Artikelarchiv

Mitteilung der FSL Deutschland GmbH, D-64803 Dieburg

Allgemeines
Bei der Produktion zunehmend komplexer gedruckter Schaltungen wird deren Prüfung immer wichtiger. Wenn man auch durch die elektrische Prüfung am Ende des Fertigungsprozesses nahezu sicherstellen kann, daß funktionsfähige Schaltungen ausgeliefert werden, so sind doch einige Defekte nicht mehr reparabel und führen zu Ausschuß. Insbesondere verpreßte defekte Innenlagen können zu enormen Ausschußraten führen.

Bericht zum gleichnamigen Lehrgang der Technischen Akademie Esslingen

Am 8. Februar 1995 veranstaltete die Technische Akademie Esslingen (TAE) in Ostfildern- Nellingen den Lehrgang „Reparatur von SMD-Baugruppen“. Der Stand der Technik und zukünftige Entwicklungen der Reparaturtechnik für SMD-Baugruppen wurden aufgezeigt. Wie mit Ball Grid Array-Bauteilen (BGA) bestückte Leiterplatten repariert werden können und wie der Reparaturprozeß in das Qualitätsmanagementsystem eines Unternehmens normgerecht integriert werden kann, wurde wegen der Aktualität dieser Themen schwerpunktmäßig behandelt. Im Lehrgang wurden unterschiedliche, teilweise sogar konträre Meinungen, wie SMD-Baugruppen optimal repariert werden können, vorgestellt. Jeder Teilnehmer erhielt damit eine breite Grundlage für die Auswahl des Lötverfahrens und für die Organisation des Reparaturprozesses.

Einleitung

Die Hersteller von gedruckten Schaltungen befinden sich weltweit in einem äußerst harten Konkurrenzkampf. Um ihre Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten, sind die Leiterplattenhersteller gezwungen, niedrigere Preise, höhere Qualität und kürzere Lieferzeiten anzubieten. Darüber hinaus müssen sie ständig nach neuen Verfahren zur Senkung von Entwicklungskosten, Rationalisierung von Produktionsprozessen und Verbesserung der Produktqualität forschen.
Orbotech, Marktführer auf dem Gebiet der Technologie der optischen Erkennung und Prüfung, bietet den Leiterplattenherstellern komplette Lösungen für die optische Überwachung ihrer Prozesse und Produkte an. Als einer der wichtigsten Anbieter von AOI-Systemen, CAM-Systemen und Photoplottern ist Orbotech ständig darum bemüht, für seine Kunden neue Verfahren zur Senkung der Produktionskosten für gedruckte Schaltungen zu entwickeln

Bericht über ein gleichnamiges Seminar der Electronic Forum GmbH am 23.124. Februar 1995 in Leinfelden

Wie sieht die Leiterplatte von morgen aus, welche Leiterplattentypen werden benötigt und wo liegen ihre Anwendungsgebiete? Auf diese Fragen versuchten die Referenten des Seminars eine Antwort zu geben. Unter „morgen“ ist dabei die aller nächste Zukunft zu verstehen. Es wurden Entwicklungen und Verfahren vorgestellt, deren Einführung in die Praxis im Gange ist oder unmittelbar bevor- steht und von denen angenommen wird, daß sie sich demnächst auf breiter Basis durch- setzen werden, weil sie für die kostengünstige Herstellung der Leiterplatte von morgen erforderlich sind.

Einleitung


Die Entwicklungen in der Leiterplattentechnik befassen sich in den letzten Jahren immer häufiger mit der Anwendung von Plasmaverfahren. Dabei sind durch das Plasma sowohl Oberflächenreinigungs-, Trockenätz- und Ak-tivierungsprozesse als auch Beschichtungsvorgänge möglich. Trotz der relativ hohen Investitionskosten für eine Plasmaanlage gibt es eine Reihe von Vorteilen gegenüber vergleichbaren naßchemischen Verfahren, die einen solchen Aufwand rechtfertigen können. So lassen sich die plasmachemischen und -physikalischen Prozesse präzise durch die elektrische oder magnetische Anregung starten und beenden. Auch die Prozeßführung selbst kann durch Gasflüsse und die Plasmaleistung exakt und reproduzierbar gesteuert werden. Da die Bearbeitung der Oberflächen durch gasförmige Medien erfolgt, entfällt häufig die Problematik der Nachreinigung zur Entfernung möglicher Rückstände.

