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Bericht über eine Tagung des Praxis-Forum am 19./20. Oktober 1987 in Bad Nauheim

In den beiden Vorträgen von Dipl.-Ing. H. Claus und Dr. K.-H. Schmitz wurde in die vielfältige Thematik des Umweltschutzes und des Arbeitsschutzes eingeführt. So steht man in der Bundesrepublik Deutschland vor der Situation, daß ca. 700 Leiterplattenfertiger jährlich ca. fünf Millionen m^2 Leiterplatten herstellen. Hierzu werden überschlägig ca. zehn Millionen m® Frischwasser verbraucht und pro Jahr 10000 t kupferhaltiger Schlamm erzeugt, der vorwiegend auf Sondermülldeponien gelagert werden muß. An Schadstoffen fallen neben den Schwermetallen Kupfer, Zinn, Blei, Nickel, Silber und Gold teilweise auch chlorierte Kohlenwasserstoffe an.

Eine Übersicht über interessante Exponate in der Leiterplattenfertigung (Teil 2)

Fortsetzung aus „Galvanotechnik“ Nr. 1/88

Nach der Ausdehnung der Productronica ’87 auf das gesamte Messegelände (mit 1462 Ausstellern und 192 zusätzlich vertretenen Firmen) konnte nun gegenüber 1985 auch ein Besucherzuwachs von 15% verzeichnet werden: etwa 76000 Fachleute des In- und Auslandes, davon 44% Erstbesucher, haben in den fünf Tagen vom 10. bis 14. November 1987 diese 7.Internationale Fachmesse für die Fertigung in der Elektronik besucht. Auch die begleitenden Kongreß- und Seminarveranstaltungen hatten mit ca. 850 Teilnehmern guten Zuspruch.
Die internationale Bedeutung dieser Messe zeigt sich nicht nur darin, daß fast die Hälfte der ausstellenden Firmen (714) aus dem Ausland kamen, sondern auch im hohen Anteil von über 26% ausländischer Besucher aus 58 Staaten.
Nachfolgend eine Zusammenfassung für die Leiterplattenfertigung wichtiger Exponate.

Es gibt für Leiterplatten auf Epoxidbasis bekanntlich unterschiedliche Verfahren zur Bohrsmearentfernung (Desmear), und zur Epoxid-Rückätzung (Etchback). Diese Prozesse (Chromsäure, Schwefelsäure, Plasma, konventionelles Permanganat) weisen allerdings verschiedene Nachteile, wie hohe Investitionskosten, enge Verarbeitungsspielräume, Gefährlichkeit und schwierige Abfallbeseitigung auf.

1 Einleitung


Oberflächenmontierbare Bauelemente (SMD) kommen bei der Fertigung von elektronischen Baugruppen immer stärker zum Einsatz. Im Gegensatz zur bisherigen Technik der Einsteckmontage ergeben sich hierbei auch für mittlere und kleine Firmen neue Möglichkeiten zur Fertigungsautomation.

Bericht über die Anwendung von Oberflächenmeßgeräten
für die Verkupferung und Vergoldung von Leiterplatten an einem Beispiel

Die Firma SACELAG wurde im Jahre 1967 in Genf gegründet und hat sich seither ständig weiterentwickelt. Im Jahre 1980 verlegte sie ihren Sitz nach PlanIes-Ouates, wo sie in modernsten Anlagen Leiterplatten fertigt. Der automatischen Fertigungssteuerung über Computer und der Qualitätssicherung wird in dieser Fertigung höchster Vorrang eingeräumt.
Die galvanischen Fertigungsschritte werden in einem Automaten vorgenommen (Abb. 1), der Sicherheit und Reproduzierbarkeit gewährleistet und einen wesentlichen Beitrag zur Lohnkosteneinsparung leistet. Die Problematik lag, wie bei solchen Automaten allgemein, bei der Bestimmung der zu galvanisierenden Fläche der Leiterplatten. Wird diese einfach geschätzt, so führt dies oft zu falsch gewählten Galvanisierströmen und dadurch zu falschen Schichtdicken.

