Artikelarchiv

1 Einleitung

Bei Bauelementen in der Elektronikindustrie – insbesondere in der Halbleiter- und Mehrschichtkeramik-Technologie - werden die Integrationsdichten von jeder zu jeder Produktgeneration größer. Als Folge davon werden die Leiterzüge und deren Abstände untereinander immer feiner bzw. kleiner. Hieraus resultieren ständig steigende Anforderungen an die Prozeßmedien, wie z. B. Chemikalien, Gase und im besonderen an das Reinstwasser. Es sind auch die peripheren Versorgungsanlagen ständig gefordert, diesem technologischen Wandel Schritt zu halten.

1 Einleitung

Beim Löten von SMD auf Leiterplatten werden hohe Ansprüche an die Lötbarkeit der Bauteile, die eingesetzte Lötpaste und an die Prozeßparameter gestellt. Ziel aller Bestrebungen ist es, die Lötfehlerraten auf Werte unter 10 ppm zu senken. Trotz vieler Verbesserungen im SMT-Prozeß konnte jedoch keine signifikante Senkung der Lötfehler erzielt werden. Deshalb wurde vermutet, daß die Ursachen dafür bei den Bauteilen und den Leiterplatten zu suchen sind. Aus diesem Anlaß wurden in einem ersten Schritt die Anschlußbeine von PLCC 84 untersucht und zwar einmal im Anlieferungszustand und zum anderen nach künstlicher thermischer Alterung.

Auswertung leiterplattenspezifischer Informationen

Welche Leiterplattenparameter werden hauptsächlich gefertigt? Gibt es Unterschiede zwischen Herstellern von Prototypen und Großserien bezüglich technischer Machbarkeit? Wie wird es morgen aussehen? - Diese und noch mehr Frager werden in der Branche häufig diskutiert. Über Marktforschungsinstitute, insbesondere der britischen Consulting-Firma BPA, lassen sich deutliche Trends in der Industrie feststellen. Doch wie sieht es im einzelnen aus? Sind die Angaben für z. B. ein Land repräsentativ für die einzelnen Segmente, d.h. Hersteller von Prototypen, Kleinserien, mittelgroße Serien und Großserien, oder sind sie ein guter Querschnitt?

Ein neues Jahrzehnt ist angebrochen, für das Experten laut einer japanischen Studie folgende Technologieprognosen abgeben: Überschreibbarer optischer Speicher wird vermarktet - supraleitfähiges Material mit der Temperatur von flüssigem Stickstoff wird kommerziell hergestellt – Maschinen können miteinander kommunizieren – Übersetzungscomputer vom Englischen ins Japanische werden in breitem Maße angewandt - Supercomputer mit Leistungen von zehn Milliarden Rechnungen pro Sekunde werden eingeführt

Bei Kühlwässern wird in aller Regel schon aus Kostengründen die Kreislaufführung des Kühlmediums angestrebt. Problematisch erweist sich oft die bei offenen Kreisläufen eintretende Eindickung, die dann zu mehr oder weniger großer Abschlämmung mit den damit verbundenen Wasserverlusten zwingt, je nach gegebener Wasserhärte. Außerdem treten häufig entweder bereits infolge der Wasserzusammensetzung selbst oder sekundär infolge von Kalkablagerungen Korrosionen ein.

Die Nachrichten über Rohöl-Verknappung, zu befürchtende Energie-Engpässe, Umweltverschmutzung durch Verbrennungskraftwerke und Aversionen gegenüber Kernkraft füllen täglich die Zeitungen. Wird einer der angeschnittenen Punkte scheinbar gebessert, so ergeben sich in einem anderen entsprechende Nachteile usw. Da die Oberflächentechnik sowohl elektrische wie auch Wärmeenergie für die Durchführung der verschiedenen Applikations- und Trockenprozesse benötigt, wird sie von der Thematik der Energie- und ihrer Kostenentwicklung maßgeblich tangiert.

ln zunehmendem Maße wird das „Montrealer Protokoll“ zitiert, das sich als umweltrelevantes Abkommen z.T. in gravierender Weise auf unsere Technik auswirkt. Was hat es eigentlich damit auf sich, und wie weit ist es für die Oberflächentechnik relevant?

Spätestens seit Cadmium in Skandinavien auf den Index gesetzt wurde und damit für entsprechend cadmium-haltige Erzeugnisse Importbeschränkungen eingeführt bzw. in Aussicht gestellt wurden, setzte eine umfangreiche Substitutions-Campagne insbesondere auch in der Bundesrepublik Deutschland ein. Zwar wurden die Einfuhr- und Anwendungsbeschränkungen bzw. -verböte in Skandinavien durch diverse und auch z.T. verlängerte Ausnahmeregelungen erheblich aufgeweicht, weil akzeptable gleichwertige Substitutionsprodukte in verschiedenen Fällen nicht verfügbar waren: das änderte jedoch nichts am Vollzug der eingeleiteten Substitutionsbestrebungen in der Bundesrepublik und im Ausland.

