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Vorbemerkung:

Einen ersten Hinweis auf das Peuser-Bartolo-Verfahren brachten wir in Heft 2/1981, Seite 190, dieser Fachzeitschrift. Daraufhin erhielten wir aus dem Leserkreis eine Reihe von Rückfragen, so daß wir Herr Peuser baten, das Verfahren näher zu beschreiben. Diesem Wunsche ist Herr Peuser mit seinem folgenden Aufsatz nunmehr nachgekommen.

Die Elebau GmbH in Bühl/Baden

Die Firma Elebau wurde im Herbst 1969 als Tochterunternehmen der Firma Metallogal gegründet, die mit großem Erfolg patentierte Korrosionsschutzsysteme auf Polyurethanbasis herstellt,

Gesellschafter der Firma Elebau sind: R. L. Meyer, R. John und O. Meyer.

Ende 1979 bezog die Elebau GmbH einen Fertigungsneubau und produziert seitdem Leiterplatten auf einer Fertigungsfläche von ca. 1500 m2. Insgesamt beschäftigt das Unternehmen 68, darunter 31 weibliche Arbeitskräfte. Die Belegschaft teilt sich auf in 20 Angestellte und 48 gewerbliche Arbeitnehmer.

Die Vernicklung ist eine der galvanischen Veredlungsarten, die in der Leiterplattentechnik frühzeitig angewandt wurde. Vor allen Dingen wurde Nickel als Zwischenschicht bei der galvanischen Vergoldung von Kontaktbereichen eingesetzt.
An die Qualität der Vernicklungsverfahren und an die Eigenschaften der Überzüge müssen bei der Bearbeitung von Leiterplatten besondere Anforderungen gestellt werden.

Welche technologische Entwicklung ist zu erwarten?

Die moderne Leiterplattenindustrie ist ohne automatische Anlagen nicht mehr denkbar. Beruhten die ersten Leiterplatten-Galvanoautomaten noch auf dem Know-how der Metallgalvanislerung, so haben die heutigen Anlagen eine eigenständige Entwicklung durchlaufen und sind den besonderen Anforderungen der Leiterplattentechnik angepaßt.

Bericht über das 2. Internationale Symposium zum derzeitigen technischen Stand der Anwendung von Pulse-Plating in der Galvanotechnik


Die American Electroplaters Society (AES) veranstaltete am 6. und 7. Oktober 1981 in Chicago/ USA das zweite internationale Symposium zum Thema Pulse-Plating. Ziel dieser Veranstaltung war es, die Entwicklung dieses neuen Gebietes der Galvanotechnik seit der ersten Veranstaltung im April 1979 in Boston aufzuzeigen und Hinweise für zukünftige Forschungsrichtungen und praktische Anwendungen zu erarbeiten. In diesem Zusammenhang wurden 16 Vorträge vor etwa 150 Tagungsteilnehmern gehalten sowie eine Podiumsdiskussion veranstaltet.
Die Themen befaßten sich mit den neuesten theoretischen und experimentellen Grundlagen des Pulse-Platings ebenso wie mit den letzten Ergebnissen bei der Abscheidung von Metallen, Legierungen, der anodischen Oxidation von Aluminium sowie der Entwicklung auf dem Gebiet der Stromversorgung.

(Fortsetzung und Schluß aus Nr. 12/1979)

Zweistufenverfahren

Bis 1968/69 werden Elektrolyte mit Zinnsalzen für die elektrolytische Einfärbung technisch nicht angewandt. Die allgemeine Ablehnung von Zinnsalzen dürfte darin be- gründet gewesen sein, daß die Zinnsalze sehr instabil sind. Zinn neigt dazu, vom zweiwertigen zum vierwertigen Zinn überzugehen. Ein elektrolytisches Bad wird so in kurzer Zeit unbrauchbar. Um dies zu verhindern, wird dem sauren Zinnelektrolyten eine schwache organische Säure als Komplexbildner zugegeben [13]. Einige Patente über zinnhaltige Bäder sind das Deutsche Patent Nr. 758873, das Norwegische Patent Nr. 69930 sowie das Kanadische Patent Nr. 672063.

