Artikelarchiv

Einleitung

Im folgenden Beitrag sollen neuere Basismaterialien vorgestellt werden, die sich zum Aufbau von Multilayern mit impedanzkontrollierten Lagen eignen. Einleitend wird dazu dargestellt, welche Basismaterialeigen schäften und welche
Verarbeitungsparameter die Impedanz beeinflussen. Der Begriff Impedanz wird auf einfache Weise erläutert.

1 Einführung


In der konventionellen Leiterplattentechnik wurde und wird immer wieder versucht, alle Teilfunktionen in optimaler Art und Weise in einem Element, der Leiterplatte, durch Funktionenintegration zu verschmelzen. Daraus ergeben sich signifikante Nachteile, die in konstruktiven und fabrikationstechnischen Kompromissen und der gegenseitigen Beeinflussung der einzelnen Teilfunktionen begründet sind. Die Folge sind komplexe konstruktive Lösungen, die naturgemäß nicht nur unzuverlässiger, sondern auch teurer sind. Eine Ursache für diese Situation liegt in den verwendeten glasfaserverstärkten Basismaterialien, die mechanisch gebohrt werden. Über- dies weisen diese Basismaterialien eine schlechte thermische Leitfähigkeit auf und sind durch flammhemmende Zusätze meist im hohen Grade schadstoffhaltig.
Fazit:
Die heutige klassische Leiterplattentechnik auf FR4-Basis vermag konstruktiv und technologisch nicht mehr alle Anforderungen zu erfüllen, die an eine moderne Leiterplattentechnik gestellt werden.

Was ist das Standard-Basismaterial für gehobenere Produkte, ja für die Leiterplatte schlechthin? Natürlich FR-4. Ob nun technisch unbedingt erforderlich oder nicht, mit FR-4 liegt der Entwickler immer auf der sicheren Seite. Ob nun technisch ausreichend oder nicht, es ist ja nichts anderes da, das vergleichbare komplexe Leistung zu bieten hätte. Andere Laminate werden schnell zum Exoten, vor allem wenn der Preis ins Spiel kommt.

Messen sind ein Spiegel des Wirtschaftsgeschehens und der Entwicklung. Die Internationale Hand- werksmesse München steht ihrer Ausrichtung gemäß dem mittelständischen und Kleingewerbe besonders nahe. Auch die gewerblichen Galvanikbetriebe gehören zu diesem Bereich, so daß insbesondere im Hinblick auf die derzeitige, z. T. recht schwierige wirtschaftliche Situation die Erfahrungen der letzten Handwerksmesse in vieler Hinsicht interessant sind. Zwar ist die Investitionstätigkeit in Anbetracht der schwer kalkulierbaren weiteren Ent-wicklung zurückhaltend, das Gesamtinteresse da- gegen erfreulich. Auch der Trend der Großindustrie, unter dem Schlagwort „lean-production“ ihre Fertigungstiefe weiter zu verringern, schafft für die Handwerksbetriebe neue Aspekte und Chancen.

1 Steigende Aufwendungen für Wasser und Abwasser

Durch die verschiedenen Verordnungen im Wasserhaushaltsgesetz wird wiederholt das Gebot zum Wassersparen formuliert. Teilweise wird von den betroffenen Betrieben darin nur eine pauschalierte behördliche Auflage gesehen, die in die innerbetrieblichen Prozeßabläufe eingreift, z. T. ohne Berücksichtigung der dort aus verfahrenstechnischen Gründen gegebenen Sachzwänge. Hinzu kommt, daß die - eigentlich im Vorgriff auf die heutigen Forderungen - bereits vor Jahrzehnten überwiegend durchgeführten Maßnahmen zur Wasserbedarfsreduzierung weitgehend ungewürdigt bleiben. Man denke an die Ende der fünfziger Jahre eingeführte Kaskadenspültechnik, die in Einzelfällen bis zu nahezu abwasserfreien Oberflächenbehandlungsanlagen führte.

Wann sind Umweltschutzmaßnahmen wirtschaftlich ?

