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Erinnern Sie sich noch? Anfang der achtziger Jahre wurden in Zusammenhang mit dem Übergang zur Oberflächenmontagetechnik Fotolötstoppmasken eingeführt. Von vielen Herstellern wurden damals Trockenfilmlötstoppmasken eingesetzt. Bald erkannte man, daß die relativ große Lötstoppmaskenschichtdicke – nur Trockenfilmlötstoppresiste mit einer Dicke von 75 pm wurden angeboten - Ursache mancher Lötprobleme war.
Das Heißverzinnen sehr kleiner Lötflächen bereitete beispielsweise bei Leiterplatten mit Trockenfilmlötstoppmasken enorme Schwierigkeiten. Die relativ dicken Lötstoppmasken verhinderten eine Benetzung, indem sie die kleinen Lötflächen wie ein Wall abschatteten.

Aufgrund immer höherer Packungsdichte, feinerer Leiterbahnabstände und der daraus resultierenden dünneren Kupferschichten, haben sich die Anforderungen an Lötwerkzeuge entscheidend geändert. So fordern moderne Fertigungsmethoden heute effiziente, schnell aufheizende Werkzeuge, die zudem noch genügend Wärmekapazität haben, um mit niedrigen Arbeitstemperaturen bauteil- und substratschonend arbeiten zu können. Ein schneller Spitzenwechsel ist ebenfalls ein wichtiges Merkmal, da durch das geringe Platzangebot am Arbeitsplatz oder aber aus Kostengründen der Einsatz eines zweiten Lötwerkzeugs meist nicht gewünscht wird. Der Wirtschaftlichkeit muß heute immer mehr Bedeutung zugeordnet werden, da die Lötspitzenkosten wesentlich in die Wartungs- und Produktionskosten eingehen.

Vergleich zwischen lasergeschnittenen und geätzten Schablonen

Insbesondere seit der Einführung der SMD- Technik hat die Miniaturisierung in der Elektronik große Fortschritte gemacht. Im Gegensatz zur Durchstecktechnik sind hier Bauteile mit kleinsten Abmessungen möglich geworden. Dadurch läßt sich die Packungsdichte auf den Leiterplatten erheblich steigern.
Höhere Packungsdichten machen jedoch kleinere Rastermaße (Bauteile-Pitch) nötig. War vor wenigen Jahren noch ein Pitch von 1,27mmübiich,so liegt dieser Wert heute teilweise bereits bei 0,5 mm und darunter. Dieses enge Raster hat erhebliche Auswirkungen auf die Montagetechnik und hier vor allem auf den bei der SMD-Technik erforderlichen Lotpastendruck. Üblicherweise wird die Lotpaste bei kleinen und kleinsten Rastermaßen mit Hilfe von Schablonen auf die Pads der Leiter- platte gedruckt, weil nur die Schablonentechnik die geforderte Genauigkeit und Auflösung garantiert.

Auf der EPC ’98 in Wiesbaden stellte Enthone-OMI folgende neue Materialien und Prozesse vor:

ENVISION - Photo- und Laserstrukturierbares flüssiges Dielektrikum

Als neueste Erweiterung seines Produktspektrums entwickelte Enthone-OMI ein Dielektrikum für die Microvia-Technologie, das sowohl photochemisch als durch die Lasertechnik strukturierbar ist. Zur Applikation von ENVISION können alle Verfahren zum Auftrag flüssiger Lötstoppresiste eingesetzt werden. Die dem Auftrag folgende Strukturierung erfolgt durch Photo- oder Lasertechnik.

Nachdem Shipley vor kurzem ihren horizontalen Galvanisierungsprozeß Electroposit 6000 und ihre Negativ-Flüssigresiste Serie SN30 vorgestellt hat, nahm die Firma die EPC in Wiesbaden zum Anlaß, um ihre neuesten Produkte zu präsentieren.

Die ILFA GmbH, Hannover, sieht sich in einer Spitzenposition bei der Fertigung und Marktdurchsetzung von UTMs

Als UTM werden Multilayer-Bautypen klassifiziert, wenn deren Innenlagen ausschließlich aus Laminaten mit 50 pm Materialdicke bestehen. Diese Abgrenzung gegenüber den Standard-Multilayern ist notwendig, weil für den Einsatz und die Produktion von UTMs deren spezielle mechanische und elektronische Eigenschaften beachtet werden müssen.
Ein Vergleich der UTMs mit den Standard- Multilayern zeigt an einem 8-Lagen-Multilayer den Unterschied in der Spezifikation der Eckparameter für die Dicke des Multilayers, der Abstände der Multilayer-Lagen und der Dimension der Vias (Abb. 1).