Mit der weitergehenden Miniaturisierung der Schaltungen treten beim Bestücken und Löten vermehrt Schwierigkeiten im Handling der kleinen Leiterplatten auf. Deshalb befassen sich viele leiterplattenverarbeitende Betriebe mit der sogenannten Nutzenfertigung, das heißt, die Schaltungen werden im Nutzen bestückt, gelötet, eventuell auch geprüft und erst danach vereinzelt.

Folgt man den immer wieder in die Schlagzeilen gebrachten Meldungen der Tagespresse, so wird der Eindruck genährt, daß die Industrie den Umweltschutz noch immer vernachlässigt und primär den möglichst großen Gewinn unter Vermeidung zusätzlicher Ausgaben in den Vordergrund stellt. Natürlich muß ein Unternehmen wirtschaftlich produzieren können, sonst verliert es seine Existenzgrundlage. Doch ist die Aktivität in Sachen Umweltschutz auch in der Vergangenheit und auch vielfach bereits lange vor der Schaffung der Umweltschutzgesetzgebung in vielen Industriebetrieben aus Ei- geninitiative gepflegt worden. So hat es in der her- stellenden chemischen Industrie z.B. bei der Farbenfabrik Bayer AG schon im Jahre 1901 [1] eine Abwasser-Kommission gegeben. Doch auch die verarbeitende Industrie hat bereits vor einem halben Jahrhundert Umweltschutz betrieben. Es seien aus dem Bereich der Galvanotechnik die bereits in den dreißiger Jahren eingesetzten Sparspülbäder genannt, die sogar das Prinzip des Recycling realisierten. Auch die Abluftreinigung durch Absorption nitroser Gase aus Buntmetallbeizen wurde schon Mitte der dreißiger Jahre praktiziert.

Anläßlich einer JOT-Tagung am 2. und 3. November 1987 über den Themenkomplex „Umweltschutz beim Lackieren“ wurden von Th. May die Möglichkeiten der verschiedenen Lacksysteme als Alternativen zum konventionellen Lösemittel- Spritzlack im Hinblick auf eine merkliche Umweltentlastung diskutiert. Hierbei wurde insbesondere auch das Thema der Wasserlacke angeschnitten, da diesen in der öffentlichen Diskussion offenbar besondere Effektivität hinsichtlich der Umweltentlastung beigemessen wird.

1 Schwermetalle in der Umwelt

Schwermetallhaltige Abwässer entstehen in den unterschiedlichsten Industriezweigen, unter anderem auch in der Galvanotechnik und bei der Leiterplattenherstellung. Aufgrund der Toxizität der Schwermetalle stellen diese Abwässer eine potentielle Gefahr für die Umwelt dar. Gelangen die Schwermetalle über natürliche Gewässer oder pflanzliche Nährstoffe in die Nahrungskette, können sie irreversible Schäden auch bei Menschen verursachen.
Schwermetalle wie Quecksilber, Kupfer, Cadmium, Blei, Zink und Nickel können nicht zerstört werden. Es ist lediglich eine chemische Umwandlung möglich, z. B. die Bildung von löslichen oder unlöslichen Verbindungen sowie die Reduktion bis zum elementaren Zustand.

Zur Situation


Die derzeitige Situation der Umweltbelastungen beinhaltet neben den halogenierten Kohlenwasserstoffen (HKW) insbesondere auch die Schwermetalle als Gefahrenpotential. Wir gehen einerseits mit Metallen in ihrer gediegenen Form täglich in Gestalt von allerlei Gebrauchsgegenständen um; niemand käme auf den Gedanken, in einer Karaffe aus Kupfer oder Messing eine potentielle Gefährdung zu sehen, obgleich sich der gleiche Bevölkerungskreis durch nur einige Milligramm gelösten Kupfers im Abwasser, als brisante Zeitungsmeldung für Umweltgefährdung auf der Titelseite, sehr leicht verunsichern läßt, zumal die bisherigen Grenzwerte künftig weiter her- abgesetzt werden sollen. Auch Zinkverbindungen werden als Ionen im Abwasser als bereits in geringen Konzentrationen kritischer Stoff angesehen, obwohl unsere Trinkwasserleitungen im allgemeinen durch Verzinkung gegen Korrosion geschützt sind und damit auch Zinkanteile in das Trinkwasser gelangen.