Der 24. Deutsche Zinntag. der sechste zum Thema Weißblech, fand am 28. 11. 1979 in Düsseldorf statt. Weißblech - elektrolytisch verzinntes Stahlblech - ist seit Jahrzehnten die wichtigste industrielle Anwendung von Zinn.

Im Laufe der letzten Jahre hat sich an der grundsätzlichen Technologie des Verzinnens wenig verändert. Das Schwergewicht der neueren Entwicklungen liegt im Bereich der verfahrenstechnischen Verbesserungen, insbesondere der Stahlherstellung und des Walzens.

- eine noch zu lösende Aufgabe –

Die Verfahrensvielfalt auf dem Leiterplattensektor fuhrt des öfteren zu Verständigungsschwierigkeiten.

1. Einleitung

Wie einer vorausgegangenen Veröffentlichung [1] zu entnehmen ist, besteht durchaus die Notwendigkeit, chemische Verkupferungslösungen über lange Zeiträume, insbesondere Nachtstunden, zu analysieren und zu regeln. Diese Kontrolle ist besonders erforderlich, um die Abscheidungsgeschwindigkeit konstant zu halten und den Wildwuchs von Kupfer auf den Isolierflächen zu vermeiden.

Die Metallabscheidung durch modulierten Strom, insbesondere durch Pulselektrolyse (Pulse-Plating), ist in den vergangenen Jahren zunehmend untersucht worden, da hierdurch in bestimmten Fällen eine Verbesserung der Überzugseigenschaften möglich erscheint. Im wesentlichen werden hierbei folgende zwei Aspekte genannt, die in der Literatur diskutiert werden:

- Es besteht häufig die Meinung, daß durch die im Falle der Pulselektrolyse vor der Elektrode veränderten Konzentrationsverhältnisse eine im Mittel raschere Metallabscheidung als bei Gleichstrom erreicht werden kann.

- Zum anderen ergeben sich während der Strompulse im Vergleich zur Abscheidung mit Gleichstrom veränderte Kristallisationsbedingungen, die ganz allgemein zu veränderten Schichteigenschaften führen können. Besonders interessant ist hierbei eine häufig auftretende feinkörnigere Struktur der Überzüge, die dadurch weniger porig sind und somit die Verringerung der Schichtdicke erlauben.

1. Aufbringen von galvanischen Schichten

Es ist nicht vermessen zu behaupten, daß eine Überholung von Flugzeugteilen ohne Galvanotechnik, ohne Aufbringen galvanischer Schichten, technisch und wirtschaftlich nicht möglich wäre.
Flugzeugteile sind einzelne Bauteile eines Systems am Flugzeug, und das Zusammenwirken der verschiedenen Systeme garantiert das einwandfreie Funktionieren des Verkehrsmittels Flugzeug. Am Beispiel ist dies zu erläutern; Das einzelne Bauteil ist die Achse eines Fahrwerks, ein niedriglegiertes, hochfestes Stahlteil vom Typ SAE 4340 oder 4340 M, der Zusammensetzung 0,4%C, 0,20%Si, 0,70 % Mn,0,70- 0,90 % Cr, 0,25 % Mo, 2,0 % Ni und einer Festigkeit von 2100 N/mm^2.

2.Teil – Fortsetzung aus Nr. 1/1980

Es werden Angaben zu Schmelztauch- und elektrolytisch erzeugten Überzügen zusammengetaßt.

- Anwendung in der Elektrotechnik –

Bericht über einen Lehrgang an der Technischen Akademie Esslingen in Zusammenarbeit mit der DG Deutschen Gesellschaft für Galvanotechnik e. V. am 5. und 6. November 1979 in Ostfildern-Nellingen

Unter der Leitung von Dr. Chr. J. Raub (Forschungsinstitut Schwäbisch Gmünd) beteiligten sich als Dozenten an diesem Lehrgang die Herren
- Dr. P. Baeyens (Eindhoven, Niederlande),
- Dr. L. Borchert (München),
- Dr. H. Grossmann (DoDuCo KG, Pforzheim),
- Dr. J.-C. Puippe (Institut für Chemische Tech-nologie der ETH Zürich, Schweiz),
- Drs. D. Y. H. Prins (Meco B. V., Herzogenbosch, Niederlande),
- Dr. W. Riedel (Schering AG, Berlin),
- Dr. K. L. Schiff (W. C. Heraeus GmbH, Hanau),
- Dr. D. Stöckel (Doublefabrik G, Rau, Pforzheim).


