Artikelarchiv

1 Einleitung

Trotz allem reichen Erfahrungswissens benötigt der Galvaniker in der Praxis meist umfangreiche Literatur, Tabellen- und Handbücher. Mit dem Softwareprodukt Galvano- technische Berechnungen für die Praxis trägt der Leuze-Verlag der Tatsache Rechnung, daß in immer mehr galvanischen Betrieben der Personal Computer seinen unaufhaltsamen Siegeszug angetreten hat. Galvanisches Fachwissen kann jetzt in neuer und aktueller Form auf diesen Rechner dem Galvaniker zur Verfügung gestellt werden. Über Tastendruck stehen jetzt nicht nur Tabellen zur Verfügung, sondern es können für ein zu galvanisierendes Teil aktuelle Berechnungen durchgeführt werden.
Das Programm, das gemeinsam mit der GalvanoData GmbH, Ludwigsburg erstellt wurde, ist eine große Hilfe bei der Durchführung von Kalkulationen aller Art. Es berechnet Oberflächen von Teilen unterschiedlicher Geometrien (im Hauptmodul) und liefert aufgrund der hinterlegten galvanischen Rechenformeln die Expositionszeit und weitere wichtige Werte (im Zusatzmodul).

1 Warum Leichtbau?


Betrachtet man die Gewichte von US-Automobilen über die vergangenen 20 Jahre, kann man große Erfolge bei der Gewichtsreduzierung in den Jahren 1975 bis 1987 feststellen. In diesem Zeitraum sind Gewichtseinsparungen in Summe von bis zu 25 % zu beobachten gewesen. Ab 1987 bis 1993 ist eine durchschnittliche Gewichtserhöhung von 1,2 % pro Jahr und bei den Modellwechseln der Jahre 1993/94 und 1994/95 von jeweils weiteren 7 bis 8 % zu beobachten. Der Grund dafür ist das Verlangen nach größerer Sicherheit, höherem Komfort und verbesserten Leistungsdaten der Fahrzeuge. Dies ist ein von Sicherheitsvorschriften, von Kundenwünschen und vom Wettbewerb getriebener Einfluß, der ohne besondere Maßnahmen nicht umkehrbar ist.


Durch eine konsequent durchgeführte Umwelt-Politik hat sich die Belastung der Atmosphäre mit korrosiven Stoffen in den vergangenen zwanzig Jahren deutlich verringert. Die Schwefeldioxidkonzentrationen ist erheblich zurückgegangen. Der sogenannte saure Regen, der auch die Korrosion des Zinks wesentlich beeinflußt, ist nicht mehr so sauer wie noch vor 10 oder 15 Jahren. Nach neuen Untersuchungen beträgt die mittlere Korrosionsgeschwindigkeit von Zink nur noch ca. 1,3 pm/Jahr (9 g/m^2 Jahr). Für die Zukunft darf ein weiterer Rückgang der Korrosionsgeschwindigkeit bzw. der Abtragswerte erwartet werden.

1 Einleitung


Elektrolytisch abgeschiedene Goldüberzüge sind aufgrund einer Vielzahl positiver Eigenschaften heute stark verbreitet [1]. Da die physikalisch- chemischen Eigenschaften elektrolytisch abgeschiedener Überzüge stark von der kristallinen Struktur abhängen und diese wiederum von den Abscheidungsbedingungen geprägt wird, wurden die kristalline Vorzugsorientierung sowie die Kristallgröße und -form von Goldlegierungsschichten bereits mit Hilfe elektronenmikroskopischer und röntgenographischer Verfahren untersucht.

1 Einleitung

Die galvanische Vernickelung spielt eine wichtige Rolle bei der Veredlung von Montageteilen für die Automobil- und Zweiradindustrie, In diesem Industriezweig wird nben dem dekorativen Element im besonderen Maße auch Korrosionsbeständigkeit der Schicht gefordert. Zur Erreichung dieser Qualitätsmerkmale wird In der galvanotechnischen Praxis mit Elektrolytkombinationen bestehend aus schwefelfreien Halbglanzelektrolyten und einebnenden Glanznickelelektroyten gearbeitet. Als weiteres wichtiges industrielles Anwendungsfeld für die galvanische Vernickelung ist die Oberflächenveredlung von Armaturen. Auch hier werden sowohl synthetische als auch metallische Substratunterlagen verwendet.

