Artikelarchiv

1 Thematik

Das geistige Leistungsvermögen von Menschen ist Vorbild bei der Entwicklung von Softwareprogrammen für Künstliche Intelligenz, Expertensysteme und Prozeßsteuerungen. Zur Umsetzung geistiger Aktionen und Reaktionen in Tätigkeiten sind Geist, Sinne und Kör- per optimal aufeinander abgestimmt, wobei körperliche Funktionsmerkmale des einzelnen Menschen die Nutzung geistiger Impulse, in bezug auf Bewegungsabfolgen, begrenzen.
Diese Zusammenhänge haben auch für die Produktionstechnik Gültigkeit. Komplexe und komplizierte Verkettungsmechanismen zwischen Mensch, Optimierungsprogramm und Maschinenpark müssen harmonisch koordiniert werden. Auch hier sind es die körperlichen Funktionsmerkmale einer vorhandenen oder geplanten Anlagenkonfiguration und der Sensorik, die den Anwendungsspielraum von Optimierungssoftware, besonders im Hinblick auf rentable Fertigungsmethoden und -abfolgen, begrenzen. Das Leistungsvermögen des Maschinenparks und die unternehmerische Produktionsstrategie bestimmen primär den operativen Freiraum für die Anwendung von Optimierungsprogrammen. An erster Stelle für ganzheitliche Problemlösungen zur Herstellung von Produkten steht deshalb die Konzipierung eines aufgabengerechten Produktions-Automaten nach Zielvorgaben des Betreibers.

Ergebnisse eines Förderprojekts
bei der Firma Grobe Thermostat GmbH in Lahr

Schwefelsäure Nickelelektrolyte arbeiten bei Temperaturen zwischen 40 und 70 °C. Die dabei auftretenden Verdunstungsverluste werden in der Regel mit Wasser aus dem nachfolgenden Spülprozeß ausgeglichen. Insbesondere bei verschleppungsarmen Gestell-Galvanisieranlagen und Einsatz einer wassersparenden Spültechnik ist oft eine vollständige Rückführung des Spülwassers, und damit auch der ausgeschleppten Wertstoffe, in das Prozeßbad möglich. Eine vollständige Schließung des Wertstoffkreislaufs scheiterte bislang jedoch meist daran, daß sich durch die Rückführung im Elektrolyten auch eingetragene Fremdstoffe, organische Abbauprodukte und - infolge unterschiedlichem anodischem und kathodischem Wirkungsgrad beim Galvanisierprozeß - Nickelionen anreichern. Diese wirken sich ab einer bestimmten Konzentration negativ auf die Beschichtungsqualität aus und müssen daher durch geeignete Maßnahmen entfernt werden.

1 Einleitung

Die elektrolytische Abscheidung von Gold ist ein wesentlicher Fertigungsschritt in der Mikrosystemtechnik. Insbesondere wird die Goldabscheidung zur Herstellung von Absorberstrukturen auf Zwischen- und Arbeitsmasken für die Röntgentiefenlithographie verwendet [1 - 4]. Gold ist hierfür ein ideales Absorbermaterial, da es eine geringe Röntgentransparenz aufweist und sich leicht in vorstrukturierten Resistmaterialien abscheiden läßt. Die Herstellung dieser Absorberstrukturen in der Röntgentiefenlithographie stellt hohe Anforderungen an die elektrolytische Abscheidung, da sich geringste Fehler in der Maske im Produkt fortsetzen. Die Schichten müssen des- halb defektfrei, homogen und ohne innere Spannungen sein. Die Dicke der Goldschichten beträgt typisch 1,5 pm für Zwischenmasken und 25 bis 30 pm für Arbeitsmasken. Für Röntgenlithographie bis zu mehreren Zentimetern Tiefe werden Goldabsorberdicken von mehr als 100 pm benötigt {Abb. 1).

Die Galvanotechnik als ein Spezialgebiet der Chemie erfordert ein gutes Verständnis und Vorstellungsvermögen der ablaufenden Vorgänge. Hinzu ist in steigendem Maße Wissen aus dem Bereich der Metall- und Werkstoffkunde notwendig, um die immer höheren Anforderungen an die Oberfläche realisieren zu können. Ein guter Techniker wird somit die meisten Probleme und Wünsche an die Galvanotechnik erfüllen können. Betrachtet man die Galvanotechnik als Unternehmen, so erweitern sich die Anforderungen an eine verantwortliche Person zum einen durch den wesentlich stärker zu bewertenden Faktor Umweltschutz, der heute in unserem Fachgebiet sicherlich von außenstehenden überbewertet wird. Trotzdem muß er in entsprechendem Maße berücksichtigt werden und erfordert wohl in erster Linie die Kenntnis und das Verstehen der gesetzlichen Vorgaben - dies allein stellt für Techniker oft schon ein fast nicht zu bewältigendes Hindernis dar.