Das Thema der Sauerstoffverarmung unserer Oberflächengewässer infolge der durch Nährstoffanreicherung aus Stickstoff- und Phosphatverbindungen zunehmenden Veralgung hatte vor Jahren zu einer Abkehr von Phosphaten in Waschmitteln geführt. Der „Weiße Riese" war nicht mehr „in“ und man hörte anfangs, daß ein vollwertiger Ersatz der bewährten Phosphorverbindungen kaum möglich sei.
Inzwischen sind einige Jahre vergangen und der Phosphatausstoß über den Waschmittelsektor ist erheblich reduziert worden. Einige Probleme mit organischen Ersatzstoffen, die schwer abbaubar sind bzw. sich als Komplexbildner nachteilig erweisen, sind erkannt und Problemlösungen zumindest absehbar.

„Fette, Öle und Wachse schützen gegen Korrosion“. Das scheint eine „alte Volksweisheit“ zu sein, die bei vielen Fachkollegen, besonders aber bei Planern anzutreffen ist, deren praktisches Wissen um die Korrosionsvorgänge jedoch oft recht be- grenzt ist. Die Problematik wird aktuell in Zusammenhang mit der Aufgabe, den Einsatz von halogenierten Kohlenwasserstoffen (FlKW) künftig soweit wie möglich einzuschränken, um einerseits die Luftbelastung soweit wir möglich zu verringern, aber auch um den Umgang mit gefährlichen Stoffen, zu denen die FIKW zählen, im Hinblick auf die damit verbundenen Konsequenzen im Umgang, Transport und Einsatz, aber auch bezüglich der möglichen Boden- und Grundwasserverunreinigungen in Havariefällen zu vermeiden.

Als die Abwasseraufbereitung in den Anfängen stand, fanden zur Entsorgung entstehender Schlämme in großem Umfang Schlammabsetzbecken und sog. Schlammbeete Anwendung. Ältere Industrieabwasseraufbereitungssysteme, zum Teil noch im Durchlauf betrieben, enthielten in aller Regel als Endbehandlung ein Schlammabsetzbekken (Abb. 1) mit Mindestverweilzeiten von vier Stunden. Man sorgte für möglichst gleichmäßige Durchströmung, um den Absetzvorgang nicht zu beeinträchtigen. Die Böden wurden trichterförmig abgeschrägt und der sedimentierende Schlamm aus den Trichterspitzen in Schlammeindickerbecken (Abb.2) übergeführt.

Den modernsten Stand der Technik zur praktisch unbegrenzt sicheren Lagerung von Sondermüll, das Deponie-System Dywidag-Steuler, ließen sich die CDL/-Bundestagsabgeordneten Christian Lenzer (Herborn), Vorsitzender der Arbeitsgruppe Forschung und Technologie der CDL//CSL/-Bundestagsfraktion und Joachim Hörster (Westerburg) bei einem Besuch der Steuler-Industriewerke GmbH in Höhr-Grenzhausen (Westerwald) erläutern. Vor einem Schaubild erklärte (von rechts auf dem Bild) Steuler-Gerschäftsführer Georg Steuler den Abgeordneten Lenzer und Hörster den Aufbau einer solchen Hochsicherheitsdeponie, links der Leiter des Steuler-Säureschutzbaues, Dipl.-Ing. (FH) Ernst Flohringer.

Nach der Regelung der Luftreinhaltung durch das Bundesimmissionsschutzgesetz und der fünften Novellierung des Wasserhaushaltsgesetzes ist seit langem die der aktuellen Umweltschutzgesetzgebung angepaßte Neuregelung der Abfallentsorgung zu erwarten gewesen. Die sog. Technische Anleitung (TA) Abfall ist seit längerer Zeit in Arbeit. Hierbei ist man formell neue Wege gegangen, die es ermöglichen, auch einzelne Teile dieses Papieres in Kraft zu setzen vor Fertigstellung der gesamten TA Abfall. Insbesondere die Fragen des Sonderabfalles wurden vorangestellt und als erste bearbeitet. Hierüber ist verschiedentlich berichtet worden.

1 Einführung


Seit 1988 wird von den zuständigen Wasserbehörden in Bayern aus den vom Referent im Vortrag beschriebenen Gründen kein neues Lager mit wassergefährdenden Stoffen ohne den Nachweis einer Löschwasserrückhaltung genehmigt.

