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Electronic Forum-Seminar zu Innovationen in der Leiterplattenfertigung und Verbindungstechnik

Das Wachstum in der Leiterplattenindustrie wird in den kommenden Jahren steigende Tendenz mit unterschiedlichen Anteilen auf- weisen. Speziell den Bereichen Mobiltelefone, Verkehrsleittechnik, Navigationssysteme, Kfz- und Sicherheitselektronik, Computer, digitale Kameras und Multimedia mit Datenautobahnen wird ein rasanter Aufschwung prognostiziert.
Die technischen Auswirkungen der neuen Wachstumsmärkte drücken sich in der Tendenz: kleiner, dünner und höher integriert aus, verbunden mit rationellen und wirtschaftlichen Fertigungsmethoden, die preisgünstige Angebote gewährleisten.

Der amerikanische Verband der Designer, Leiterplatten- und Baugruppenhersteller, IPC, ist in der Elektronikindustrie Deutschlands vor allem durch seine progressive Normenarbeit bekannt Ziel des Verbandes ist es, die Aktualisierung existierender und Ausarbeitung neuer Normen dem internationalen Innovationstempo anzupassen. Deutsche Firmen, die diese Originalnormen nutzen, können sich gegenüber anderen Mitbewerbern einen vorteilhaften Informationsvorsprung verschaffen. Dr. Hartmut Poschmann berichtet über wichtige Veränderungen auf dem Normensektor.
Anschauliches Beispiel für die Arbeit des IPC auf dem Normengebiet sind diejenigen Dokumente, die wohl von Designern, Leiterplatten- und Baugruppenherstellern in aller Welt am meisten genutzt wer- den: Normen für das Design und die Qualifikation sowie Leistungsspezifikation von Leiterplatten. Der amerikanische Fachverband hat die inhaltliche Überarbeitung und Neuordnung dieser Normen fast innerhalb des Jahres 1996 durchgezogen.

Hausmesse bei der Firma Gebr. Schmid in Freudenstadt
Vor kurzem veranstaltete die Firma Gebr. Schmid in Freudenstadt eine Hausmesse, zu der die wichtigsten Repräsentanten der Leiterplattenbranche des deutschsprachigen Raumes eingeladen waren.
Diese Veranstaltung im „Productronica-freien” Jahr wurde von Gebr. Schmid dazu ge- nutzt, um die vielen interessanten Neuentwicklungen des Unternehmens den Kunden eingehend vorzustellen und zu erläutern. Die etwa 60 Gäste der Hausmesse, die unter dem Motto „Innovationen "96/'97” stand, konnten sich dabei sehr genau über diese Entwicklungen informieren und die diversen Maschinen und Anlagen direkt näher in Augenschein nehmen.

Hausmesse bei dem Offenbacher Distributor

Vom 24. bis 26. September 1996 veranstaltete die Peter Jordan GmbH, Offenbach, ihre traditionelle Hausmesse, die von zahlreichen Vorträgen begleitet wurde, in denen Hersteller und Anwender von Fertigungseinrichtungen über Verfahren und Erfahrungen berichteten. Die PJ-Technologietage boten den vom Organisator angekündigten praxisbezogenen Erfahrungsaustausch mit Branchen-Insidern.

Am 10. Dezember 1996 trafen sich Mitglieder und Gäste der Regionalgruppe Stuttgart des Fachverbandes Elektronik-Design e. V. (FED) bei der Elekonta Marek Leiterplatten GmbH, Gerlingen, um sich über fertigungsgerechtes Design und aktuelle F£D-Aktivitäten zu informieren. Erich Schemm, tecnotron elektronik GmbH, Weißensberg-Rothkreuz leitete das Treffen.

Bericht über die ElPC-Winterkonferenz am 2./3. Dezember 1996 in Strasbourg

„Seit Jahren die beste Winterkonferenz”, das war die Einschätzung von W.W.Burr, Vizepräsident des EIPC, am Ende der Veranstaltung, Diese Wertung bezog sich sowohl auf die Programmgestaltung als auch auf den Zuspruch der Teilnehmer. Offensichtlich zahlen sich die vielfältigen Anstrengungen aus, die das EIPC in den letzten Jahren unternommen hat, um seinen Service für die europäischen Leiterplattenhersteller zu verbessern.
Dazu zählt u.a. auch die interessante Gestaltung der alljährlichen Winterkonferenz. Abweichend vom konventionellen Schema gab es In diesem Jahr mehrere „Neuheiten”. Zum ersten fand die Veranstaltung erstmalig nicht in der Schweiz statt. Das EIPC hat Strasbourg als Tagungsort gewählt, um damit der Zusammenarbeit mit den französischen Verbänden GFIE und SVCEP Ausdruck zu verleihen. Es ist das erklärte Ziel des EIPC, die Verbindung zu den internationalen Branchenverbänden stärker auszubauen. Ganz vorn rangieren dabei IPC und PCIF.

