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Bericht über das VGAS-Galvano-Forum am 4. November 1990 in Malters

Der Verband Galvano-Betriebe der Schweiz (VGAS) sieht eine seiner Aufgaben darin, seinen Mitgliedsfirmen im Rahmen von Galvano-Foren Informationen und konkrete Verhaltenshinweise zu vermitteln, die für die Unternehmen von Wichtigkeit und geeignet sind, die Fortentwicklung der gesamten Branche zu unterstützen.
Bei wachsender Konkurrenz sowie geringer werdender Differenzierungsmöglichkeiten der Produkte und Dienstleistungen auch im galvanischen Betrieb wird die Profilierung des Unternehmens immer wichtiger und die Prägung des Erscheinungsbildes bedeutungsvoller. Mit der Problematik und den Lösungsmöglichkeiten machte die Teilnehmer aus galvanischen Betrieben, der VGAS Geschäftsführer und Geschäftsführender Partner der Peter Epp &Partner (Wirtschafts- und Unternehmensberatung Basel), Herr Peter Epp, bekannt.

Nach Stahl ist Aluminium das heute am häufigsten verwendete Metall. Diese Position hat das Aluminium aufgrund seiner vielseitigen Verwendbarkeit, basierend auf seinen hervorragenden Eigenschaften erreicht. Hier soll als Beispiel nur die in vielen Fällen mögliche Substitution des schwer wiederzuverwendenden Kunststoffes am Automobil durch Aluminium und seiner Legierungen, welches sich gut wiederverwerten läßt, erwähnt sein.
Neben dem Vorteil der natürlichen Oxidschicht, welche begrenzten Korrosionsschutz bietet, ist besonders für viele Anwendungen in funktionellen Bereichen ein besonderer Oberflächenschutz erforderlich und notwendig. Des weiteren wird für dekorative Zwecke verstärkt in letzter Zeit eine hoch- glänzend oder definiert matte Oberfläche gewünscht.

Erfahrungen eines renommierten Anwenders

Bereits im Jahre 1987 hat das Volkswagenwerk in Wolfsburg Zink-Nickel als Oberflächenschutz eingeführt. Großangelegte Felduntersuchungen an den Fahrzeugtypen Polo, Golf, Jetta und Scirocco bewiesen eindrucksvoll, daß selbst in Regionen mit hoher Streusalzbelastung Zink-Nickelüberzüge herkömmlichen Korrosionsschutzsystemen überlegen sind. So wiesen beispielsweise nach 1 1/2 jähriger Einsatzdauer 98,4 % der mit Zink-Nickel galvanisierten, gelbchromatierten Bauteile keine optisch sichtbare Veränderung auf. Lediglich bei 1,4 % der Teile zeigte sich eine beginnende, schwach ausgeprägte Zink-Korrosion.

ln einem unter dieser Überschrift in der Siemens- Zeitschrift 3/89 veröffentlichten Aufsatz nimmt Prof. Dr. med. D. Henschler von der Bayerischen Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Vorstand des Instituts für Toxikologie und Pharmakologie, in erfrischender Weise offensiv Stellung zur Frage der Stoffbeurteilung aus der Sicht des Umweltschutzes. Die Historie der aus dem Arbeitsschutzbereich stammenden Grenzwerte und ihrer eigenen Grenzen im Hinblick auf Akkumulationen nicht abbaubarer Substanzen wird diskutiert, wie auch die Frage der Substitution als kritisch erkannter Stoffe. Doch wird gerade hier auf die Verhältnis- mäßigkeitsfrage hingewiesen: Zum Beispiel auf den Ersatz des vergleichsweise harmlosen DDT durch erheblich reaktivere Substituenten; dazu heißt es wörtlich: „Das Gesetz war somit unverhältnismäßig im Konzept und unangemessen als Flucht vor einer festgefahrenen Meinung in den Medien und in der Öffentlichkeit“.