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Die Einführung eines Qualitätsmanagementsystems nach der DIN EN ISO 9000 stellt gerade kleine und mittelständische Unternehmen vor große Probleme.
Zum einen ist es für diese Unternehmen eine starke finanzielle Belastung, zum anderen können sie nur schlecht die nötige Zeit und Energie aufwenden, die eine Zertifizierung erfordert.
Eine von der EU-Beratungsstelle ausgezeichnete Gruppenkonzeption soll es diesen Unternehmen leichter machen, zu einem optimal funktionierenden QM-System oder zu einem Zertifikat zu kommen.

Über 11700 Leiterplatten-Entflechungspakete für Windows hat der australische EDA-Pionier Protel nach eigenem Bekunden bis dato verkauft.
Mit Advanced PCB 3, der dritten Generation des PCB-Layout-Pakets Protel, demonstriert der australische EDA-Spezialist jetzt einmal mehr den Vorsprung auf dem Gebiet der EDA-Tools für Windows. Advanced PCB 3 wurde für Windows 95 und NT 4.0 völlig neu konzipiert und erstmals auf den von Protel geschaffenen, offenen EDA/Client-Standard angepaßt. Erstmalig wurde es den europäischen Anwendern auf der CeBIT '97 vorgestellt.

Bericht von Dr. Hayao Nakahara über die jährliche Ausstellung des japanischen Leiterplattenverbandes in Tokio

1 Einleitung

Die JPCA Show 1997 fand vom 4, bis 6, Juni 1997 im Tokio Big Site statt. Die Zahl der Aussteller spiegelte die starke konjunkturelle Erholung der japanischen Leiterplattenindustrie wider; sie wuchs von 339 in 1996 auf 367 in diesem Jahr. Allerdings ist festzustellen, daß die Zahl der ausstellenden Leiterplattenhersteller von Jahr zu Jahr abnimmt. Unter den 367 Ausstellern waren weniger als 30 Leiterplattenhersteller. Wie viele ähnliche Veranstaltungen in anderen Ländern startete die JPCA Show einst als eine Veranstaltung, auf der ausschließlich Lelterplattenhersteller vertreten waren und hat sich in Laufe der Zeit zu einer Messe der Material- und Ausrüstungsanbieter entwickelt.

Der Umweltschutz und entsprechende gesetztliche Reglementierungen haben ein solches Ausmaß angenommen, daß ein großer Prozentsatz der Kosten zur Herstellung gedruckter Schaltungen auf die Abfallbeseitigung entfällt. Die Hersteller sind ständig auf der Suche nach neuen Verfahren zur Abfallreduzierung, um ökonomische Vorteile zu erzielen und ihre Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern.

Bericht über die Fachtagung Leiterplatte ‘97 am 12./13. Mai 1997 in Karlsruhe

(Fortsetzung von Heft7/97)

11. Internationale Fachmesse und Kongreß für Systemintegration in der Mikroelektronik vom 22. - 24. April 1997 in Nürnberg

Teil 2 (Fortsetzung aus Heft 7/97)

Der Trend zu einem immer höheren Automatisierungsgrad ist in der gesamten Leiterplatten-Fertigung schon seit Jahren unverkennbar. Stagnierende Preise, hohe Lohnkosten, vergleichsweise kurze Arbeitszeiten bei gleichzeitig immer kürzeren Lieferzeiten bestimmen heute das Bild der Branche.
Wie kann dieser Entwicklung Rechnung getragen werden?
Welche Fertigungsverfahren müssen zum Einsatz kommen?
Sind die logistischen bzw. die organisatorischen Lösungen noch die richtigen, oder müssen neue Managementvorgaben berücksichtigt werden?
Würth Elektronik GmbH in Niedernhall hat sich mit dieser Thematik eingehend beschäftigt und für den Bereich Bohren von Leiter- platten als erstes Unternehmen in Europa vor einiger Zeit ein komplett neues Posalux Leiterplatten-Bohrzentrum in Betrieb genommen.
Der nachfolgende Beitrag wird sich mit den Erfahrungen und den bis heute erreichten Vorgaben beschäftigen.

1 Einleitung

Nach einer in [1] gegebenen Prognose sind für den Leiterplattenmarkt in Europa 7,8 %ige Wachstumsraten zu erwarten. Die Verarbeitung dieser Leiterplatten sichert den Herstellern von Lötmaschinen einen stabilen Markt, der 1995 weltweit auf bis zu 10.000 Lötanlagen jährlich geschätzt wurde [2]. Obwohl international -80% aller elektronischen Bauelemente mittels Reflow auf die Baugruppe gelötet werden, ist der Anteil von in Deutschland verkauften Reflow- und Wellenlötanlagen etwa ausgeglichen. Ausgehend von zur Zeit -5% wird die Zahl der verkauften partiellen/selektiven Wellenlötanlagen zukünftig weiter wachsen, da die Anzahl der bedrahteten Bauelemente auf einem Board stetig abnimmt.

