden soll auf grundsätzliche Überlegungen zur Basis-Technologie wie auch über mögliche Verfahrensvarianten eingegangen werden. Ein Vergleich zum Pattern-Plating- Verfahren schließt die Betrachtung ab.

Unter Pattern-Plating verstehen wir die direkte Abscheidung von Kupfer und evtl. Zinn oder Blei-Zinn an den Stellen, an denen sich das Leiterbahnbild befindet. Das heißt, durch die galvanische Abscheidung und anschließendes Ätzen wird das Leiterbahnbild gebildet. An Stelle von Pattern-Plating benutzt man im deutschen Sprachgebrauch den Ausdruck Leiterbahnverkupferung.


1 Einleitung

Die europäischen Leiterplattenhersteller stehen spätestens seit Mitte der achtziger Jahre unter zunehmendem Konkurrenzdruck aus Fernost.
Arbeitsrecht, hohes Lohnniveau, eingeschränkte Maschinenlaufzeiten und Umweltschutzbestrebungen erfordern vor allem in Deutschland eine kurzfristige Anpassung an diese Situation und die künftige Entwicklung.
Fertigungsabläufe müssen weitestgehend automatisiert und innovative Technologien sollten vorhandene ablösen, um die Fertigungskosten zu senken, die Qualität zu verbessern und dem Umweltschutz gerecht zu werden.
Unter diesen Gesichtspunkten werden im Folgenden die Durchkontaktierungs-Technologien mit und ohne chemische Verkupferung diskutiert und das bisher in Europa wenig bekannte DirektmetalIisierungs-Verfahren Conductron DP vorgestellt.