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Leistungsfähiges Design-Verifikationswerkzeug für Leiterbahnen mit Signalfrequenzen bis 4 GHz

POLAR Instruments stellt eine neue Berechnungssoftware für differentielle kontrollierte Impedanzen vor. Resultierend aus der großen Nachfrage nach einer Impedanzevaluierung von differentiellen Leiterbahnstrukturen entstand der neueste CITS25 Impedanzkalkulator. Die Software beruht auf leistungsfähigen Feldberechnungsmethoden und kann unter Windows 95,98 und NT eingesetzt wer- den. Der Kalkulator dient speziell Leiterplattendesignern und Herstellern, welche sich mit Leiterplatten für Hochgeschwindigkeitsübertragungssysteme befassen. CITS25 ermöglicht dem Anwender auf einfachste Weise die erforderlichen Leiterbahngeometrien für einen gewünschten Impedanzwert zu ermitteln.

POLAR Instruments stellt ein neues Testsystem für kontrollierte Impedanzen vor, welches speziell für den Einsatz in der Leiterplattenfertigung entwickelt wurde. Das neue CITS500 ist als kompaktes Tischgerät ausgeführt und bietet umfangreiche Schnittstellenfunktionen zur Integration in die Fertigungs- umgebung. Das System mißt sowohl die differentielle Impedanz symmetrischer Leiterbahnstrukturen als auch die unsymmetrische Impedanz und stellt damit das ideale Produktionstestsystem für den Qualitätssicherungsbereich in der Leiterpiattenfertigung dar.

Die Leistungsteile für das Reverse Pulse Plating sind in der Vergangenheit ständig verbessert worden. Im folgenden wird über Ergebnisse berichtet, die mit Impuls-Steuerung der Fa. R. Goossens erzielt wurden. Sie zeigen, daß seit der Veröffentlichung im Heft 9/97, S. 3136 bedeutende Fortschritte hinsichtlich der Leistungsdaten und der erzielbaren Schicht- dickenverteilung der abgeschiedenen Kupferschicht erzielt wurden. Abb. 1 zeigt ein Oszillogramm, aus dem die Leistungssteigerung ersichtlich ist. Dargestellt ist ein normaler Reverse Pulse mit einer Dauer von 0,5 ms. 250 A werden zu 90 % in 65 ms durchgesetzt; 1997 waren dazu noch 200 bis 250 ms erforderlich.

Chip Scale International ’98 Europe in Weinheim

Die neuen IC-Aufbautechniken gewinnen rasch an Bedeutung. Insbesondere gilt dies für Chip Scale und Chip Size Packages (CSP), für die das Jahr 1998 bereits den Einstieg in die Großserienproduktion bringt. Zunächst sind Anwendungen vor allem im Bereich trag- barer Geräte der Kommunikations- und Informationstechnik geplant. Schon jetzt werden beispielsweise Mobiltelefone und Personal Digital Assistances in großem Stil mit Speichern in CSP-Form ausgestattet. Für viele Unternehmen steht der Einstieg in die CSP- Technik allerdings erst bevor.
Die Chip Scale International 98 Europe, die am 8. und 9. September 1998 in Weinheim/Bergstraße stattfand, bot eine günstige Möglichkeit, sich über den aktuellen Stand und die Zukunft der CSP-Technik zu informieren. Die Veranstaltung wurde vom Chip Scale Review Magazine, San Jose, Kalifornien/USA organisiert und gesponsert. Weitere Sponsoren waren die Technische Universität Dresden und die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Dank dieser Sponsoren und der Aussteller war die Teilnahme kostenfrei. Die Veranstaltung gliederte sich in einen Vortragsteil, drei Workshops und eine begleitende Ausstellung, an der sich etwa 15 vorwiegend amerikanische Firmen beteiligten.

