Artikelarchiv

Teil I: Polysiloxanbeschichtung durch Esterhydrolyse

1 Einleitung


Zur Oberflächenpassivierung von Aluminium und anderen sog. unedlen Werkstoffen ist eine Reihe von Verfahren bekannt [1-7], die vom Anodisieren, Chromatieren (einschließlich des „MBV-Verfahrens“), Phosphatieren und anderen Sondertechniken bis zum stromlos-chemischen und galvanischen Beschichten mit Nickel oder anderen Metallen reichen. Alle diese Verfahren bedienen sich der wäßrigen flüssigen Phase in Form bestimmter Lösungen oder Elektrolyte. Nichtwäßrige Passivierungslösungen sind kaum bekannt und bisher auch wenig untersucht, obwohl solche Medien die Möglichkeit eröffnen, Deckschichten aus Stoffklassen abzuscheiden, die in wäßriger Phase nicht erzeug- bar sind. Beispiele hierfür sind die Bildung von Polysiloxan- oder Heteropolysiloxanschichten durch Esterhydrolyse In alkoholischer Lösung oder die Silanisierung der Oberfläche durch Hydrolyse organischer Halogensilane oder -Siloxane. Solche siliciumorganischen Verbindungen können sogar - sofern sie leichtflüchtig sind - nach Art der CVD-Verfahren aus der Gasphase zur Reaktion gebracht werden.

Ein Markt ist überall da, wo Nachfrage und Angebot aufeinander treffen. Es gibt einen Markt der Automobile, Werkzeugmaschinen, Werkstoffe und auch der Galvanotechnik.
 Auf jedem Markt werden nicht nur Produkte, sondern auch das zu ihrer Herstellung notwendige Know how ausgetauscht. In Zeiten der „Hochtechnologie“ ist dessen Anteil besonders groß. Jeder Marktteilnehmer muß immer mehr Kenntnisse und Erfahrungen erarbeiten und ersetzen, um erfolgreich zu sein. Gleichzeitig wachsen aber auch seine Chancen, vom Wissens- und Technologietransfer zu profitieren, d. h. von seinen Marktpartnern zu lernen.


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Interview mit Herrn Dieter Voss, Wesero-Eiektronik-Maschinen-Vertriebs-GmbH, Sprockhövel

Auch auf der diesjährigen Nepcon West waren wieder zahlreiche deutsche Zulieferfirmen der Leiterplattenindustrie vertreten. Dabei handelte es sich überwiegend um mittelständische Unternehmen. Nach wie vor ist nämlich der US-Markt trotz des schwachen Dollars für deutsche Exporteure attraktiv. Deutsche Qualitätsprodukte haben in der weiterhin expandierenden amerikanischen Elektronikbranche aussichtsreiche Erfolgschancen.
Die Redaktion der Galvanotechnik/Leiterplattentechnik hatte Gelegenheit zu einem Gespräch mit Herrn Dipl.-Ing. Dieter Voss, Geschäftsführer der Wesero-Elektronik-Maschinen-Vertriebs-GmbH, Sprockhövel.

Die zu dieser Thematik bei Piad Spa. Mailand durchgeführten Untersuchungen (zusammengestellt von Dr. Paolo Mascarino) basieren auf Test-Parametern, die mit den Anwendern gemeinschaftlich abgestimmt wurden.

Wegen ihrer vielen Vorteile hat sich die Kupfertechnik zur Herstellung von durchmetallisierten Leiterplatten in zunehmendem Maße durchgesetzt. Die Eliminierung von Lötbrükken und verbesserte Haftung von Lötstopp-Masken auf Kupfer-Leiterbahnen sind nur einige Vorteile dieser Technik.
In der bisher überwiegend angewandten Verfahrenstechnik wird ein Metall-Resist auf der Leiterbahngeometrie bzw. dem elektrolytisch verstärkten Kupfer abgeschieden, danach der Photo Resist entfernt, die Platine geätzt und schließlich der Metall-Resist gestrippt, um zu einer durchmetallisierten Leiterplatte in Kupfertechnik zu gelangen.

Bericht von Dipl.-Phys. G. Keller überein Seminar von EiPC/DGO/VDI-VDE am 16. Februar 1989 in Essen

Das Seminar „Prozeßoptimierung in der Leiterplatten-Fertigung“ wurde vom ElPC im Zusammenarbeit mit der DGO und der VDI/ VDE-Gesellschaft FWT veranstaltet. Etwa 150 Teilnehmer verfolgten die durchweg interessanten und guten Vorträge. Sie nahmen rege an den anschließenden Diskussionen teil. Die relativ hohe Teilnehmerzahl spricht angesichts der vielen anderen Leiterplattenveranstaltungen für die Organisatoren und eine optimale Themenauswahl. Die Optimierung der Leiterplattenprozesse ist für die meisten Hersteller hochaktuell.
G.H. Beyer eröffnete als Tagungsleiter das Seminar. Der E/PC-Präsident Dr. Nichols begrüßte anschließend ebenfalls kurz die Teilnehmer.

