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Redaktioneller Bericht über das 6. Ulmer Gespräch der Deutschen Gesellschaft für Galvanotechnik e.V. am 3. und 4. Mai 1984 in Neu-Ulm

Kunststoffe, spezielle Metalle und Legierungen sowie Keramik sind Werkstoffe, die wegen ihrer vorteilhaften Eigenschaften wie geringes spezifisches Gewicht, hohe Festigkeit, Temperaturbelastbarkeit u. ä. verstärkt gefragt sind. Oft erfüllen sie ihre Funktion aber nur in Verbindung mit einer metallischen Beschichtung, die entweder galvanisch oder mit Hilfe eines anderen, konkurrierenden Verfahrens aufgebracht werden kann. Hat die Galvanotechnik die Absicht, solche Beschichtungen anzubieten und sich damit einen wichtigen Platz bei der Verarbeitung dieser zukunftsträchtigen Werkstoffe zu sichern, benötigt sie Verfahren, mit deren Hilfe solche Metalle beschichtet und die hohen technischen Anforderungen erfüllt werden können.

Bericht über Neuheiten und Trends

Die Hannover-Messe als Gradmesser

Die Hannover-Messe als größte Industriemesse der Welt und wichtigstes Messe-Ereignis der Bundesrepublik Deutschland wurde immer schon als Barometer der wirtschaftlichen Lage und ihrer Entwicklung betrachtet. In ganz besonderem Maße war dies in diesem Jahr der Fall, da die rasante technische Entwicklung, vor allem auf dem Gebiete der Mikroelektronik und ihr Einfluß auf alle Zweige von Industrie und Wirtschaft strukturelle Änderungen mit sich) gebracht haben, die viele neue, bisher nicht dagewesene, Kriterien für die konjunkturelle Entwicklung schaffen.
Die entartete positive Entwicklung scheint nach allem, was man im Gespräch mit Ausstellern und Besuchern erfuhr und den vielen Messeberichten entnehmen konnte, auch wirklich eingetroffen zu sein.

Neue Ausstellung über Leiterplatten

Die Ausstellung über die Fertigung von Leiterplatten (Circuit Technology Exhibition), die im vergangenen Jahr zum ersten mal in London stattfand, scheint zur wichtigsten Ausstellung auf diesem Gebiete überhaupt zu werden und sogar die Internepcon, eine Ausstellung, die jedes Jahr in Brighton stattfindet, zu übertreffen. An der Circuit Technology im April 1984 beteiligten sich 180 Aussteller, gegenüber 1983 ein Zuwachs von 45 %. Besonders interessant war die Beteiligung aus dem Ausland; auch unter den deutschen Firmen sah man bekannte Namen wie AEG-Telefunken, Degussa, Dynamit Nobel und Helmut Fischer. Im nächsten Jahr soll die Ausstellung noch größer werden und in eine neue Halle im Olympia-Ausstellungszentrum umziehen.

Teil VI: Die gleichzeitige Erfassung verschiedener Eigenschaften und ihrer Wichtigkeit für die Gesamtqualität

(Fortsetzung aus den Heften Nr.9-11/83, 2 und 5/1984)

Oft reicht die Bewertung einer einzigen Eigenschaft der galvanischen Schichten nicht aus, um deren Qualität zu beurteilen. Neben der Schichtdicke können z. B. auch die Haftfestigkeit, Porosität oder Duktilität für das Praxis- verhalten der Schicht und damit auch für ihre Qualität entscheidend sein. Entspricht daher eine dieser Eigenschaften nicht den vorgegebenen Werten, so erniedrigt dies die Gesamtqualität der Schicht, auch wenn die anderen Eigenschaften den Anforderungen genügen. Soll daher die Gesamtqualität einer Schicht beurteilt werden, so reicht es oft nicht aus, die Güte nur einiger Eigenschaften zu bewerten, sondern es ist auch notwendig, die einzelnen Eigenschaften untereinander zu vergleichen.

