Artikelarchiv

Zinnwhisker sind spontan wachsende, meist einkristalline Filamente mit einem Durchmesser von wenigen μm und einer Länge von bis zu mehreren mm. Sie entstehen vorwiegend auf galvanisch verzinnten Kupfersubstraten, die der vorherrschenden Technologie beim Verbauen integrierter Schaltungen entspricht. Aufgrund ihrer Dimensionen stellen Whisker ein ernsthaftes Problem für die Zuverlässigkeit solcher Bauteile dar, denn infolge der Miniaturisierung von Elektronik sind sie so groß, dass sie Kurzschlüsse und Ausfälle gesamter Gerätschaften verursachen können. Der Artikel zeigt, dass das Verhältnis zwischen Kristallerholungsprozessen und intermetallischer Phasenbildung das Whiskerwachstum bestimmt.

In den Jahren 2017 und 2018 wurde die DIN 50957 „Prüfung galvanischer Bäder Galvanisierungsprüfung mit der Hull-Zelle“ vom DIN-Ausschuss NA 062-01-61 AA routinemäßig überprüft und hinsichtlich neuer Erkenntnisse angepasst. Das beinhaltete eine Zweiteilung dieser Norm. Teil 1 (DIN 50957-1:2016-02, Teil 1: „Standard-Hull-Zelle“) beruht im Wesentlichen auf der DIN 50957:1978 und beschreibt die Standard-Hull-Zelle. Teil 2 (DIN 50957-2:2019, Teil 2: „Spezielle Prüfzellen“) umfasst insbesondere eine gegenüber der Standardzelle verlängerte Version der Hull-Zelle (als Lang-Zelle bezeichnet) sowie zusätzlich gewinkelte Kathodenbleche. Im Rahmen der Bearbeitung der DIN 50957-1 und -2 erfolgten Simulationen zur primären und sekundären Stromdichteverteilung dieser beiden Hull-Zellen mit dem Simulationsprogramm COMSOL Multiphysics® (electrochemical modul). Zusätzlich wurden die Simulationen mit experimentellen Untersuchungen verglichen. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass durch eine Simulation wesentlich schneller Stromdichteverläufe z.B. bei Geometrieänderungen der Hull-Zellen erhalten werden als mit dem Bau von Testzellen.

Eine optimale Prozessführung ist entscheidend für guten Korrosionsschutz und dekoratives Aussehen

Die korrekte Prozessführung für Passivierungen von Zink-Nickeloberflächen hat einen entscheidenden Einfluss auf den resultierenden Korrosionsschutz. Die genaue Einhaltung der Passivierungsparameter wie Konzentration, Temperatur, Zeit und pH-Wert beeinflusst die Ausbildung der Passivierungsschicht, was für den hohen Korrosionsschutz einer Zink-Nickelschicht erforderlich ist. Passivierungsschichten können transparent, irisierend, schwarz oder auch blau ausgebildet werden. Eine zu aggressive Passivierung, aber auch die Zink-Nickelschicht selber kann, z.B. durch einen zu hohen Nickelgehalt, zu einem drastischen Einbruch des Korrosionsschutzes (frühe Rotrostbildung) führen. Wie schon bei Zinkpassivierungen seit vielen Jahren bekannt ist, haben auch bei Zink-Nickeloberflächen Verunreinigungen (Eisen) und auch eine erhöhte Zinkkonzentration einen negativen Einfluss auf die Schichtbildung und müssen im Prozess eng kontrolliert werden (Ionenaustauscher). Eine gute Spültechnik und Teilebewegung sind für eine homogene Oberfläche erforderlich. Der Vortrag beschreibt die wichtigsten Parameter der Prozessführung und ihre Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit der Passivierungen. Auch ökonomische und ökologische Aspekte werden betrachtet.//
The correct process management for the passivation of zinc-nickel surfaces has a decisive impact on the resulting corrosion protection. The exact adherence to the passivation parameters such as concentration, temperature, time and pH value, are affecting the formation of the passivation layer, which Is necessary for the high corrosion protection of a zinc-nickel layer. Passivation layers can be made transparent, iridescent, black or also blue. A too aggressive passivation, and also the zinc-nickel layer itself, having an excessive nickel content, can lead to a drastic decline of the corrosion protection (early red rust formation). As is known for many years from zinc passivation of zinc-nickel surfaces, impurities (iron) and an increased zinc concentration have a negative impact on the layer formation. Thus they must be tightly controlled (ion exchangers). A good rinsing technique and particle movement are required to achieve homogeneous surfaces.The lecture describes the most important parameters of the process management and their implications for the efficacy of the passivations. Economical and ecological aspects are considered as well.

Die Spülung der Werkstücke in der Oberflächenbranche mit Wasser zwischen bzw. nach dem nasschemischen
Prozessschritt beeinflusst direkt die Beschichtungsqualität. Der Einsatz qualitativ hochwertigen Spülwassers und hoher Quantitäten zur Erzielung höchster Beschichtungsqualitäten steht konträr zu dem steigenden Kostendruck, gerade in Hochlohnländern. Hinzu kommen gesetzliche Anforderungen an umweltschonende und somit abwasser- und abfallarme Prozesse in der Oberflächentechnik (Stand der Technik). Wie die Spülwassermenge berechnet wird, wie der Spüleffekt verstärkt wird und welche Anforderungen an die Spülwasserqualität heutzutage gestellt werden, soll der erste Teil dieses Beitrages beantworten.

1. Silber

2. Gold

3. Platinmetalle