1 Einleitung

Der Auslöser für die Suche nach einer neuen Palladiumlegierung für die Dekoration war die steigende Zahl von Nickelallergien und die deshalb vom Gesetzgeber erlassene Bedarfsgegenständeverordnung [1]. Diese zwingt zum Ersatz von Nickel in allen Gegenständen, die langfristig mit der Haut in Kontakt stehen.
Neben dem Ersatz von Nickel als Legierungsbestandteil in den Endschichten (z.B. Farbgoldlegierungen), der heute bereits erfolgt Ist, muß andererseits auch die Unterschichtung (Oberflächenstruktur, Diffusionssperre) nickelfrei hergestellt werden, da besonders bei dünnen Endschichten (z. B. bei preisgünstigem Modeschmuck) die Testanforderungen bzgl. Nickelabgabe (< 0,5 pg pro cm^ und Woche) nicht erfüllt werden.

Um technische Weiterentwicklungen zu tätigen, ist es in der Regel gut und erforderlich, daß Fördermittel vom Staat zur Verfügung gestellt werden, da wirtschaftliche Erfolge oftmals nicht vom Beginn einer Idee bis zu deren Realisierung abschätzbar sind. Andererseits ist damit aber auch die Gefahr verbunden, daß Forschung aus Selbstzweck überhand nimmt oder Fördermittel in aussichtslose Richtungen verschwendet werden, wenn die Entscheidungsträger den Förderungsgrund zu einseitig betrachten.

Fachzeitschriften aus aller Welt... für Sie gesichtet!

Zur electronica stellte sich der Verband der deutschen Leiterplattenindustrie e.V. (VdL) den Besuchern der Messe erstmals mit einem eigenen Informationsstand vor.
Nachdem der VdL im Umfeld der Productronica 1989 entstanden ist, kehrte der Verband an den Ort seiner Gründung zurück. Nach nunmehr 6jähriger Verbandstätigkeit hat sich mit dem VdL eine schlagkräftige Interessenvertretung für die Leiterplattenbranche entwickelt, die sich in jüngster Zeit verstärkt der Nachfrage aus der Branche und Inanspruchnahme durch die Mitglieder erfreut.

Bericht über die Veranstaltung am 10./11. September 1996

Am 10. und 11. September 1996 veranstaltete die Arbeitsgemeinschaft Baugruppentechnologie im Arbeitskreis Mikroelektronik des VDE/VDI Berlin-Brandenburg (FhG-IZM/ TBBJGBZ) das „1. Berliner Kolloquium Baugruppentechnologie 2000”. Die relativ hohe Beteiligung von über 100 Fachleuten demonstrierte in einer Zeit zunehmender Tagungsmüdigkeit, daß Thematik und Veranstaltungsort den Interessen entsprach. Als Tagungsort hatte man das Sorat-Hotel im Spreebogen in Berlin-Moabit direkt an der Spree gewählt, das inmitten moderner Gewerbebauten mit oberflächentechnisch geprägtem Design im Makro-Maßstab gewissermaßen eine Ergänzung zur Mikro-Technik der Veranstaltungsthematik bildete.

Bericht vom Fachseminar „High-Speed-Leiterplatten“ des TIW in Gießen

Der Arbeitskreis für Technologietransfer, Innovationsförderung und Weiterbildung e.V. (TIW) veranstaltete am 12. September 1996 an der Fachhochschule Gießen-Friedberg, Gießen, ein Fachseminar mit dem Thema „High-Speed-Leiterplatten”. Organisiert und geleitet wurde es von Prof Dr. Rainer Thüringer, Fachbereich Elektrotechnik 1 der FHS Gießen-Friedberg, Gießen.