1 Einleitung

Mit der zunehmenden Erhöhung der Funktionsdichte elektronischer Bauelemente sind eine Erhöhung der Anzahl der Bauelementeanschlüsse und eine engere Skalierung des Rastermaßes
verbunden. Damit stellen sich auch zwingend neue Anforderungen hinsichtlich der Verdrahtungsstrukturen und Anschlußflächen für die Aufbau- und Verbindungstechnik der Leiterplatte aus geometrischer und werk- stofflicher Sicht. Insofern erweitern sich gleichgerichtet und differenziert auch die Anforderungen an die Leiterplattenendanschlußflächenmetallisierungen, z. B. für die SMD-Technik mit gehäusten oder ungehäusten Bauelementen. Während bei den gehäusten Bauelementen die Löteignung im Vordergrund steht, sind bei Verwendung ungehäuster Bauelemente Löt- und Bondeignung gleichermaßen bedeutsam. Somit müssen Leiterplattenendanschlußflächen teilweise den Anforderungen mehrerer Verbindungstechniken (möglichst auch Kleben, Ein- stecken und mechanisches Andrücken) auf einer Leiterplatte gerecht werden. Darüber hinaus sind weitere Auswahlkriterien, zu berücksichtigen [1] (siehe Abb. 1).

Innovative Technik für kleinste Baugruppen

Der Chip ist das Gehäuse

Die Fähigkeit, kleinste elektronische Baugruppen herstellen zu können, ist in der Elektronikindustrie zu einem der wichtigsten Wettbewerbsfaktoren geworden. Schwächen der traditionellen Gehäuseformen für Integrierte Schaltungen (IC) sind ihre große Volumina im Verhältnis zum Die und der Verlust an Übertragungsgeschwindigkeit. Beträgt die Signalausbreitung auf dem Chip z. B. nur Picosekunden, so muß man bei gehäusten Chips bereits von Nanosekunden ausgehen.

Der electronica gebührt in diesem Jahr in mehrfacher Hinsicht besondere Beachtung, Zum ersten wird die Leitmesse für die Elektronik erstmalig auf dem neuen Münchener Messegelände stattfinden. Nach 17 Veranstaltungen im Herzen Münchens trifft sich jetzt die Elektronikwelt an der östlichen Peripherie der Stadt, dafür aber auf einem der modernsten Messegelände der Welt. Das Gelände auf der Theresienhöhe, beengt, aber mit einem gewissen Charme, wird durch großzügig dimensionierte Hallen moderner Sachlichkeit ersetzt. Der Besucher betritt ein Atrium, an dem die Messehallen links und rechts soldatisch Spalier stehen: das erleichtert die systematische Gliederung und macht die Orientierung zu einem Kinderspiel. Besucher und Aussteller und auch die Presse werden die großzügigen Arbeitsbedingungen mit modernster Kommunikations- und Mediatechnik begrüßen, sich aber andererseits erst an die Messe der Laufbänder und Stereotypie abseits vom Herz der „Weltstadt mit Herz“ gewöhnen müssen.

Möglichkeiten im Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration - Umweltschutz eingeschlossen -

Von der deutschen Wirtschaft wird erwartet, daß sie die z. T. durch hohe Lohnkosten und Abgaben sowie komplizierte Verwaltungsabläufe verursachten Probleme durch Innovation kompensiert und damit am internationalen Markt die Wettbewerbsfähigkeit steigert. Dem Mittelstand geht das Image voraus, daß er der innovativste Faktor in der Wirtschaft sei, doch fehlen oft Kapazität und technische Einrichtungen für schnelle und tragfähige Entwicklungen. Die Großindustrie, die zwar über Kapazität und Mittel verfügt, ist strukturell bedingt häufig entscheidungsträge, so daß gute Ideen mitunter zu lange Zeit benötigen, um realisiert zu werden. Hinzu kommt vielfach die Erwartungshaltung, daß staatliche Fördermittel zur Verfügung gestellt werden, die jedoch oft lange und umständliche Genehmigungsprozeduren erfordern und vielfach auch die Risiken nicht ausreichend abdecken können. Insbesondere der Bereich der relativ kleinen Handwerksbetriebe, zu denen auch die Galvaniken zählen, ist seiten für die Durchführung von Entwicklungsarbeiten ausgestattet.

1 Einleitung

Der Titel der vorliegenden Betrachtung läßt bereits ahnen, daß hier nicht nur die Vorzüge eines solchen Managementsystems erläutert, sondern parallel dazu Schwierigkeiten insbesondere in der Einführungsphase dargestellt werden. Wie bei einer solchen Betrachtung üblich, können die nachfolgenden Punkte nur subjektiv, d. h. aus der Sicht des jeweiligen Betrachters, abgehandelt werden. Allerdings darf davon ausgegangen werden, daß viele der nachstehend diskutierten Punkte einschließlich der Empfehlungen zur eigenen Handlungsweise sinngemäß auf viele andere Galvaniken übertragen werden können.