Bericht von Ing. Walter Alberth über ein Seminar an der Technische Akademie Esslingen

Durch die Verschärfung des Wasserhaushaltsgesetzes und der Ausweitung auf die Indirekteinleiter wurden neue Rahmenbedingungen geschaffen, so z. B. sind jetzt Teilstrombehandlungsanlagen erwünscht. Durch die verbesserte Abwasserreinigung entsteht aber auch mehr Schlamm oder Konzentrat, deren Entsorgung sehr teuer sein kann. Für einen erfolgreichen Zusammenschluß einheitlicher Gesichtspunkte der Umwelttechniken ist eine breite Kenntnis von möglichen Alternativen notwendig. Was theoretisch im Konzept oder halbtechnisch im Labor funktioniert, muß noch lange nicht tauglich für den rauhen Betrieb sein, Berichte von Betrieben, die auf Erfahrungsgrundlagen beruhen, sind daher von besonderem Interesse.

Die Trichlorethan-Gefahr


Bei all den Diskussionen über die Schädigung der Ozonschicht durch fluorierte Chlorkohlenwasserstoffe (FCKWs) hört man wenig über die Bedeutung von Trichlorethan, das, obwohl es einen merklichen Anteil an der Zerstörung der Ozonschicht hat, nach wie vor als Lösemittel, Klebstoffzusatz und Treibmittel im Maschinenbau und der elektronischen Industrie weite Verwendung findet. Obwohl die Verbindung in der Atmosphäre nur sechs Jahre beständig ist - im Vergleich dazu FCKWs bis zu 120 Jahre - nimmt man an, daß sie 16 % der Ozonzerstörung verursachen. Wissenschaftler der Vereinten Nationen haben verfeinerte Methoden zur Messung der Ozonschädigung in den oberen Schichten der Atmosphäre entwickelt und dringen jetzt darauf, die Anwendung von Trichlorethan zu unterbinden, da die Forschung der letzten Monate die erhöhte Bedeutung von Trichlor- ethan in dieser Beziehung erwiesen haben.

Grundlagen – Verfahrensüberblick – Einsatz und Grenzen

Einflußfaktoren auf die Bauteilhaltbarkeit von außenstromlos abgeschiedenen Nickelschichten

Einleitung


Die chemischen und physikalischen Eigenschaften von außenstromlos abgeschiedenen Nickelschichten werden durch vier Parameter bestimmt:


1. Das Basismaterial

2. Die mechanische und/oder naßchemische Vorbehandlung

3. Die Elektrolytzusammensetzung/Regeneration
4. Modifikationen und thermische Nachbehandlung


Nur in optimaler Übereinstimmung ist ein erfolgreicher Einsatz gegeben und unter Beachtung der Güterichtlinien und DIN-Normen reproduzierbare Anwendung zwischen Veredler und Industrie gewährleistet.

1 Einleitung


Selektive additive und semiadditive Verfahren zur Abscheidung von kleinen Kontaktschichtstrukturen auf dielektrischen Substraten werden international verstärkt erforscht. Gründe dafür sind die günstigere Materialökonomie besonders bei Edelmetallen und der Wegfall von aggressiven Ätzlösungen für abzulösende Metalle in der Subtraktivtechnik und damit eine Verringerung der Umweltbelastung. Bewährt hat sich als additives Verfahren besonders auf Keramik die Siebdruck- Feinstleitertechnik, die jedoch nur minimale Leiterzugbreiten von 80;u,m gestattet und durch die hohen Einbrenntemperaturen (600- 900 °C) der Pasten bedingt, eine beträchtliche Temperaturbelastung vorhandener Funktionsschichten darstellt. Luft als Ein- brennmedium erfordert in der Regel Edelmetall-Leitpasten.

