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1 Was ist ein Mikrowellen-Dielektrikum?

Abgesehen von der Tatsache, daß Mikrowellen-Laminate viel mehr kosten als herkömmliche Laminate - was ist der Unterschied, damit sie bei Mirowellen-Frequenzen eingesetzt werden können? (Abb. 1).

Um im Gigahertzbereich oder höher verwendet zu werden, muß das Dielektrikum zwei ausgeprägte Eigenschaften besitzen - einen geringen dielektrischen Verlustfaktor tanS und eine sich wenig verändernde Dielektrizitätskonstante. PTFE (wird nachstehend mit dem gebräuchlichen Handelsnamen Teflon bezeichnet), Polystyrol und Polyäthylen sind Harze mit niedrigem Verlustfaktor.

Der Trend bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen geht durch die starke Beeinflussung der SMD-Technik zu immer komplexeren Schaltungen. Dies beinhaltet kleinere Leiterplatten mit höherer Bauteilintegration oder, anders ausgedrückt, gleiche Leiterplattengrößen mit höherer Packungsdichte und mehr Informationen.
Zwei bzw. drei Leiterzüge zwischen zwei Lötaugen bei einem Rastermaß von 2,5 mm sind heute keine Seltenheit. Da es bei der Komplexität der gedruckten Schaltungen immer schwieriger wird, das derzeitige 35 um bzw. 17,5 um kaschierte Basismaterial einzusetzen, müssen die Leiterplattenhersteller auf andere Technologien oder Basismaterialien ausweichen.

Aus historischer Sicht - wobei hier auf einen Zeitraum von etwa 20 Jahren Bezug genommen wird - läßt sich die Oberflächenmontage von Bauelementen auf eine fertigungstechnologische Verschmelzung der klassischen Hybridtechnik mit der konventionellen Einsteckmontage von bedrahteten Komponenten zurückführen. Vor allem aus Japan kamen diesbezüglich wegweisende Impulse, wo bereits in den 70er Jahren, basierend auf den Möglichkeiten der Schwallöttechnik, eine gemischte Bestückung von Drahtbauelementen auf der Oberseite und geklebten SMDs auf der Unterseite der Leiterplatte eingesetzt wurde.

Zur Unterstützung der Leiterplattenfertigung haben sich in den vergangenen Jahren Betriebe etabliert, die gezielt Dienstleistungen anbieten. So gibt es den Service für Layout, Flotten, Programmieren, Bohren, Galvanisieren, Laminieren, Verpressen, Prüfen, Beschichten mit Lötstoppsystemen und Hot-air-levelling.

Bericht über einen Lehrgang an der Technischen Akademie Esslingen vom 10. bis 13. November 1987

Unter der Leitung von Obering. Dipl.-Ing. G. Teuscher vom TÜV Stuttgart fand die oben genannte Veranstaltung statt, deren für die Galvanotechnik wichtigen Referate nachfolgend in Kurzform wiedergegeben werden.

Bericht über den Einsatz dieser Chemikalie bei der Schwarting KG in Eriskirch

Über die Anwendung von „Chemie“ wird heute viel und widersprüchlich diskutiert. Oft in ihrer Bedeutung nahezu maßlos hervorgehoben, heute in vielen Fällen lautstark verteufelt, ist die Chemie die Wissenschaft von den Grundstoffen, Verbindungen und deren Veränderungen, die eine lebensnotwendige Grundlage für das Zusammenleben in einer zivilisierten Gesellschaft bildet. Deshalb sollte auch von den Chemie-Gegnern nicht etwa die Produktion von Chemikalien als solchen in Frage gestellt werden. Man sollte diese vielmehr nach ihrer Gefährlichkeit, Giftigkeit, Entsorgbarkeit und der Notwendigkeit ihres Einsatzes beurteilen.