Natürlich lassen sich im Rahmen einer solchen Abhandlung nicht beliebig viele Themen im Zusammenhang mit dem Umweltmanagementsystem erörtern. Es wurde daher versucht, bevorzugt solche Stolperstellen zu betrachten, die auch in vielen weiteren Galvaniken existieren könnten. Diese Hürden und weitere interessante Punkte werden im folgenden in exemplarischer Art und Weise diskutiert.
Es sei vorab angemerkt, daß das Unternehmen seit kurzem nach der EG-Öko-Audit-Verordnung validiert ist. Die nachfolgend geschilderten Ergebnisse stellen demzufolge Erkenntnisse dar, die in der Erarbeitungsphase vor der Validierung gewonnen wurden.

1 Einleitung

Die Abwasser-Behandlung im Bereich der Oberflächen-, insbesondere der Galvanotechnik ist eine seit rd. 6 Jahrzehnten erfolgreich bearbeitete Thematik. Technische Entwicklungen und diese vorantreibende, immer weitergehende Anforderungen des Gesetzgebers haben inzwischen zu einer Perfektion geführt, die kaum noch verbessert werden kann. Weitergehende technische Verbesserungen werden vielfach durch den heterogenen Dienstleistungsbetrieb der überwiegend nach Art der Handwerksbetriebe geführten Unternehmen oder auch großindustrieller Betriebsteile in ihrer Wirksamkeit eingeschränkt. Andererseits hat die immer diffizilere Technik ihren Preis, der weder durch einfache wirtschaftliche Maßnahmen kompensiert, noch in Anbetracht des harten internationalen Wettbewerbs an die Kunden weitergegeben wer- den kann.
Für den Abwasser erzeugenden Betrieb liegen die Probleme im Kreuzfeld der z. T. extremen gesetzlichen Forderungen und der wirtschaftlichen Tragfähigkeit. Die abwasser- technischen Möglichkeiten zur Lösung dieser Problematik sind heute weitgehend ausgeschöpft.

Die Galvanotechnik war schon immer ein recht gehorsamer Eleve der Umwelt-Politiker. Schon vor mehr als 50 Jahren hatte dieser Handwerksbereich in Form von Sparspülbädern, später dann frühzeitig durch Kreislaufführung der Spülwässer zu Verbrauchsreduzierungen um eine Größenordnung beigetragen, bevor an entspr. gesetzliche Regelungen zu denken war. Die fast flächendeckende Einführung von Filterpressen brachte auch hinsichtlich des Schlammaufkommens eine Verminderung um 90 bis 95 %. Dennoch wurden diese Leistungen nicht berücksichtigt, als man später für die gesamte Wirtschaft ähnliche Leistungen forderte. Welche Aufwendungen die weitere Reduzierung der bereits wesentlich reduzierten Wasser- und Abfallmengen bedeuteten, weiß jeder Betriebsleiter selbst. Dennoch wurde versucht, diesen Forderungen zu entsprechen.

Ersatz von Kühlschmiermitteln

Die umweltgerechte Entsorgung von Kühlschmierstoffen ist in den vergangegen Jahren zunehmend kostspieliger geworden. Der Anteil der Kühlschmierstoffe an den gesamten Produktionskosten kann bis zu 16 % betragen. Zur Verringerung der Umweltbelastung und zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit von Produktionsprozessen wäre eine kühlschmiermittelfreie Fertigung erstrebenswert. Bei Werkzeugen sind unter anderem eine lange Lebensdauer und eine möglichst effiziente Bearbeitbarkeit der Werkstücke wichtige Faktoren. Zur Erreichung dieses Zieles können harte Beschichtungen einen wichtigen Beitrag leisten. Das Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie (BMBF) hat Vor- haben zur Vermeidung von Schmiermitteln durch gezielten Einsatz von Oberflächen- und Schichttechnologien im Jahr 1997 mit 16 Millionen DM gefördert. Insgesamt wurden 12 Verbundprojekte unterstützt, bei denen in einer partnerschaftlichen Zusammenarbeit zwischen Industrie und Forschungsinstituten Möglichkeiten zur Vermeidung oder Verringerung von Schmiermitteln erforscht wurden. 64 % dieser Fördermittel gingen dabei an klein- und mittelständische Unternehmen (KMUs), Forschungsinstitute wurden mit 22 % der eingesetzten Fördermittel unterstützt. Seit 1993 wurden auf diesem Gebiet mehr als 84 Millionen DM eingesetzt (VDi-Technologiezentrum Physikalische Technologien, Postfach 1011 39, D-40002Düsseldorf).