Situation
Die jüngste Abwassergesetzgebung hat auch für Indirekteinleiter einen sehr niedrigen Grenzwert für die Kupferkonzentration im Abwasser festgelegt, dessen Einhaltung mit den meist vorhandenen Aufbereitungseinrichtungen nicht immer sicher gewährleistet werden kann. So legt die seit 1. April 1989 in Kraft getretene Berliner Indirekteinleiterverordnung einen Schwellenwert von 0,3 mg Cu/I fest, bei Erreichung dessen eine Anlage genehmigungspflichtig wird. Kupfer neigt zur Bildung von Komplexen sowohl mit organischen Komplexbildnern als auch mit anorganischen wie z. B. Ammoniak. Diese Komplexe sind z. T. nur schwer zerstörbar und behindern deshalb die Fällung und Abtrennung der Kupferionen bis herab zu den festgelegten Grenzwerten.

Wissen, Erfahrung und schnelle Umsetzung sind wesentliche Faktoren für die Konkurrenzfähigkeit geworden - auch in der Oberflächentechnik.
Die Behörden fordern die schnelle Realisierung umweltfreundlicher Verfahren und Techniken. Die Kunden fordern die Gewährleistung hoher Qualität und Terminhaltung – just in time.

Nickel-Chrom-Überzüge blättern ab

Frage: Wir stellen dekorative Leuchten und Beleuchtungskörper aus Kupfer oder Messing in kleinen Serien für individuelle Wünsche im Innenausbau her. Sie werden zum Teil gefärbt oder lackiert, ein Teil wird jedoch auch vernickelt und verchromt. Wir haben uns deshalb eine kleine Galvanik eingerichtet, kaufen die notwendigen Entfettungs-, Dekapier-, Glanznickel- und Chrombäder und waren bis vor kurzem mit den Ergebnissen zufrieden. Seit einiger Zeit haben wir jedoch beim Verchromen Schwierigkeiten. Trotzdem an den vernickelten Oberflächen keine Fehler zu bemerken sind, wir sie vor dem Verchromen gut entfetten und vorschriftsmäßig dekapieren, blättern die Schichten beim Verchromen in Schuppen- form ab öderes bilden sich Blasen, unter denen das Metall nicht haftet. Interessant ist, daß die Schichten in aller Regel bis auf das Grundmetall abblättern. Machen wir beim Verchromen etwas falsch?

Einleitung


Die Deutsche Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik (DGO) mit Sitz in Düsseldorf hat sich als Organisation der einschlägigen Industrie etabliert. Wesentliches Ziel der DGO ist es, Ansprechpartner für die gesamte Oberflächentechnik und damit in der Lage zu sein, wettbewerbsneutral, vergleichend und beratend über fachspezifische Fragen Auskunft zu geben. Ein Anliegen der DGO ist es somit auch, das oberflächentechnische Wissen zu mehren und zu verbreiten, sei es in Form von Seminaren, Schulungen oder anderen Informationsveranstaltungen [1,2]. Zur Vertiefung und Aufarbeitung spezieller Problematiken haben sich innerhalb der DGO eine Reihe von Fachausschüssen und Arbeitskreisen formiert, in denen interessierte und engagierte Mitglieder entsprechende Themenschwerpunkte bearbeiten und die Ergebnisse allgemein zugänglich machen (siehe Tabelle 1).

Über 2000 Aussteller auf der Weltausstellung der Metallbearbeitung


An der diesjährigen EMO, der Europäischen Werkzeugmaschinenausstellung (12. bis 20. September 1989 in Hannover) nahmen über 2000 Aussteller aus 37 Ländern teil und die größten Exponategruppen waren nach den Werkzeugmaschinen und Fertigungssystemen die Schleifmaschinen mit 140 Exponaten sowie die Blechbearbeitungs- und Erosionsmaschinen mit 119 bzw. 45 Exponaten. „Technisch“ wurde auf der EMO '89 deutlich, daß sich die NC-Technik zunehmend auch in den Bereichen Schleifen und Laserschneiden durchgesetzt hat und daß parallel zur Hochgeschwindigkeitszerspanung nunmehr auch die Feinstbearbeitung von Werkstücken möglich ist. Neben einer Erhöhung der Standzeiten bei den Werkzeugen um bis zu 70 % können beim jetzigen Stand der Technik auch komplizierter geformte Teile aufgrund sehr hoher Ausgangsfrequenzen schwingungsfrei und so bearbeitet werden, daß ihre Oberflächen bereits in einem Arbeitsgang nahezu Schleifqualität erreichten.