Bericht von der Fachtagung der DGO-Bezirksgruppe Berlin vom 4. bis 6. Februar 1988 (Teil 1)

Am 4. Februar 1988 begann die diesjährige,
bereits traditionelle Fachtagung der DGO-
Bezirksgruppe Berlin, die wieder gemeinsam
mit der Galvaniseur- und Metallschleifer-Innung Berlin, der Deutschen Forschungsgesellschaft für Oberflächenbehandlung e.V.
(DFO), Düsseldorf, dem Institut für Metallurgie - Metallhüttenkunde - der Technischen
Universität Berlin und dem Labor für Galvanotechnik der Technischen Fachhochschule
Berlin veranstaltet wurde. Die Aktualität des
Umweltschutzes und dessen Bedeutung für
die Oberflächentechnik infolge der jüngsten
Umweltschutzgesetze führt zur Wahl des Tagungsthemas; die Anzahl von rund 180 Teilnehmern bestätigte diese Themenwahl.

Die diesjährige Fachtagung der Berliner DGO-Bezirksgruppe zum Thema des die Oberflächentechnik betreffenden Umweltschutzes ließ hochkarätige Fachleute wie den Bundesumweltminister und den Berliner Umweltsenator zu Worte kommen. Da war Erfreuliches über Kooperation von Gesetzgeber und Wirtschaft zu hören. Nicht der Politiker, sondern der Techniker würde letztendlich über das Mögliche entscheiden. Man müsse Zusammenarbeiten und ein Gleichgewicht finden zwischen Wirtschaft und Umwelt. Man müsse eine Bremsung des Wachstums in Kauf nehmen, dürfe aber der Wirtschaft den Boden nicht entziehen. Umweltschutz mit und nicht gegen die Technik sei die Prämisse.

Die Oberflächen- und Dünnschichttechnik wird in den kommenden Jahren verstärkt aus öffentlichen Mitteln gefördert werden. Dazu veröffentlicht das Pressereferat des Bundesministers für Forschung und Technologie eine Pressemitteilung (11/88), die wir in gekürzter Form wiedergeben.
Die Entwicklung neuer Verfahren der Oberflächen- und Dünnschichttechnik wird wegen ihrer erheblichen Bedeutung für weite Bereiche der deutschen Volkswirtschaft in Zukunft verstärkt gefördert. Statt der bisher für dieses Gebiet in den Jahren 1988 bis 1991 veranschlagten Haushaltsmittel von 36 Mio.

Deckfähigkeit und Tiefenstreuung von Nickelbädern

Frage: Wir vernickeln verhältnismäßig komplizierte Kleinteile in der Trommel und stellen fest, daß bestimmte Stellen manchmal ohne ersichtlichen Grund entweder nicht gedeckt werden oder die Schichtdicke dort sehr niedrig ist. Da es um wertvolle Teile geht, von denen sich das Nickel nicht mehr abziehen läßt, haben wir unsere Kontrolle verstärkt und untersuchen das Nickelbad alle zwei Stunden In der Hull-Zelle. Die Untersuchung ist allerdings viel zu langwierig. Könnten Sie uns einen Hinweis auf ein einfacheres Verfahren geben?

Die ausnehmend große Zahl zum Teil völlig unterschiedlicher Produktionsabläufe in der Wasseraufbereitung, Chemischen Industrie, Galvanotechnik, Leiterplattenfertigung, Halbleiterindustrie und anderen Fertigungszweigen erfordert den Einsatz sehr vieler und oft individueller Ventilvarianten. Die Beanspruchung durch unterschiedliche flüssige oder gasförmige Medien verschiedenen chemischen Verhaltens, zum Teil unter Druck und bei verschiedenen Temperaturen, beeinflußt den Werkstoff der Systeme. Die Wahl des Anschlusses, des Ventil-Systems und der Steuerung wird dagegen von den unterschiedlichen Konzeptionen der Produktionsanlagen beeinflußt. Insgesamt ergibt sich zur Zeit eine Skalenbreite von über 200000 Varianten, die laufend steigt.