Einleitung

Nach Untersuchungen des amerikanischen The institute for interconnecting and Packaging Electronic Circuits (IPC) sind die zukünftigen Leiterplatten den heutigen sehr ähnlich, allerdings werden sich Strukturen und Lochdurchmesser noch verkleinern. Aus diesem Grund ist es wichtig, daß die Drucksystemlieferanten technologische Weiterentwicklung betreiben, Systemunterstützung geben und äquivalente Materialien zusammen mit technischem Know how liefern. Höchste Fertigungsausbeuten von >95 % bei <100 pm Leiterbahnbreiten und -abständen werden gefordert. Die Reproduktionsfähigkeit derartiger Strukturen sowohl beim Ätzen als auch beim Galvanisieren sind die Voraussetzung, die Leiterplattendrucksysteme in den nächsten Jahren erfüllen müssen. Dazu sind geeignete Resiste zum Ätzen und Galvanisieren, auch von hohen Schichtstärken, erforderlich, die zu allen in der Leiterplattenherstellung verwendeten Prozessen kompatibel sind. Investitionen in neue Drucksysteme sollen auf ein Minimum reduziert werden.

Immer wieder bekommen wir es zu hören: unser Bildungssystem sei nach Inhalt und Form beispielhaft, es habe sich bewährt und stelle ein Gegengewicht zu manchen Nachteilen des Industriestandorts Deutschland dar. Das vorhandene Wissenspotential sei ein Vorteil, den es im globalen Wettbewerb zu nützen gelte. Trifft das wirklich noch zu oder hängen wir hier nicht einer glorreichen Zeit nach, die schon Vergangenheit ist? Jahrelange Diskussionen um eine Hochschulreform, die die heutigen und zukünftigen Anforderungen an Wissenschaftler und Ingenieure reflektiert, Teilnehmerschwund bei Fachveranstaltungen oder die jüngste Lehrstellenmisere sprechen eine deutliche Sprache: unser Bildungssystem ist reformbedürftig.

Havarien durch Verschütten, Umstürzen oder Beschädigung von Behältern lassen sich nie völlig ausschließen. Auch wenn der Boden gegen Grundwasserverunreinigungen abgedichtet ist, müssen die ausgelaufenen Stoffe wieder aufgenommen und beseitigt werden. Hierzu werden Bindemittel eingesetzt, die aufgrund ihrer Affinität zu organischen Flüssigkeiten wie Ölen und z. T. auch anderen Lösemitteln und ihrer großen inneren Oberfläche diese Stoffe adsorptiv binden, so daß sie sich dann mit den Bindemitteln als fester Stoff zusammenfegen und leicht aufnehmen lassen.

Auch die Lackseite wird zunehmend umweltfreundlicher

Mit Aufkommen von Elektrotauch- und wasserverdünnbaren Industrielacken veränderten sich die Probleme der Lackiertechnik weg vom Schwerpunkt der Abluftaufbereitung zunehmend in Richtung Wasseraufbereitung, Während die Elektrotauchlackierung relativ schnell ihren Einsatzschwerpunkt im Bereich des Korrosionsschutzes, vielfach als Grundlackierung fand, boten die wasserverdünnbaren oder Wasserbasislacke zunächst noch erhebliche Probleme im Hinblick auf die gemeinsame Verarbeitung mit Lösemittel-Lacken in der gleichen Anlage, aber auch bezüglich der Trocknung,

Besuch bei der Fa. Kluthe, Heidelberg

1 Firmenhistorie

Wenn über Umweltschutz gesprochen wird,
so stehen vielfach die Anwender, die einzelnen oberflächentechnischen Betriebe - Galvaniken, Lackierereien, Beizereien usw., - im
Mittelpunkt, die jeweils vor der Problematik
stehen, Gesetze, Vorschriften, Richtlinien,
Grenzwerte usw. zu erfüllen. Dem Einsatz von
Verfahren und Ausgangsstoffen für den jeweiligen Betrieb geht jedoch deren Herstellung
bei den Lieferfirmen für die Branche voraus.
Gerade im Hinblick auf die Entwicklung und
Herstellung leistungsfähiger Rezepturen für
den oberflächentechnischen Bereich haben
deutsche Firmen in der Vergangenheit Bedeutsames geleistet. Dabei stehen nicht nur
Formulierungen galvanischer Elektrolyte zur
Diskussion, sondern auch solche der verschiedenen Zwischen- und Nachbehandlungsverfahren.