Bericht von Ing. Eberhard Lendle über ein ElPC-Seminar in Montecatini/Italien

Das Ende September 1988 im Kongreß-Hotel „Bellavista“ in Montecatini durchgeführte Seminar war das zweite dieser Art in Italien und trotz seiner lokalen Betonung kamen viele Gäste aus dem ln- und Ausland, um diese interessante Veranstaltung zu besuchen.

Mit der Zunahme der Integrationsdichte von Multilayern steigen insbesondere die Anforderungen an die Leiterzuggeometrien der Innenlagen. Die Leiterzugabstände werden geringer und die Leiterzugbreite wird schmäler. Wesentlichen Einfluß auf das zu erzielende Ergebnis bei der Herstellung von Fein- bzw. Feinstleitern hat die Vorbehandlung von ML-Innenlagen vor dem Aufbringen des Photoresistes. Die folgenden Ausführungen geben einen Überblick über die heute zum Einsatz kommenden Methoden der Vorbehandlung im Durchlaufverfahren von subtraktiv hergestellten Kupferinnenlagen ohne Durchkontaktierung. Als Ätzmaske soll ein alkalisch-wäßriger Feststoffresist verwendet werden.

Seit geraumer Zeit gibt es eine Diskussion über die Integrationsfähigkeit der Verbindungstechnik auf Kunstharzsubstraten im Vergleich zur Integrierten Halbleitertechnik. In diese Diskussion schalten sich häufig Vertreter der Hybridtechnik mit der Argumentation ein, die Verbindungstechnik auf Kunstharzsubstraten sei in ihrer Integrationsfähigkeit gering einzustufen. Wie weit ist nach objektiven Maßstäben diese Feststellung gerechtfertigt?
In einer der folgenden Abbildungen wird eine Flächendichte D^ mit einer Signalleiterdichte
Dsig verglichen. Die Signalleiterdichte nach Definition Abbildung 1, der internationalen Vergleichbarkeit wegen in inch/inch^2 ausgewiesen, gibt die maximal verfügbare Leiter- länge innerhalb einer Substratzelle an, die gebildet wird von der Umgebungsfläche eines bestückten integrierten Halbleiterbauelements. Sie hat sehr deutlich etwas zu tun mit der sogenannten Komplexität nach Definition Abbildung2.

Projektierung in einer Leiterplattenfertigung

Projekt

Anlagen (Preclean / Lamination) aus der Leiterplattenfertigung sollen über SPS (= Speicherprogrammierbare Steuerung) mit einem IBM-Industriecomputer verbunden werden (Abb. 1), um folgende Ziele zu erreichen:
- Prozeßdatenerfassung, Historisierung von Daten
- Auswertungen von Prozeßdaten, Statistik
- Steuerung und Überwachung des Prozesses

Zu erfassende Prozeßdaten:
- Durchlaufgeschwindigkeit
- Temperaturen
- Sprühdruck
- Durchfluß
- Drehzahl der Bürsten
- Anpreßdruck Bürsten
- Trocknertemperatur und Vorheizung

1 Einleitung


Die Elektronikindustrie erforscht laufend Wege, um die Leistung ihrer Systeme zu verbessern. Diese Systeme werden im Endverbrauch z. B. in Computern, Prüfgeräten, Telekommunikationsanlagen oder Leitsystemen Anwendung finden. Die Elektronikindustrie selbst ist eine Verbindung mehrerer Segmente, jedes mit eigenen Technologien. Je- des Segment optimiert die eigene(n) Technologie(n), um den notwendigen Leistungsbereich zu erreichen. Die gemessenen Leistungskriterien verändern sich mit der jeweiligen Technologie, jedoch ist das gemeinsame Ziel, die höchste Leistung innerhalb eines Elektroniksystems unter Ausnutzung der geringsten Fläche zu erhalten.
Der vorliegende Aufsatz konzentriert sich auf ein bestimmtes Segment dieser Industrie. Dieses Segment stellt Leiterplatten her sowie Bauteile, mit denen die Leiterplatten bestückt werden.


ln den letzten Monaten drängen Leiterplattenanbieter aus Fernost verstärkt auf den europäischen Markt. Was sie an Qualität zu bieten haben, kann sich durchaus sehen lassen und hält, zumindest im mittleren Technologiebereich bei zwei- und vierlagigen Schaltungen, auch der kritischen Prüfung stand.