Erfahrungsbericht über die fehlerfreie Fertigung von mehr als 140.000 Leiterplatten in Pforzheim

Bislang wurde die Durchkontaktierung zwei und mehrlagiger Leiterplatten in vertikalen Galvanoautomaten durchgeführt, bei denen die Zuschnitte personal-intensiv einzeln an Warenträger oder Galvanikgestelle angeklemmt oder angeschraubt werden mußten. Diese Automaten sind aufwendig in der Technik, benötigten großvolumige Bäder und haben demzufolge auch einen sehr großen Flächenbedarf. Weiterhin kamen bei den Verfahren der chemischen Kupferabscheidung Chemikalien zum Einsatz, die Kupferkomplexe bilden und hierdurch eine aufwendige Abwasserbehandlung erforderten, um die gesetzlichen Grenzwerte für Kupfer im Abwasser einzuhalten. Die Schichtdicke der chemisch abgeschiedenen Kupferschicht betrug, abhängig vom Badtyp, nur ca. 0,5 bis 3 pm. Diese geringe Schichtstärke mußte im selben Automaten elektrolytisch auf ca. 5 bis 8 pm verstärkt werden, bevor die Ware den nachfolgenden Prozeßschritten des Fotodrucks zugeführt werden konnte. Weitere Nachteile war der relativ hohe Wasser- und Energieverbrauch bei dieser Technik.

Bericht von Dr. Anselm Kuhn über die Ausstellung vom 17. bis 19. September 1996 in Telford/GB

Die von der Circuit Equipment & Materials Association, dem Verband der britischen Zulieferer für die Leiterplattenindustrie, veranstaltete CEMEX ist die einzige Ausstellung in Großbritannien, die ausschließlich auf Materialien und Anlagen für die Leiterplattenherstellung ausgerichtet ist. Die diesjährige Show war sehr gut besucht und die Atmosphäre auf der Messe war ausgesprochen gut; es kamen eine Menge Besucher und auch eine reichliche Anzahl Vertragsabschlüsse zustande, was durch das Schild „Verkauft” an vielen Exponaten seinen Ausdruck fand.

Praktische Erfahrungen contra Theorie

Die Entwicklung von fotosensiblen Resisten und Lötstoppmasken in Sodalösung ist eine seit vielen Jahren weltweit fest etablierte Technologie. Die entsprechenden Lacke unterscheiden sich von den älteren lösungs- mittelentwickelbaren Systemen grundlegend durch die Verwendung von Carboxylgruppen, die eine Entwicklung in wäßriger Lösung erst möglich machen.
Diese Arbeit beschäftigt sich zunächst mit der grundlegenden Chemie beider Systeme und zeigt dann anhand von IR-spektroskopischen Untersuchungen, wie die in wäßrig entwickelbaren Systemen enthaltenen Carboxylgruppen beim Polymerisationsprozeß verbraucht werden. Dieser Aufsatz verweist aber auch auf die in der Praxis geltenden Kriterien zur Beurteilung der Qualität von Lötstoppmasken wie Umweltaspekte, elektrochemische Anforderungen usw. und beweist, daß diese Kriterien von hochklassigen, wäßrig entwickelbaren Systemen, zu denen IMAGECURE zählt, erfüllt werden.

Zusammenfassung der Diskussion am Vorabend der Nürnberger Fachtagung des Fachausschusses Leiterplatten der DGO

Der Beobachter der traditionellen Diskussionsveranstaltung am Vorabend der Nürnberger Herbsttagung der DGO mußte feststellen, daß es wieder soweit ist: die Branche wertet den Rückgang der Auftragseingänge eher als den Beginn einer Rezessionsphase denn als das Zeichen einer vorübergehen- den Konjunkturabflachung. Anders können die Töne nicht gedeutet werden, die von Teilnehmern auf dem Podium und aus dem Auditorium zu hören waren. Das allgemeine Wehklagen hat wieder begonnen. Daß sich die Zeiten gewandelt haben und der globale Wettbewerb ständig - auch zu Zeiten voller Auftragsbücher - den Unternehmen höchste Anstrengungen in bezug auf ihre Leistungen abverlangt, dürfte inzwischen allgemein bekannt und vorauszusetzen sein.