- Umsetzung in die Praxis -


Bericht über die DGO-Fachtagung Qualitätssicherung am 13. Januar 1988 in Nürnberg

Die Deutsche Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik e. V. (DGO) veranstaltete gemeinsam mit der Landesgewerbeanstalt Bayern (LGA) erstmals eine Fachtagung zum o.g. Thema, an der über 50 Fachleute aus dem Bundesgebiet und Österreich teilnahmen. Hauptziel dieser Tagung war es, Qualitätsnormen auf dem Gebiet der Galvanotechnik, die in den Jahren 1986/87 in DGO-Arbeitskreisen und DIN-Arbeitsausschüssen erarbeitet wurden, zu erläutern und auf eine rasche Umsetzung im Sinne der Wettbewerbsfähigkeit gegenüber anderen Korrosionsschutzsystemen hinzuweisen.

Konkurrenz für Hartchrom

Galvaniseure und unter ihnen speziell Hartverchromer, die sich mit der funktionellen Beschichtung befassen, könnten durch alternative Oberflächentechniken, die ihnen einen großen Teil des Geschäftes wegnehmen, überrascht werden. Unter diesen Verfahren ist eines der wichtigsten die Ionenimplantation, deren Vorteil darin besteht, daß die Maße der behandelten Teile nicht verändert werden. Mit Erfolg angewandt wird dieses Verfahren bei der Erhöhung der Standzeit von Stahlformen für die Verarbeitung von gefüllten oder faserverstärkten Kunststoffen, die für die Formenoberflächen besonders verschleißfördernd sind.

1 Einleitung

In den letzten Jahren ist die Tendenz zu beobachten, aus einem Metall bestehende galvanische Überzüge durch Legierungsüberzüge zu ersetzen. Das betrifft auch Ni-Überzüge, die erfolgreich durch kostengünstigere Ni-Fe-Überzüge ersetzt werden können [1], Die Einführung von Eisen in die Überzüge kann jedoch eine Verschlechterung ihrer Korrosionsbeständigkeit nach sich ziehen. Dies kann vermieden werden, wenn neben Ni und Fe ein drittes Metall abgeschieden wird, das die Passivierungsfähigkeit des Überzuges erhöht.
Bei ersten Versuchen gelang es, elektrolytisch die Dreikomponenteniegierung Ni-Fe-Ti abzuscheiden. Die Schichten zeigten eine hohe Passivierungsneigung und besaßen alle dekorative Eigenschaften der Nickelüberzüge. Ihre Korrosionsbeständigkeit ist höher als die von Nickel. Trotzdem wurde aber entschieden, die Versuche zur Abscheidung ternärer Legierungsschichten der Edelstahlzusammensetzung Ni-Fe-Cr fortzusetzen.

Badwartung, Teilespektrum, Anlagentechnik, wichtige Anlagenparameter

In den letzten 20 Jahren sind die Anwendungen von autokatalytischen (außenstromlos, chemisch) abgeschiedenen Nickelschichten immer weiter angestiegen. Ursache hierfür sind speziell für die funktionelle bzw. technische Galvanisierung die tribologischen, mechanischen sowie chemischen Eigenschaften dieser Schichten. Diese lassen sich durch Abscheidungsbedingungen, Badzusammensetzung und Nachbehandlung verändern. Je nach Anforderung werden die einzelnen Verfahrensparameter so eingestellt, daß eine optimale Problemlösung erreicht wird. Da ebenfalls der Grundwerkstoff, die Art der Oberfläche sowie die Geometrie einen Einfluß haben, ist die Abstimmung zwischen Konstrukteuren und Anwendungstechnik unbedingt notwendig.

Die physikalisch-chemischen Vorgänge in der Abwasser- und Recycling-Technik bedürfen zwecks Optimierung des Ablaufes der Überwachung und Steuerung.
Ein großer Teil der Überwachungs- und Steuerungsaufgaben kann von automatisch arbeitenden Systemen in kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Folge erledigt werden.

Die zur Überwachung verfügbaren Meßmethoden sind hauptsächlich:

- Messung des pH-Wertes
- Messung der Redox-Spannung
- Messung der Spannung von ionenspezifischen potentiometrischen Meßsystemen
- Messung der elektrolytischen Leitfähigkeit und
- Messung der Färbung.