Es wurden schon viele Techniken zur Verbesserung der Haftung von Kupferleiterbahnen und Pads bei Multilayerinnenlagen eingesetzt. Physikalische Prozesse wie Bürsten und Bimsen waren teilweise erfolgreich, aber der gesteigerte Einsatz von immer dünneren und empfindlichen Laminaten gaben mittlerweile den alternativen chemischen Verfahren den Vorzug.
Von diesen chemischen Verfahren haben sich die Schwarz- und Braunoxidation, sowie deren verwandte Technologien durchgesetzt, da alternative Verfahren nicht die gewünschten Haftwerte realisieren konnten.
Trotzdem gibt es einige gravierende Nachtei- le bei diesen Oxidationsprozessen. Hierbei ist vor allem die mangelnde Ätzmittelbeständigkeit anzuführen, welche im Extremfall zum sogenannten „Pink-Ring-Effekt” führen kann. Weiterhin sind das enge Prozeßfenster dieser Prozesse, die Verwendung von chlorithaltigen oxidierenden Substanzen, die langen Prozeßzeiten und die hohen Prozeßtemperaturen anzuführen.

Einleitung


Die ständig wachsende integrationsdichte sowohl Chip- als auch verdrahtungsseitig läßt auch auf ein Wachstum der dafür erforderlichen Mikroverbindungstechnik schließen. Das Reduzieren der Bauteilabmessungen und die gleichzeitige Erhöhung der Anschlußzahlen spielt hierbei eine wesentliche Rolle.
Feinstrukturierte komplexe Multilayer- und Flexschaltungen werden daher gegenüber einseitigen und doppelseitigen Leiterplatten zukünftig ihren Marktanteil kräftig steigern [1]. Dieser Trend wird durch die ständige Weiterentwicklung der SMT-Technik beschleunigt, die ihre Rolle als dominierende Montagetechnik weiter ausbauen wird. Von fortschrittlichen Packagingmethoden, wie COB, COF, BGA und Flipchip oder Chip Size Packaging (CSP) als neueste Generation der Chipkontaktierung [2] wird daher verlangt, daß sie mit der SMT-Technik kompatibel sind.

1. Einleitung

Die vertikale Durchlaufanlage zur galvanischen Metallabscheidung ist eine alternative Anlagentechnik für Leiterplatten, entwickelt durch Siemens LPT in Oostkamp, Belgien. Diese Entwicklungsgruppe hat Erfahrungen mit konventioneller Gestelltechnik und entwickelte vor zehn Jahren auch die horizontale Galvanisiertechnologie für die Siemens AG.
Der Grund für diese Neuentwicklung der vertikalen Durchlauftechnik basiert einerseits auf den heutigen technologischen Anforderungen der Leiterplatte und anderseits auf der wirtschaftlichen Bedingung eine kostengünstige Anlagentechnologie sowohl für Panel- als für Pattern Plating anbieten zu können.

Unablässig leidet die Leiterplattenbranche unter dem Preisverfall ihrer Produkte, der in einem Jahr stärker, zu anderen Zeiten moderater zu Buche schlägt und die Unternehmen ständig zwingt, ihr Kostenmanagement kritisch unter die Lupe zu nehmen. Wo existieren noch Potentiale zur Kosteneinsparung, die - möglichst ohne große Investitionen - nutzbar gemacht wer- den können? In der Art tibetanischer Gebetsmühlen wird diese Frage nun schon jahrelang wiederholt, so daß man meinen möchte und manch einer bringt das auch zum Ausdruck, die Möglichkeiten der Kosteneinsparung im Produktionsbereich seien so langsam ausgereizt. Weit gefehlt. Nach der Statistik eines auf dem Umwelt- und Abwassersektor tätigen Dienstleistungs- Unternehmens wird in der deutschen Leiterplattenindustrie Wasser regelrecht verschwendet. Zur Herstellung von 1 Quadratmeter Zuschnitt verbraucht die Masse der deutschen Leiterplattenhersteller ca. 8001 Prozeßwasser, vorbildliche Unternehmen kommen mit 5001 aus und die Spitze (das sind 3,5 %) liegt bei 3001. Bei ca. 10 % der Betriebe wird der Hahn voll aufgedreht; sie übertreffen noch den Durchschnitt und Extremfälle bringen es auf bis zu 2000 l/m^2 und das bei steigenden Preisen für den Bezug und die Entsorgung von Wasser.

Die Polizeiliche Kriminalstatistik für das Jahr 1995 zeigt über die letzten Jahre einen deutlichen Anstieg der Umwelt-Straftaten (Abb. 1).