Bericht von der Fachtagung „Innovation in der Leiterplattengalvanik“ am 26. September 1996 in Nürnberg

Die Organisation der alljährlich im Herbst in Nürnberg stattfindenden Fachtagung Innovation in der Leiterplattengalvanik ist einer der Schwerpunkte der Arbeit des DGO-Fachausschussses Leiterplatten. Neben der DGO arbeiten die VDE/VDI-Gesellschaft Mikroelektronik, Mikro- und Feinwerktechnik (GMM), das EIPC und der VdL an der Gestaltung der Fachtagung mit. Für das diesjährige Veran-staltung wurde ein interessantes Vortragsprogramm zusammengestellt, das über das Dauerthema „Endoberflächen von Leiterplatten” hinaus einige neue Aspekte wie die Metallabscheidung im vertikalen Durchlauf oder den verstärkten Einsatz von Pulse Plating-Verfahren zur Verbesserung der Schichtdickenverteilung aufzeigte.

Deutschland

Die Leiterplatten-Industrie durchläuft immer noch eine schwierige Situation und es ist bislang nicht abzusehen, wann sich die herrschende Lage wieder wendet. Dabei hatte alles so positiv ausgesehen;
Die deutsche Wiedervereinigung hatte unserer Industrie eine zusätzliche Sonderkonjunktur im Vergleich zu unseren Nachbarländern verschafft: die Produktion war ausgelastet und das Preisniveau lag verhältnismäßig hoch. Dagegen herrschte bereits in den übrigen Ländern Europas und in Asien Abschwung und Rezession.

1 Einleitung und Zielstellung

NaPS-haltige Ätzlösungen werden in der Leiterplattentechnik zur Behandlung von z.B. Kupferoberflächen eingesetzt. Eine erfolgreiche Kupferabscheidung kann an der Kathode nur dann erfolgen, wenn die Kupferabscheidung keiner chemischen Kupferrücklösung unter- liegt. In der Literatur werden zur Entkupferung NaPS-haltiger Ätzlösungen Konzentrationen kleiner 50 g/i NaPS gefordert, damit das bereits abgeschiedene Kupfer nicht chemisch reoxidiert wird [1]. Da die zu behandelnden Lösungen in der Regel NaPS-Konzentrationen größer 100 g/l aufweisen können, kann mit konventioneller Elektrolysetechnik keine effiziente Kupferabscheidung erzielt werden. Eine vorgeschaltete chemische Reduktion mit Natriumbisulfit bringt für den Anwender einige Nachteile mit sich. Aufgrund einer möglichen thermischen Reaktion gestaltet sich die Reaktionsführung entsprechend schwierig. Weiterhin sind eine zusätzliche Sulfataufkonzentrierung sowie anfallende Chemikalienkosten neben der Bereitstellung einer zusätzlichen Technologie zu nennen. Außerdem ist bekannt, daß o. g. Lösungen mittels Membranelektrolysezellen elektrochemisch regenerierbar sind [2]. Hierbei handelt es sich um die gleichzeitige Kupferrückgewinnung an der Kathode und anodische Oxidation von Sulfat zur Erzeugung von Peroxodisulfat am Platinkontakt bei hoher Stromdichte in einer mittels Kationenaustauschermembran geteilten Elektrolysezelle.

1 Einleitung


Von besonderer Bedeutung für ein auf die Fehlerverhütung ausgerichtetes Qualitätsmanagement ist die Anwendung von modernen Qualitätstechniken in allen Phasen der Produktentstehung. Im Mittelpunkt dieses Artikels soll einerseits der Einsatz der Methodik der Statistischen Versuchsplanung und multiplen Regressionsanalyse in der Phase der Fertigung und andererseits Möglichkeiten der Qualitätsprognose in der Phase der Produktionsplanung stehen.
Die statistische Versuchsplanung - Design of Experiments (DoE) - ist eine lang bewährte Methode, um mit einem Minimum an Versuchsaufwand
- wesentliche Einflußgrößen (konstruktive, technologische) auf ausgewählte Zielgrößen (z.B. Produktqualitätsmerkmale) zu ermitteln und/oder
- unbekannte analytische Zusammenhänge zwischen Einfluß- und Zielgrößen in Form von Regressionsmodellen zu schätzen.