Allenthalben ist aus Veröffentlichungen von Politikern wie von Forschern und Entwicklungsunternehmen aus Vorträgen und Referaten, aber auch aus den Prospekten entsprechender Lieferanten von Anlagen und Apparaten zu entnehmen, daß der Umweltschutz ein Faktor sei, der nicht nur die Volkswirtschaft ankurbele, sondern daß Umweltschutzmaßnahmen überhaupt wirtschaftlich seien.
Spricht man dagegen die einzelnen Betriebseigner an, so hört man in den weitaus meisten Fällen Klage über die zusätzlichen Kosten, die mit dem Umweltschutz verbunden seien. Hier gibt es ganz offenbar unter- schiedliche Standpunkte, die jeweils eine von einander differierende Sicht der Situation bedingen.

Integrierter Umweltschutz spart auch Kosten

Die Galvanikindustrie war in der Vergangenheit eine bedeutende Quelle von Umweltbelastungen. Neben erheblichen Mengen an schwermetallhaltigen Abwässern produzierte dieser Industriezweig rund 150,000 t (Bezugsjahr 1985) an schwermetallhaltigen Schlämmen pro Jahr. Vor diesem Hintergrund ist eine bessere Umweltverträglichkeit das Ziel aller Betriebe dieser Branche. In Deutschland existieren derzeit ca. 4.000 Galvanikbetriebe mit ca. 28.000 Mitarbeitern und einem Jahresumsatz von etwa 6,4 Milliarden DM.

1 Einleitung


In der Elektro- und Elektronikindustrie, wie auch in anderen metallverarbeitenden Branchen, wurden zur Oberflächenreinigung, -entfettung oder entölung vielfach Chlorkohlenwasserstoffe (CKW) und Fluorchlorkohlen- wasserstoffe (FCKW) eingesetzt. Diese Lösemittel zeichneten sich durch eine Reihe von besonders günstigen Eigenschaften aus:

- hohes Lösungsvermögen für Fette, Öle, Schmutz
- sehr gute Reinigungs-/Entfettungs-/Entölungsleistung

- rasche Teiletrocknung

- breite Materialverträglichkeit

- Unbrennbarkeit (kein Flammpunkt)

- hohe Arbeitsplatz-Grenzwerte (für FCKW)
- niedrige Kosten, auch Anlagekosten

- Recycling-Fähigkeit durch Destillation

Die Umweltschutzkosten steigen mit jeder neuen Forderung des Gesetzgebers. Besonders verdrießlich wird diese Entwicklung angesichts des ständig sinkenden Abwasseranfalls und Abfallaufkommens. Die verbleibenden, relativ geringen Mengen werden unverhältnismäßig teurer. Hinzu kommen steigende Gebühren der Kommunen, die gerade aus der Verminderung von Abwasser und Abfall resultieren, damit die kommunalen Anlagen auch bei verminderter Anlieferung noch die Kosten decken können.

Die Sprimag Spritzmaschinenbau GmbH &Co KG, Kirchheim-Teck, liefert die erste Großserienanlage für eine neuartige Roll-Coating-Beschictitungstechnologie für 11-Mehrweg-Leichtglasflaschen, die der Bun- desverband der Deutschen Erfrischungsgetränkeindustrie e.V. (BDE) über den von seinem Arbeitskreis Moderne Getränkeindustrie (AMG-Pool 2000) verwalteten Flaschenpool auf den deutschen Markt bringt.

1 Einleitung


Galvanisch abgeschiedene Chromschichten werden auf Grund ihrer hervorragenden technologischen Eigenschaften wie hohe Härte, hohe Verschleißfestigkeit, niedriger Reibkoeffizient, geringe Neigung zur Adhäsion und der sehr guten Korrosionseigenschaften in vielen Bereichen eingesetzt [1]. Allerdings ergeben sich verfahrensbedingt Einschränkungen bei der Anwendung dieser Schichten. So kommt es besonders bei hochfesten Stählen auf Grund der Wasserstoffaufnahme bei der Hartverchromung zu einem Abfall der Dauerfestigkeit des Grundwerkstoffes [2],