Teil 4: Berechnung von Konstanten aus Tabellenwerten (Gleichungen)

Ein Beitrag für die Praxis der Galvanotechnik von Dipl.-Ing. Hans Zwach*)

Fortsetzung aus den Heften Nr. 5,11/1983 und 5/1984

Wenn man bei der Laborarbeit oft mit Tabellenwerten zu tun hat (Löslichkeiten, Dichten usw.), ist es vorteilhaft, die Tabellenwerte zu einer Gleichung umzurechnen und die Konstanten für weitere Berechnungen einzuspeichern [1], Mit dem Programm gemäß Flußdiagramm in
Abb. 1 und Programmschema in Abb. 2 berechnet man die Konstanten von linearen und quadratischen Gleichungen aus Tabellenwerten und stellt fest, wie weit die berechneten Werte übereinstimmen. Wenn die Übereinstimmung vorhanden ist, ist der Korrelationsfaktor 0,999-1,000. Je kleiner der Korrelationsfaktor ist, desto größer ist die Abweichung der einzelnen Tabellenwerte von der berechneten Kurve.

1 Einleitung

Die Schwarzverchromung wird heute überall in der Industrie verwendet: So zum Beispiel in der optischen Industrie, bei der Erzeugung von Meß- und Kontrollgeräten, in der elektronischen und elektrotechnischen Industrie, im medizinischen Apparatebau und in der Automobilindustrie, in der schwarzverchromte Teile (z. B. für Handgriffe) in der letzten Zeit immer mehr Anklang finden.
Die erhöhten Anforderungen an diesen galvanischen Prozeß führten zur Modernisierung der Schwarzchromelektrolyte und zur Entwicklung von Vorbehandlungsverfahren für verschiedene Metalle. Die Schwarzchromschichten müssen eine Vickershärte von 250-300 HV 100 haben. Sehr wesentlich ist ihre Verschleißfestigkeit sowie ein guter Widerstand gegen Korrosion und Wärme. Wichtig ist außerdem ihr gutes Wärmeabsportionsvermögen. Die Farbe der Schichten soll sich im Bereich von schwarzgrau bis tiefschwarz bewegen.

Abscheidung von Hartstoff-Schichten zum Verschleiß- und Korrosionsschutz

1 Einleitung

Die jüngsten Entwicklungen auf dem Gebiet der Hartstoffbeschichtung zeigen, daß mittels ionengestützter PVD-Techniken reibungs- und verschleißmindernde Hartstoffschichten abgeschieden werden können, die bedeutende Lebensdauer- bzw. Standzeiterhöhungen von Bauteilen und Werkzeugen gewährleisten. Die Vorteile dieser Verfahren sind darin zu sehen, daß zum einen äußerst haftfeste und kompakte Schichten erzeugt werden und zum anderen diese Schichten mit hohen Raten bei relativ geringen Temperaturen abgeschieden werden können und dabei keinerlei Umweltbeeinträchtigung erfolgt.

Aspekte einer neuen Technologie

Aluminium ist ein Werkstoff, der sich im Vergleich mit anderen durch verschiedene Vorteile auszeichnet. Die Vorkommen sind weltweit sehr groß, Aluminium läßt sich leicht verarbeiten, es hat ein geringes spezifisches Gewicht und läßt sich wirtschaftlich zurückgewinnen. Aus diesen Gründen hat es in der Industrie, im Bauwesen, in der Luft- und Raumfahrt und in vielen anderen Wirtschaftszweigen ein breites Anwendungsgebiet gefunden, das sich laufend weiter vergrößert.

Einleitung

Die heutige Elektronik fordert immer mehr die Verwendung von Bauelementen, welche neben einer hervorragenden Zuverlässigkeit Abmessungen aufweisen, die ihre Verwendung in den Tag für Tag kleiner werdenden und verbesserten elektronischen Schaltkreisen möglich machen. Speziell auf dem Gebiet der Elektrolytkondensatoren nimmt in diesem Sinne das Tantal eine bevorzugte Stellung ein [1].
Aluminium und Tantal gehören der Gruppe der Ventilmetalle an, die so bezeichnet wer- den, da sie als Stromgleichrichter wirken, wenn sie inbestimmten Elektrolyten anodisch oxidiert werden. Diese Gruppe vervollständigen noch die Elemente Zirkon, Hafnium, Niob und Titan.