Verbesserung von Abwasserkonzepten

Einleitung

Die aktuelle Gesetzgebung ist für eine Vielzahl galvanotechnischer Firmen Anlaß, ihre internen Abwasseraufbereitungsmaßnahmen zu überprüfen.
Nach dem neugefaßten Wasserhaushaltsgesetz kann von Einleitern in eine öffentliche Kanalisation (Indirekteinleitern) eine Aufbereitung verlangt werden, die dem Stand der Technik entspricht. Dies findet

a) in niedrigeren Ablaufgrenzwerten seinen Ausdruck. Eine Absenkung bei den wichtigsten Schwermetallen auf 0,5 ppm (Blei, Kupfer, Nickel) und 0,2 ppm bei Cadmium ist zu erwarten.
b) Zur permanenten Einhaltung dieser Maximalwerte sind Verfahren einzusetzen, die allgemein erwarten lassen, daß sie einen entsprechenden Leistungsgrad aufweisen.
c) Außerdem ist die sparsame Verwendung von Wasser (WHG§ 1a)besonders zu berücksichtigen.

Sicherlich wird es auch in der Zukunft nicht immer möglich bzw. wirtschaftlich vertretbar sein, alle Emissionen zu vermeiden, und auf die Abwassereinleitung völlig zu verzichten. Die Zielsetzung muß demnach darin bestehen, zwischen Abwasseranfall und -Vermeidung einen vernünftigen Mittelweg zu finden, wobei kritische Stoffe möglichst umfassend zurückgehalten werden sollten.

Durch die steigenden Anforderungen an Stahlverbindungs- und Funktionselemente aufgrund höherer Qualitätsanforderungen von Baugruppen, erweiterte Sicherheitsstandards und nicht zuletzt durch gewichtseinsparende Maßnahmen der Fahrzeugindustrie, konnte in den vergangenen Jahren eine stetige Steigerung der Härte (HCR) dieser Werkstücke verzeichnet werden. Die bei der Verzinkung von hochfesten Teilen üblicherweise angewendete herkömmliche mechanische Verzinkung wurde diesem Trend bis zu einer Härte von ca. 50 HCR durchaus ohne der Gefahr von wasserstoffiniziierten Sprödbrüchen gerecht. Bei Teilen mit höheren Härtegraden sind jedoch je nach Dauer und Intensität des Aktivierungsprozesses, Ausfälle beobachtet worden. Zwar liegen diese Ausfälle weit unter den bei der galvanischen Verzinkung verursachten Versprödung und sind durch 48-72stündiges Auslagern bzw. 1-2stündiges Tempern bei 200°C aufgrund der relativ grobkristallinen Zinkstruktur chemomechanisch erzeugter Niederschläge reversibel, eine absolute Sicherheit ist jedoch bei hohen Härtegraden nicht immer gegeben.

Teil 3: Mikroskopie, Probenvorbereitung, Mikroskopische Schichtdickenmessung

Fortsetzung aus den Heften 1/88 und 3/88 der„Galvanotechnik“

Probenvorbereitung

Da unter dem Mikroskop nur kleine Teile betrachtet werden können, müssen die Proben aus größeren Werkstücken herausgearbeitet werden. Danach werden sie bei wichtigen Untersuchungen mit einer Metallschutzschicht bedeckt und durch Eingießen so in Kunststoff eingebettet, daß die zu betrachtende Fläche dicht an der Oberfläche des Kunststoffgußteils liegt. Dann wird die Probe flach geschliffen und glattpoliert. Die erhaltene glänzende, von Kratzern freie Oberfläche muß meistens angeätzt werden, um im mikroskopischen Bild größere Kontraste zu erzielen. Außer durch das Anätzen mit Chemikalien kann die Kontrastwirkung auch durch kontrasterhöhendes Aufdampfen von Metallschichten erzielt werden.

Im einzelnen besteht die Probenvorbereitung aus folgenden Schritten:

- Herausarbeiten der Probe
- Einbetten der Probe

- Schleifen und Polieren

- Kontrastieren