Die Bundesrepublik Deutschland nimmt in einigen Positionen die Welt-Spitzenstellung ein, z. B. Umweltschutz, Lebensstandard, Entlohnung; Faktoren, die uns als weitgehend vom Ex- portabhängige Nation an die Grenze der Leistungsfähigkeit gebracht haben. Weitersteigende Arbeitslosenzahlen und Firmen-Insolvenzen sind nicht zu übersehende Indikatoren hierfür. Es fällt schwer, zu akzeptieren, daß wir uns asymptotisch einer Sättigungsgrenze genähert haben.

Bericht über ein Z.O.G.-Seminar vom 24. bis 27. November 1987 am Forschungsinstitut für Edelmetalle und Metallchemie, D-7070 Schwäbisch-Gmünd

Im Rahmen der ZO.G.-Veranstaltungen fand in den Räumen des Forschungsinstitutes für Edelmetalle und Metallchemie (FEM) in Schwäbisch Gmünd ein Seminar mit dem Thema „Qualitätsüberwachung an anodisiertem Aluminium“ statt (Seminarnummer 2.4). Diese Veranstaltung erfreute sich eines lebhaften Zuspruchs: Zehn Teilnehmer hatten sich vorangemeldet, in letzter Minute traf noch eine weitere Anmeldung ein, so daß sich schließlich elf Interessenten einfanden. Leiter des Seminars war Dr. Gerhard Rauscher vom Forschungsinstitut, tatkräftig unterstützt wurde er besonders von Herrn Dipl.-Ing. (FH) H. Pfeifer und den Mitarbeitern der Abteilung Güteprüfstelle für anodisiertes und stückbeschichtetes Aluminium.

Bericht über ein Symposium an der Technischen Akademie Esslingen

Unter der Leitung von Dipl.-Ing. H.-J- Mair, Rottach-Egern, und Dr. S. Roth (Max-Planck-Institut Stuttgart) fand eine Tagung zum oben angeführten Thema statt, wobei sich die Referenten im wesentlichen mit folgenden Themen befaßten:

Verformen von anodisiertem Aluminium

Frage: Wir anodisieren Teile für Campingartikel in einem Bad mit 15 Gew.% Schwefelsäure bei 15V und 1,3 A/dm^2 40 Minuten lang bei 20 C. Die Teile werden dann in einer Lösung von Eloxalfarbe zehn Minuten lang schwarz gefärbt, 20 Minuten in einer Nickelacetat-Lösung (Eigenentwicklung) verdichtet, gespült und mit Warmluft getrocknet Das anodisierte Teil wird beim Hersteller der Campingartikel leicht verformt und darf dabei keine Risse auf- weisen. Wir prüfen die Teile daher, in dem wir sie um einen Dornwickeln, wobei sie um 90° gebogen werden. Eigentlich haben wir bisher kaum Schwierigkeiten gehabt Erst seit wir ein neues Bad angesetzt haben, treten beim Biegen vermehrt Risse auf und wir haben mit dem Abnehmer Schwierigkeiten. Das neue Bad ist aus technisch reiner Schwefelsäure angesetzt worden und sollte daher keine Verunreinigungen enthalten. Was könnte Ihrer Meinung nach die größere Sprödigkeit der Schicht verursachen?

Bericht über ein Symposium der Österreichischen Gesellschaft für Oberflächentechnik am 4. November 1987 in Wien

Am 4. November 1987 fand im Haus der Bundeswirtschaftskammer im Julius-Raab-Saal vor über 120 interessierten Zuhörern ein Symposium über Abwasser- und Abfallaufbereitung in der Oberflächentechnik, veranstaltet von der Österreichischen Gesellschaft für Oberflächentechnik gemeinsam mit dem Österreichischen Wasserwirtschaftsverband, statt.
Nach der Begrüßung durch Herrn Konsul Dipl.-Ing. Andreas Trentini, Vorsitzender der Österreichischen Gesellschaft für Oberflächentechnik, hielt Herr Dr. L. Hartinger, Verfasser von Standardwerken der Abwassertechnik und allgemein anerkannter Fachmann für Abwasseraufbereitung, den Einleitungsvortrag.