Da die Referate inhaltlich ineinandergriffen, werden sie nachfolgend mit den Diskussionsbeiträgen nicht einzeln besprochen, sondern thematisch zusammengefaßt. Die einleitenden Vorträge behandelten die theoretischen Grund- lagen des Pulse-Plating.

Steigende Qualitätsanforderungen und eine ständige Verfeinerung des Leiterbildes verlangen heute vom Hersteller genaue Kenntnisse der Technologie und der Fertigungsprozesse.
Die Subtraktivtechnik ist die noch zur Zeit verbreitetste Herstellungsmethode von durchmetallisierten Leiterplatten. Bei diesem Verfahren geht man von einem kupferkaschierten Basismaterial aus. Im Normalfall beträgt die verwendete Kupferauflage 17,5 ym, sie kann sich aber aus elektrotechnischen Gründen auf 35 ym oder 70 ym erhöhen.

Die Untersuchung der Eigenschaften galvanisch und chemisch abgeschiedener Überzüge hat im letzten Jahrzehnt wesentliche Impulse durch die Legierungs- und insbesondere Edelmetall-Legierungsabscheidung erhalten. Während es in der dekorativen Galvanotechnik meist lediglich auf das Aussehen, den Glanz und die Korrosionsbeständigkeit der Überzüge ankam, interessiert man sich heute in der funktionellen Galvanotechnik für so komplexe Eigenschaften wie die Verschleißfestigkeit, den Übergangswiderstand, die Lötbarkeit oder die Duktilität der Überzüge.
Man versteht heute allgemein unter dem Begriff der funktionellen Galvanotechnik Verfahren zur Abscheidung von Überzügen, die in irgendeiner Form aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften eine Funktion ausüben und das Grundmaterial für einen bestimmten Verwendungszweck veredeln.

1. Einleitung

An Verbrennungsmotoren treten während des Betriebs an verschiedenen Teilen Abnutzungserscheinungen auf. Dieser fortschreitende Materialverlust aus der Oberfläche eines Bauteils wird nicht allein von dessen Werkstoffeigenschaften bestimmt, sondern auch durch die Wechselwirkung aller am Verschleißvorgang beteiligten Stoffe. Diese vielfältige Verknüpfung wird mit dem Begriff tribologische Beanspruchung umschrieben. Ein tribologisches System läßt sich durch die Art der am Verschleiß beteiligten Stoffe und das Beanspruchungskollektiv charakterisieren.

In Betrieben, wo Drähte galvanisiert werden, steht man oft vor der Aufgabe, die schichtdicke z. B. von Silber auf Kupferdraht festzulegen, die vorhanden sein muß, um eine bestimmte Schichtdicke nach dem Ziehen des Drahtes auf einen kleineren Druchmesser zu erhalten. Anderseits soll die Metall-Schichtdicke auf dem galvanisierten Draht ermittelt werden, was insbesondere bei Edelmetallauflagen, schon aus kalkulativen Gründen sehr erwünscht ist.
Es wird für beide Fälle der erforderliche rechnerische bzw. graphisch zu handhabende Ermittlungsvorgang an Hand von Beispielen erläutert bzw. veranschaulicht.

3. Teil

Eine Übersicht

Fortsetzung aus Nr. 1 und 2/1980

Ein Lehrgang an der Technischen Akademie Esslingen am 6. und 7. Dezember 1979

Unter der Leitung von Regierungsbaudirektor Dr.-Ing. H. J. Seng, (Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg, Institut für Wasser- und Abfallwirtschaft, Karlsruhe) beteiligten sich zahlreiche Referenten (siehe Fotos), deren Vor- träge nachstehend referiert werden.