Der zunehmende Einsatz hochkomplexer elektronischer Baugruppen führt zu einem vermehrten Bedarf an hochwertigen Leiterplatten mit Feinstleitern und Microbohrungen. Bei Multilayern werden in zunehmendem Maße Sacklochbohrungen als elektrische Verbindungsbohrungen eingesetzt. Hierbei wird eine bestimmte Leiterbahnebene von der Oberfläche angebohrt und metallisiert.
Die Sacklöcher bedürfen in den verschiedensten Prozessen besonderer Beachtung und oftmals einer Modifizierung der Verfahren. Dies führt in der Regel zu einer Steigerung der Fertigungskosten gegenüber Leiterplatten mit konventionellen Bohrungen, auf die noch eingegangen wird.

Lösungsansätze für ein Variantenmanagement

Die Veränderung unserer Märkte von Verkäufermärkten zu Käufermärkten hat zu einer signifikanten Erhöhung der Anzahl der Produktvarianten geführt, um die Produkte für den Markt attraktiver zu gestalten. Dieser Wandel in der Industrie hat auch nicht vor der Elektronikindustrie halt gemacht und zu einer deutlichen Zunahme der Varianten bei Basismaterialien geführt. Unterstützt wurde dies in Europa durch Überkapazitäten bei den Basismaterialherstellern, die zur Auslastung Ihrer Kapazitäten jeden Sonderwunsch der Kunden umsetzten, meist ohne die dabei entstehenden Mehrkosten über den Preis an den Kunden weitergeben zu können. Nachfolgend sollen Möglichkeiten aufgezeigt werden, zusammen mit den Leiterplattenherstellern für beide gewinnbringend mit der Variantenvielfalt richtig umzugehen.

Galt es vor Jahren noch als das technische Nonplusultra, Multilayer höchster Lagenzahl herstellen zu können, die notwendigerweise entsprechend dick waren, so hat sich diesbezüglich ein Wandel vollzogen. Handies, Pager, Laptops und anderes tragbares elektronisches Gerät findet reißenden Absatz. PCMCIA-Karten machen den PC zum multimedialen Terminal. Aus der boomenden Mobilität resultiert die Forderung „kleiner, leichter und leistungsfähiger“. Die Konstrukteure erreichen die erhöhte Verdrahtungsdichte, die moderne ICs und Gehäuseformen vom Substrat- träger fordern, weniger durch eine Steigerung der Lagenanzahl, als vielmehr durch feinststrukturierte dünne Innenlagen, so daß eine geringere Gesamtdicke und -gewicht des Boards resultiert.

Abschlußbericht zu einem Forschungs- und Entwicklungsvorhaben liegt vor

Die rund 300.000 indirekt einleitenden Betriebe der Bundesrepublik Deutschland werden von der Gewässergütepolitik bisher lediglich über die kommunale Gebührenpolitik und über kommunale Auflagen (Satzungsrecht) erfaßt. Vielfach wird die Auffassung vertreten, die vorhandenen Instrumentarien reichten nicht aus, um das Verhalten der Betriebe zielführend zu beeinflussen. Die grundsätzlich mögliche Überwälzung der von den Kommunen zu entrichtenden Abgabe auf die Indirekteinleiter (IE) erfolgt in der Praxis kaum, da die Gemeinden ihre Entwässerungsgebühren mengenbezogen erheben und nicht orientiert an den Parametern der Abwasserabgabe.

Erfolgreich abgeschlossenes Demonstrationsvorhaben weist ökologische und ökonomische Vorteile nach

Die Gerätebau Schwarting KG in Eriskirch (Bodensee) betreibt einen Lohngalvanikbetrieb zur Beschichtung von Metalloberflächen, dessen Kupfer- Nickel-Chrom-Anlage zu den üblichen Abwasser- und Abfallproblemen führte. Die Beschichtung der Oberflächen erfolgt in Prozeßbädern, die hauptsächlich aus mit Metallen angereicherten Säurelösungen bestehen. Die Produktionsabwässer und Schlämme eines solchen Betriebs sind erheblich mit Schwermetallen, Säureresten und anderen Stoffen belastet.

Verfahren zur Klassifizierung des Chlorierungspotentials von Badchemikalien entwickelt

Halogenorganische Stoffe gelten als gefährliche Stoffe im Sinne des 7a WHG und sind nach dem Stand der Technik zu vermindern. In der Metallbe- und -Verarbeitung werden Anforderungen nach dem Stand der Technik im Anhang 40 festgelegt. Aufgrund der Vielfalt der Quellen der halogenorganischen Stoffe in der Metallbe- und -Verarbeitung ist bei der Einführung des Anhangs 40 der AOX- Grenzwert für einige Herkunftsbereiche bis zum 31. Dezember 1991 ausgesetzt worden. Hierfür war maßgeblich das Problem der noch unzureichend erprobten Alternativen zur Caynidentgiftung mit Bleichlauge die Ursache.