1 Einleitung

Bekanntlich besitzen chemisch abgeschiedene Ni/P-Schichten mit geringem P-Gehalt in den üblichen Kurzzeit-Tests nach DIN 50021 SS, DIN 50021 ESS und DIN50018 0,2 bzw. 2,0 SO2 geringere Korrosionsbeständigkeiten als solche mit hohen P-Gehalten.
Gleichfalls ist bekannt, daß für hochkorrosionsbeständige Ni/P- Schichten mit Phosphorgehalten > 9 Gew% der Phosphor in röntgenamorpher Verteilung in der Schicht vorliegen muß („metallisches Glas“) und vor allem Schwefelverbindungen als Stabilisatoren nicht verwendet werden dürfen. Zur Herstellung von Ni/P-Schichten mit niedrigem oder hohem P-Gehalt mit den typischen Schichteigenschaften bedarf es spezieller Badzusammensetzungen, die sich insbesondere in den verwendeten organischen Carboxylsäuren und teilweise auch in ihren Stabilisator-Systemen unterscheiden.

1 Einleitung

Die moderne Werkstofftechnik sucht immer mehr nach Beschichtungen mit besseren Gleiteigenschaften, besseren Abriebeigenschaften, guter Korrosionsbeständigkeit und wenn möglich solchen, die es erlauben auf eine Schmierung zu verzichten. Dispersionsschichten bieten je nach Zusammensetzung eine Anzahl neuer Eigenschaften an, die oft in dieser Richtung zu Problemlösungen führen. Es handelt sich dabei um auf einer Simultanabscheidung von mehreren Komponenten basierende Schichten, die auf verschiedene Arten erreicht werden. Von Bedeutung sind elektrolytische Verfahren, Sedimentationsverfahren oder die Abscheidung auf stromlosem Weg durch Anwendung autokatalytischer Bäder.

1 Allgemeines

Die Verwendung von Aluminium-Legierungen für Maschinenteile nimmt stetig zu. Für viele Anwendungsfälle ist jedoch ein zusätzlicher Schutz dieser Oberflächen notwendig, um eine bessere Korrosions- und Verschleißbeständigkeit als die des Grundmaterials zu erreichen.
Wegen ihrer besonderer Eigenschaften, über die schon vielfach berichtet wurde [1], sind Chemisch-Nickel-Überzüge prädestiniert, derartige Oberflächenprobleme zu lösen.
Für alle heutzutage technisch verwendeten Aluminiumlegierungen gibt es Vorbehandlungsverfahren, die es gestatten, anschließend Chemisch-Nickel (auch als Nickel- Phosphorlegierungen = Ni-P bezeichnet) mit hervorragender Haftung aufzubringen.

1 Definition


Unter Haftfähigkeit versteht man die Qualität des Verbundes zwischen Grundwerkstoff und Überzug. Besteht der Überzug aus mehreren Schichten, so ist auch der Verbund innerhalb des Schichtsystems von Interesse. In der Praxis wird oft der Begriff Haftfestigkeit gebraucht. Dies ist jedoch nur dann zulässig, wenn ein Meßwert in der Dimension einer Spannung bzw. Festigkeit angegeben werden kann, also z.B. in N/mm^2. Andernfalls läßt sich die Haftfähigkeit nur vergleichend charakterisieren.

1 Einleitung

Es ist bekannt, daß Edelmetalle wie Pd, Pt, Au und Ag die außenstromlose Abscheidung von Metallen katalysieren [1]. Sehr dünne, vakuumaufgedampfte Silberschichten weisen jedoch eine niedrige katalytische Aktivität auf [2,3]. Dies ist auf deren schnelle Passivierung an der Luft zurückzuführen, bedingt durch die geringe Schichtdicke und die feinkörnige Struktur. In vielen lichtempfindlichen Materialien, die in der Elektronik Einsatz finden [4], ist aber das photographische Bild aus solchen Schichten aufgebaut. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, eine hohe katalytische Aktivität zu erzielen. Zur Steigerung der katalytischen Aktivität kann der konventionelle Aktivator für die außenstromlose Metallabscheidung - PdCl2 - verwendet werden, in diesem Fall erfolgt die Aktivierung durch die teilweise Palladisierung der Silberoberfläche. Der Einsatz von Pd ist daher mit einer Kostenerhöhung verbunden.