Bericht von Pius Stampfli über ein Galvano-Forum des Verbandes Galvanobetriebe der Schweiz (VGAS) am 7. November 1987 in Malters

Der Verband Galvanobetriebe der Schweiz (VGAS) ist eine Vereinigung der galvanischen Lohnbetriebe. Zur Unterstützung seiner Mitglieder veranstaltet er Diskussionstagungen und Fachexkursionen (wir haben darüber schon verschiedentlich berichtet) nicht nur zu technischen Themen, sondern auch zu Problemen der Betriebsführung, Mitarbeiterführung und anderen, die Einfluß auf die Prosperität der Betriebe haben. Auch wenn es daher nicht um technische Fragen geht sind die Ausführungen auf dem Galvano-Forum 1987 sicherlich nicht nur für Eigentümer und Betriebsleiter von Lohnbetrieben, sondern auch von Betriebsgalvaniken interessant. Wir haben daher Herrn Stampfli gebeten, uns den Tagungsinhalt in geraffter Form wiederzugeben, um auch deutschen Betrieben die Möglichkeit zu geben, bei Interesse an den Vortragenden Rückfragen zu stellen.

Wenn sich Galvanotechniker des hundertsten Geburtstages der Erfindung der Schallplatte entsinnen, so besteht ein guter Grund dafür. Gehört ihre serienmäßige Herstellung doch zu den Produktionen, in denen galvanotechnische - in diesem Falle konkret galvanoplastische - Verfahren unabdingbarer Teil der Fertigungsverfahren sind. Auch haben die Fortentwicklung der Schallplatte zu immer feinerer und genauerer Reproduktion und die damit verbundenen Anforderungen in hohem Maße dazu beigetragen, daß galvanoplastische Verfahren und Einrichtungen geschaffen werden mußten, die die Entwicklung der Galvanoplastik oder -formung insgesamt vorantrieben.

Diese Frage stellen sich nach Inkrafttreten der „Zweiten Verordnung zur Durchführung des Bundesimmissionsschutzgesetzes (2.BImSchV)“ am 1. Juli 1986 viele galvanische Betriebe. Die Diskussion auf einem Seminar zu diesem Thema (siehe Galvanotechnik 1/88, S. 120) zeigte, daß es nur in einigen Fällen möglich und vertretbar ist, diesen Schritt zu vollziehen. Bei der Umstellung wird es in den meisten Fällen nicht nur um den Ersatz des Reinigungsprozeses gehen, sondern man wird oft gezwungen sein, eine größere oder kleinere Zahl technischer, Verfahrens- und entsorgungstechnischer Probleme neu zu lösen. Verschiedentlich könnte eine solche Umstellung auch die Folge haben, daß bestimmte Einschränkungen hingenommen werden müssen. Auch die Frage der Wirtschaftlichkeit wird wahrscheinlich in vielen Fällen eine Rolle spielen. Schließlich dürfte ein großangelegter Ersatz von Lösemitteln durch wäßrige Reiniger aus ökologischen Gründen wegen des sich dabei zwangsläufig erhöhenden Netzmitteiverbrauchs nicht die ideale Lösung darstellen.

Bericht über eine Veranstaltung der Technischen Akademie Esslingen am 22. und 23. Oktober 1987

Nur eine sehr geringe Zahl galvanischer Behebe leitet ihr Abwasser direkt in Gewässer ein. Der größte Teil ist an die öffentliche Kanalisation und damit an eine öffentliche Abwasser- oder Kläranlage angeschlossen und gehört zu den Indirekteinleitern. Für die Qualität des von diesen eingeleiteten Abwassers gelten die sogenannten Indirekteinleiterverordnungen, die nach §7a Abs. 3 WHG von den einzelnen Ländern erlassen werden. Die Handhabung der Genehmigungen und die Überwachung der Einhaltung der Indirekteinleiterverordnungen obliegen den Kommunen bzw. Betreibern der öffentlichen Abwasseranlagen. Diese müssen bei der praktischen Handhabung darauf achten, daß sie einerseits als Direkteinleiter in die Lage versetzt werden, die Auflagen des Wasserhaushaltsgesetzes zu erfüllen, andererseits es aber den Indirekteinleitern ermöglichen, die Auflagen zu erfüllen.