Drei Ereignisse der letzten Wochen erscheinen im Zusammenhang mit der Bedeutung und Weiterentwicklung der galvanotechnischen Industrie besonders wichtig zu sein.
Auf der Hannover Messe 1984 stellten einige Galvaniken Oberflächenschichten vor, die sie heute anbieten. Gleichzeitig konnte man sich darüber informieren, welche Oberflächen heute und in der Zukunft gefragt sein werden.

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Beim Ätzen mit Kupferchloridätzlösung wird bei der Leiterplattenfertigung aus der verbrauchten Ätzlösung das Kupfer in homogener Form kathodisch ab- geschieden. Das anodisch anfallende Chlor wird zum Oxidieren der Ätzlösung verwandt und das teil-entkupferte Elektrolysat als Salzsäure in den Ätz- maschinenkreislauf wieder eingespeist.

Eine wirtschaftliche Beschichtungsmethode mit vielen Einsatzmöglichkeiten von Andreas Frick*)

Der Walzenauftrag nimmt bei der Flüssigbeschichtung von planen Werkstücken einen zentralen Platz ein. Forderungen unserer Zeit wie sparsamer Materialauftrag, verlustfreie Verarbeitung, variable Lackschichtdicke, gute Benetzung und geringe Umweltbelastung werden hier in optimaler Weise erfüllt. Die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten haben zu einer intensiven Entwicklung auf dem Walzmaschinensektor geführt. Die heute gebräuchlichen Auftragsverfahren werden in Abb. 1dargestellt.

Alkalisches Ätzen und Weiterbehandlung

Leiterplatten, deren metallischer Endüberzug aus einer sogenannten Lotlegierung (erschmolzene Legierung aus ca. 60 % Zinn, 40 % Blei) bestehen soll, werden in erster Linie nach dem sogenannten Metallresist-Verfahren hergestellt. Hierzu wird unter Verwendung einer Negativ-Maske im Anschluß an die galvanische Verkupferung eine Schicht aus entsprechenden Anteilen Zinn und Blei galvanisch abgeschieden.
Diese Schicht enthält neben den genannten Metallen und Ihren üblichen in den Anoden vorkommen- den Verunreinigungen noch geringe Mengen Wasserstoff und auch Reste von organischen Stoffen, die den Elektrolyten zwecks Steuerung der Schichtverteilung zugegeben werden. Außerdem in der Praxis vorkommende Verunreinigungen sind geringe Mengen Organika, die sich aus dem verwendeten Resist lösen.

Grundlagen


Es wird ein neues Verfahren zur Beseitigung von Epoxid-Verschmierungen beschrieben, das auf der Verwendung von basischem Kaliumpermanganat beruht. Dieses Verfahren für Mehrlagenleiterplatten wurde entwickelt, um die Haftfestigkeit von stromlos abgeschiedenen Kupferschichten auf FR-4-Basismaterialien zu verbessern, die mit Schwefelsäure rückgeätzt (etchback) wurden. Zugleich sollte die gute Kupferbedeckung, die bei der Verarbeitung von doppelseitigen Platten üblich ist, beibehalten werden. Die genannten Ziele wurden erreicht, was anhand nachfolgend wiedergegebener Ergebnisse zahlreicher Abreißtests belegt wird.
Des weiteren wird der Zusammenhang mit der Topographie von FR-4-Basismaterial-Oberflächen mit den Ergebnissen der Abziehprüfung diskutiert.
Das neue Verfahren hat bei Mehrlagenschaltungen, die im Plasma rückgeätzt wurden, ähnliche Ergebnisse erbracht; diese Prüfergebnisse werden ebenfalls mitgeteilt.