Einführung


Viele Bauteile unterliegen bei ihrem Einsatz sowohl einer Korrosions- als auch einer Verschleißbeanspruchung. Zum Schutz vor einem frühzeitigen Versagen werden derartige Teile häufig mit einer Schutzschicht versehen. Bei der Wahl der Beschichtung muß aber in vielen Fällen eine Wichtung der auftretenden Beanspruchungen vorgenommen werden, da die Schichtwerkstoffe zumeist nur einen ausreichenden Korrosionsschutz oder Verschleißschutz bieten. Ein einzelner Werkstoff vermag häufig nicht beide Anforderungen gleichzeitig zu erfüllen. Hier hat es sich als geeignet erwiesen, die Eigenschaften verschiedener Werkstoffe zu kombinieren.

Die Erkenntnis, daß auf bestimmte Bereiche spezialisierte Unternehmen besser und billiger produzieren können als solche mit einem umfangreichen Fabrikationsprogramm, hat dazu geführt, daß große Produzenten Zulieferbetriebe einsetzen, um sich mit Zubehörteilen zu versorgen oder diese behandeln zu lassen. Das gilt zunehmend auch für die galvanische Oberflächenbehandlung. Lohngalvaniken, die solche Aufgaben übernehmen, sind bis auf geringe Ausnahmen Mittel- oder Kleinbetriebe.

Fachzeitschriften aus aller Welt... für Sie gesichtet!

JESSI (Joint European Submicron Silicon) steht für die europäische Anstrengung, den Anschluß an die weltweite Entwicklung in der Schlüsseltechnologie Mikroelektronik zu halten. Die fünf führenden Industrienationen Westeuropas (Frankreich, Großbritannien, Italien, Niederlande und die Bundesrepublik Deutschland) wollen mit dem JESSZ-Projekt die Voraussetzungen schaffen, ihre Industrie sicher mit Chips, die dem neuesten technologischen Stand entsprechen, zu versorgen und von der Konkurrenz aus Übersee unabhängig zu machen. Die Unterstützung von JESSI durch die EG-Kommission gibt dem Vorhaben einen gesamteuropäischen Rahmen.

Bericht über das Firmenjubiläum der Peter Biegel GmbH, Hainburg

Am 24. November 1989 feierte die Firma Peter Biegel GmbH ihr 20jähriges Bestehen. Der Hainburger Betrieb befindet sich heute in der vorderen Reihe der off-house-Leiterplattenhersteller Deutschlands und kann auf eine sehr erfolgreiche Unternehmensentwicklung zurückblicken.
Die Peter Biegel GmbH beschäftigt derzeit nahezu 100 Mitarbeiter, die monatlich 4200 m^2 Leiterplatten nach dem modernsten Stand der Technik produzieren. Der Anteil von 30 % Multilayern und 10 % der Gesamtproduktion in Fein- und Feinstleitertechnik zeugen von dem technisch hohen Stand der Fertigung.

Viele Leiterplattenkäufer verlangen immer kürzere Lieferzeiten. Da sie in ihren eigenen Elektronikfertigungen häufig schon ein Just-in-Time-Konzept verwirklicht haben, drängen sie naturgemäß auch auf eine Einbindung ihrer Lieferanten in dieses Konzept [13]. Wenn es also die Leiterplattenproduzenten nicht fertigbringen, ihre eigene Produktion nach Just-in-Time-Gesichtspunkten zu organisieren, werden sie kaum zu kürzeren Durchlaufzeiten beziehungsweise Lieferzeiten mit garantierten Lieferterminen kommen.
In diesem Artikel wird dargestellt, wie ein Leiterplattenhersteller in relativ kurzer Zeit eine Just-in-Time-Fertigung einführen kann.