Wärme- und Heizenergie sind auch für den Oberflächentechniker bedeutsam für die Bäderbeheizung wie für die Trocknerenergie. Nicht jeder Betrieb verfügt über ein eigenes Energieversorgungssystem und ist auf Fremdwärme angewiesen bzw. muß auf möglichst kostengünstige Weise seine Wärmeenergie selbst erzeugen. Wie sehen diese Entwicklungen in der Zukunft aus? Gibt es eine bestimmte prädestinierte Energieform? Der vom Bundesumweltministerium herausgegebenen Zeitschrift „Umwelt“ (1988) 12 ist der nachfolgend wiedergegebene Artikel entnommen, der einen Einblick in die derzeitigen Tendenzen vermittelt.
Unter dem Leitsatz „Bei der Bereitsteilung der erforderlichen Raumwärme sollten diejenigen Heizsysteme bevorzugt werden, die die geringsten Einwirkungen auf die Umwelt verursachen“ hatten Mitarbeiter des Umweltbundesamtes in den Jahren 1983/84 verschiedene Artikel veröffentlicht, in denen ein Vergleich unterschiedlicher Wärmeversorgungssysteme unter emissions- und immissions- seitigen Kriterien vorgenommen wurde. Der Einsatz von Strom im Wärmemarkt wurde dabei aus der Sicht des Umweltschutzes problematisiert.

Der vom Bundesumweltministerium herausgegebenen Zeitschrift „Umwelt“ 12/1988 ist zu entnehmen, daß zum Schutz von Nord- und Ostsee künftig weitere Verschärfungen bei der Abwasseraufbereitung gefordert werden. Hierbei geht es nicht mehr um toxische Substanzen wie z. B. Schwermetalle oder Organochlorverbindungen, sondern es soll damit ein Wildwuchs der Natur durch Überdüngung an unenwünschter Stelle infolge Eintrags von Phosphor- und Stickstoffverbindungen verhindert oder verringert werden. Daß die erheblichen Kosten für die kommunale Abwasseraufbereitung an den Verbraucher weitergegeben werden, ist legitim - wer in sauberer Umwelt leben will, muß auch die dafür anfallenden Kosten tragen. Vermutlich wird jedoch die dem Anschlußzwang unterliegende Industrie und das Gewerbe diese Kosten mittragen müssen, weil man sie erfahrungsgemäß aus politisch-sozialen Erwägungen pauschal auf alle Indirekteinleiter der Gemeinde umlegen wird.

Mit der 2. BImSchV wurde der Umgang mit halogenierten Kohlenwasserstoffen zum Schutz der Umwelt erheblichen Einschränkungen unterworfen. Gefahren für Boden und Grundwasser in Verbindung mit Havarien, Altlasten und unzureichende Sorgfalt beim Umgang und Transport sowie die damit verbundenen z.T. die finanzielle Tragfähigkeit der verursachenden Betriebe überschreitenden Sanierungskosten haben zu einer Tendenz der Ab- kehr von der Verwendung von HKW geführt.

Tendenzen bei der Novellierung des Chemikaliengesetzes und der Altstoffkonzeption

Die Maßnahmen für den Umweltschutz haben inzwischen eine gewaltige Eigendynamik entwickelt und beginnen - und das ist für den deutschen Unternehmer im Hinblick auf die Angleichung der Wettbewerbsposition innerhalb Europas zu begrüßen - nun auch langsam auf die westlichen europäischen Nachbarstaaten überzugreifen. Für den Unternehmer erscheint es wichtig, die von der Bundesregierung verfolgten Tendenzen rechtzeitig zu erkennen und sie bei anstehenden Entscheidungen für Neuplanungen, Umrüstungen oder Betriebsverlegungen berücksichtigen zu können. Gerade der Oberflächentechniker geht verfahrensbedingt mit Chemikalien um, die den verschiedenen gesetzlichen Regelungen für den Umgang mit gefährlichen Stoffen unterliegen, so daß er von künftigen neuen Vorschriften zum Teil direkt betroffen sein wird.

Eindrücke einer Reise um den Globus

Allgemeines


Der Autor hatte im Januar 1989 Gelegenheit, anläßlich einer globalen Reise in verschiedenen Nationen Eindrücke von der jeweiligen Situation im Bereich des Umweltschutzes zu erhalten. Da die Aufenthalte in den einzelnen Ländern jeweils zeitlich begrenzt waren, können die nachstehend wiedergegebenen Ein- drücke naturgemäß nur willkürlich herausgegriffene Schlaglichter werfen und in keiner
Weise Anspruch auf Vollständigkeit besitzen. Sie können und sollen lediglich anhand einzelner Beispiele einen Eindruck vermitteln, wie weit das Verständnis und die Realisierung von Umweltschutzmaßnahmen im Hin- blick auf die internationale Bedeutung dieser Thematik in den einzelnen Staaten fortgeschritten sind. Das mag auch dazu dienen, die Situation im eigenen Land ein wenig zu relativieren, wird doch bei uns immer wieder die Forderung nach internationaler Gleichschaltung der sehr weitreichenden deutschen gesetzlich manifestierten Umweltschutzforderungen unterstrichen.