Situation und Vorschlag zu realistischer Verhandlungs-Basis

Die sehr niedrigen deutschen Abwasser-Grenzwerte, wie sie über das WHG und die Allgemeine Rahmenabwasser-Verordnung festgelegt sind, geben immer wieder Anlaß zu z. T. vehementen Diskussionen. Anlaß ist der teilweise Mangel an technischen Verfahren, mit denen einige der Werte unter vertretbarem Aufwand sichereingehalten werden können. Unter diesem Aspekt drückt besonders der internationale Vergleich, der Deutschland - auch innerhalb der EU - in den Bereich der schärfsten Anforderungen rückt.
Da Grenzwerte gesetzlich verankert wurden, bedeuten Übertretungen Illegalität. Es ist daher nicht verwunderlich, daß sich die betroffenen Praktiker kaum zu Wort melden und die Unhaltbarkeit einiger Grenzwerte in ihren Betrieben dokumentieren. Daher lassen sich die technischen Probleme der Grenzwert-Einhaltung zwar beschreiben, doch nicht mit gemessenen Zahlen belegen - denn das käme einer Selbstanzeige gleich.

Retardation von Edelstahlbeizbädern

Die Deutsche Derustit GmbH in Dietzenbach, eines der führenden Unternehmen im Bereich Beizen und Elektropolieren von Edelstahl in Europa, hat eine neue Gesellschaft zur Aufbereitung von Edelstahlbädern gegründet, die MUS GmbH in Friedrichsdorf. Neben Derustit ist die Firma A+F, Anlagen-, Umwelt- und Filtertechnik in Friedrichsdorf mit 50% an der MUS GmbH beteiligt. Die Hauptaktivität ist der Betrieb von mobilen Retardationsanlagen.

Anläßlich der ATV-Jahrespressekonferenz hat ATV-Präsident Prof. Hermann H. Hahn die Ergebnisse der neuesten Umfrage des Verbandes zu Gebühren und Beiträgen der Abwasserentsorgung vorgelegt. An der detaillierten Untersuchung haben insgesamt 1025 Kommunen mit 37,7 Mio. Einwohnern teilgenommen, so daß die Studie 46% der Bevölkerung repräsentiert. Insgesamt ist die ATV mit der Beteiligung zufrieden, was nach den Worten ihres Hauptgeschäftsführers, Dr.-Ing. Sigurd van Riesen, auf die intensive Zusammenarbeit mit den kommunalen Spitzenverbänden zurückzuführen ist. Die ATV liefert mit dieser bundesweiten Erhebung einen weiteren Beitrag zur verbesserten Transparenz der Entsorgungskosten.

Umweltgefährdungspotential gebrauchter Elektro-Kleingeräte bewertet

Der vom Bundesumweltministerium vorgelegte Entwurf einer Elektronikschrottverordnung vom Oktober 1992 löste in der gesamten Elektro- und Elektronikindustrie eine bis heute andauernde Diskussion über die kostenlose Rücknahme von ausgedienten Geräten aus. Dies führte u. a. zu der Erkenntnis, daß es sinnvoll ist, statt einer Gesamtlösung für alle Elektrogerätegruppen Teillösungen anzustreben. Ein erster Schritt gelang im Herbst 1995 mit der Selbstverpflichtung seitens der Informationsgeräteindustrie (IT), auf deren Grundlage eine entsprechende IT-Geräteverordnung (gültig für Computer, Monitore, Drucker, Faxgeräte, Kopierer etc.) zur Zeit erarbeitet wird. Nach diesem ersten Schritt sind die Hersteller der anderen Produkt- gruppen, die „weiße Ware“ (Haushaltsgroßgeräte) oder „braune Ware“ (Unterhaltungselektronik) vertreiben, aufgefordert, vergleichbare Angebote gegenüber dem Bundesumweltministerium zu unterbreiten. Eine weitere, bisher recht wenig beachtete Gruppe von Elektrogeräten wird unter dem Begriff „Elektro-Kleingeräte“ zusammengefaßt.

Antwort der Bundesregierung auf Große Anfrage

Das Bundesumweltministerium hat namens der Bundesregierung am 10. Juli 1996 die Große Anfrage der Abgeordneten Horst Kubatschka, Michael Müller (Düsseldorf), Edelgard Bulmahn, weiterer Abgeordneter und der Fraktion der SPD (Bundes- tags-Drucksache 13/3184) beantwortet und dabei festgestellt, daß die Frage nach den biologischen Wirkungen der Elektrizität so alt wie die Entdeckung der Elektrizität selbst ist.

Innovationsbörse - Umweltschutz inbegriffen

Als Reporter dieses Kongresses steht man vor dem Problem der Zuordnung. Ist er der Leiterplattentechnik, zur konventionellen Oberflächenbehandlung oder dem Umweltschutz zuzurechnen? Gelöst vom Branchenbezug wurden hier interdisziplinär neue Wege für Problemlösungen oder auch neue Entwicklungen gesucht, frei von den bislang häufig gegebenen technologischen Abgrenzungen.