Neue gesetzliche Regelung über grenzüberschreitende Abfallverbringungen in Kraft getreten

Das Zustimmungsgesetz und das Ausführungsgesetz zum Basler Übereinkommen über die grenzüberschreitende Verbringung gefährlicher Abfälle und ihrer Entsorgung sind am 30. September 1994 ausgefertigt worden.

Wenn von internationalem Umweltschutz geredet wird, dann sind meist die geforderten und durchzuführenden Maßnahmen gemeint. Hier versucht man, einheitliche Maßstäbe zu setzen, um, wie es heißt, Wettbewerbsverzerrungen zu vermeiden. Dennoch verbleibt die Frage, wer in welchem Land welche Maßnahmen finanziert. Vergleicht man hierzu den staatlich getragenen Anteil an den Umweltschutzkosten, so zeigen sich sehr wohl Unterschiede.

Offenbar bewirken die Diskussionen um die Festlegungen im Anhang 40 (Metallbe- und -Verarbeitung) der Allgemeinen Abwasser-Rahmen VO mittlerweile doch Änderungen in Richtung auf realistischere Bedingungen.

Das Image der Galvanotechnik und Metallchemie ist nicht so sehr von dem vielfältigen Nutzen geprägt, den funktionsgerecht gestaltete Oberflächen bieten, sondern von Begriffen wie „überwachungsbedürftiger Sonderabfall“ oder „Abwasserentgiftung“. Diese Hypothek führt sogar dazu, daß ernsthaft versucht wird, galvanische Prozesse durch andere Verfahren zum Beschichten zu ersetzen.

1 Definition des Begriffs „Abfall“

Nach dem am 8. Juli 1994 verabschiedeten Kreislaufwirtschaftsgesetz sind Abfälle nicht länger nur solche Sachen, die der Besitzer wegwerfen will. Künftig sind Abfälle auch solche Produkte und Reststoffe, die weder zielgerichtet produziert noch zweckentsprechend eingesetzt werden. Soweit diese Abfälle zu verwerten sind, nennt das Gesetz sie in Übereinstimmung mit dem EG-Recht, Abfall zur Verwertung“, nicht verwertbare Abfälle „Abfall zur Beseitigung“.

Spülen als prozeßfähiger Fertigungsschritt

Teil 6: Fließspülsysteme (Fortsetzung)

Fortsetzung aus Heft 3/95

5.2.1 Einzelfließspülen (Fortsetzung)

Einfluß des Einschlepp- und Chargenvolumens auf die fließwasserbedingte Verminderung der Stoffkonzentration im Spülwasser

Die Beziehungen <31> und <32> beschreiben die fließwasserbedingte Abnahme der Stoffkonzentration im Spülwasser unter der Voraussetzung eines kontinuierlich gleichmäßigen Spülwasserzu- und -abflusses während des gesamten Zeitraumes Cto eines Spülzyklus. In der Praxis aber ist dies zum Zeitpunkt des Heraushebens der Charge aus der Spüle, aiso nach Ablauf der Spüildauer t, nicht gegeben.

Zertifizierung, Öko-Audit etc. konkretisieren die Ahnungen von weiteren Kostenbelastungen der Betriebe. Die laut Verordnung verbriefte Freiwilligkeit hat nur symbolischen Charakter, wenn die Kunden die Auditierung zur Geschäftsbasis erheben. Kann man dieser Entwicklung entrinnen? Wie sollen diese weiteren Aufwendungen in einer wirtschaftlich angespannten Phase finanziert werden?

Galvanische Eisenschichten für verschlissene Teile

Frage: Wir untersuchen derzeit die Möglichkeit, galvanische Verfahren zur Wiederinstandsetzung von verschlissenen Teilen anbieten zu können. In Frage kommen abgenutzte Teile von Baumaschinen, Ausrüstungen im Bergbau und ähnlichen Einrichtungen. Ein Anwendungsgebiet sehen wir vor allem bei dicken Schichten, bei denen Verchromen oder Vernickeln (mit nachfolgendem Verchromen) zu teuer ist. Deswegen interessiert es uns, ob man in solchen Fällen elektrolytisch abgeschiedene Eisenschichten anwenden kann.