Wer im Monat Mai Weiterbildungsveranstaltungen besuchen will hat die Qual der Wahl:
Am 3. und 4. Mai 1984 finden die Ulmer Gespräche statt. „Fortschritte bei der Galvanisierung problematischer Grundwerkstoffe“ ist das interessante Thema dieses Seminars. Ebenfalls von der Deutschen Gesellschaft für Galvanotechnik wird ein Lehrgang mit dem Titel: „Qualitätsprüfung galvanischer Überzüge in Theorie und Praxis “ organisiert, der vom 9. bis 11. Mai 1984 in Nürnberg abläuft. Den gleichen Zeitraum, also den 9. bis 11. Mai, haben die Organisatoren des Leiterplatten-Seminars '84 gewählt, um den Leiterplattenherstellern neue Rationalisierungs- und Automatisierungsmöglichkeiten vorzustellen. Tagungsort ist wie in den vergangenen Jahren wieder Lahnstein.

Bericht von Dr.-Ing. B. Kaiser über eine VDI-Veranstaltung

Am 16. und 17. Februar 1984 fand in Mannheim die von der VDI-Gesellschaft Werkstofftechnik veranstaltete Tagung mit dem oben angeführten Thema statt, die von ca. 120 Teilnehmern besucht wurde.

In seiner Eigenschaft als stellvertretender Vorsitzender der VDI-Gesellschaft Werkstofftechnik begrüßte Dr.-Ing. K. H. Illgner die Teilnehmer und wies dar- auf hin, daß das Thema dieser Tagung von besonders großer Bedeutung für die Bauteileigenschaften sei. Ohne die hier diskutierten Oberflächenbehandlungsverfahren könnten viele derzeit in der Praxis an Werkstoffe und Bauteile gestellte hohe Anforderungen überhaupt nicht oder zumindest nicht wirtschaftlich erfüllt werden.

Die im vorigen Jahr angedeutete „Klimaverbesserung“ wurde zumindest auf der Leipziger Frühjahrsmesse 1984 (11. bis 17. März 1984) nicht mehr erkennbar und auch die in diesem Jahr aus der DDR und anderen RGW (Comecon)-Staaler\ vorgeführten Exponate machten deutlich, daß die kommerzielle Forschung und Entwicklung zugunsten andere Prioritäten gekürzt worden ist. Dennoch nimmt die DDR innerhalb der RGW-Staatengruppe nach wie vor und „rein technisch“ eine Spitzenstellung ein, wobei allerdings nicht übersehen werden kann, daß insgesamt die Warenpalette immer enger wird und auch der Kreis der Außenhandelsbetriebe, die für das von allen Staatshandelsländern geforderte Gegengeschäft herangezogen werden können, zunehmend eingegrenzt wird.

Bericht über die Betriebsbesichtigung und ein Fachgespräch bei der Firma GOEMA Dr. Götzelmann KG in Stuttgart

Ebenso vielfältig, wie die Zusammensetzung eines galvanischen Betriebes durch die Kombination der unterschiedlichsten Prozeßlösungen und Verfahren zur Vor- bzw. Nachbehandlung meist ist, muß auch die Auswahl der Methoden sein, die zur Rückgewinnung von Prozeßlösungen und von Wertstoffen geeignet sind. Das Recycling-Projekt stellt in nahezu allen Fällen eine individuell angepaßte Problem-Lösung dar, bei der die einzelnen Rückgewinnungsverfahren und – was für die Praxis besonders wichtig ist – die jeweils geeignete Anlagentechnik spezifisch für die einzelnen Teilaufgaben eingesetzt wer- den.

Bericht von Michael Peuser*) über den 3. Galvanokongreß in Brasilien

Vom 3. bis 6. Oktober 1983 fand in Säo Paulo/Brasilien der 3. Galvanokongreß statt, an dem außer brasilianischen auch Fachleute aus dem Ausland teilnahmen. Die im Zweijahresrhythmus stattfindende Veranstaltung setzt sich aus einer Galvanotechnischen Fachausstellung und einem Vortragsteil zusammen. Zum ersten Male wurde sie in dem modernen Unternehmerzentrum (Centro Empresarial) im Süden der 14-Millionen-Stadt Groß-Säo Paulo abgehalten