Thermally-sprayed coatings are of growing importance insituations where corrosion and wear resistance is at a premium. The coating material may be inthe formof wire, rode or powder. It is applied to the surface in the molten state, or melted onto it, using a gas-air torch, an electric arc or a plasma source, using a carrier gas. Criteria for pre- and post-treatment of the substrate and the uses of many variants of the method are discussed. The composition and nature of the coating materials and the proberties of films they form are characterised. //

Als korrosions- und verschleißfeste Überzüge gewinnen durch thermisches Spritzen aufgebrachte Beschichtungen zunehmend an Bedeutung. Der Beschichtungswerkstoff kann als Draht, Stab oder Pulvervorliegen. Er wird in einer Gasflamme, im Licht- bogen oder Plasma er- oder angeschmolzen und über ein Trägergas auf die entsprechend vorbereitete Oberfläche aufgebracht. Kriterien für die Vor- und Nachbehandlung des Substrats, den Einsatz der verschiedenen Verfahrensvarianten werden angegeben und die Art der Zusatzwerkstoffe und ihre Schichteigenschaften charakterisiert.

Mitte März 1995 wurde die erste Ausschreibung zu Brite-Euram III, Industrielle und Werkstofftechnologien, abgeschlossen. Bis zu den Sommerferien werden die eingereichten Vorschläge von einem internationalen Gutachtergremium bewertet. Erste Vertragsverhandlungen zu erfolgreichen Projekten sollen unmittelbar danach beginnen. Zwei weitere Ausschreibungen sind für den 15. September 1995 und den 15. September 1996 vorgesehen.

Kathodisch oder anodisch entfetten?

Frage: Wir sollen Stahlteile vernickeln, die im späteren Gebrauch auf Vibration beansprucht werden und daher eine besonders gut haftende Schicht benötigen. Wir untersuchen derzeit, wieweit man dies durch die Vorbehandlung beeinflussen kann und stehen vor dem Problem, ob die Teile in der elektrolytischen Entfettung anodisch oder kathodisch kontaktiert werden sollen. Aus der Literatur geht dies nicht eindeutig hervor. Können Sie uns weiterhelfen ?

Bericht über die Firma Huber und Suhner, Herisau (Schweiz)

Die Firma Huber + Suhner AG entstand 1969 durch die Fusion der R + E. Huber, Pfäffikon und der Suhner &Co. AG, Herisau. Beide Unternehmen hatten sich bereits seit den Anfängen der Elektrotechnik mit der Herstellung von elektrischen Kabeln und notwendigem Zubehör beschäftigt. Aus ehemaligen Konkurrenten wurde dadurch einer der weltweit größten Hersteller im Bereich der Energie- und Signalübertragung und Nachrichtenübermittlungstechnik. Neben der reinen Produktionstechnik erfordert dies sehr großes Engagement in der Entwicklung, da die Schwierigkeiten und Anforderungen mit der zunehmenden Informationstechnik stetig
gestiegen sind. Daraus sind auch die zusätzlichen Aktivitäten im Bereich der Werkstofftechnik entstanden. Die Firma beschäftigt weltweit ca. 2500 Mitarbeiter in zahlreichen Produktions- und Vertriebsniederlassungen. Der Umsatz liegt derzeit bei ca. 500 Mio. Franken/Jahr und wird überwiegend aus dem Export gewonnen.

Da örtlich begrenzte Korrosionserscheinungen bei unterschiedlichen elektrochemischen Potentialen auftreten, arbeitet das von Cormet Oy in Vantaa, Finnland, neu eingeführte Materialprüfverfahren mit einem elektronischen Mehrfachpotential-Prüfgerät und einem Potentiostaten, um Proben verschiedener Legierungen mit unterschiedlichen Potentialen zu beaufschlagen.

Bericht über die Ausstellung vom 27. bis 31. März 1995 in Paris

Der S. I. T. S. ‘95 (Salon international des Traitements de surface et de la finition industrielle), die jedes zweite Jahr für eine Woche in Villepinte bei Paris stattfindet, ist jetzt die weltweite Referenz auf diesem Gebiet. Forschung, Entwicklung, Know-how, neue Technologien und zuletzt Umweltschutz fand man auf den 25 000 m^2Ausstellungsfläche bei 470 Ausstellern und 290 Ständen aus 14 verschiedenen Ländern. Durch die rege Nachfrage nach Investitionen für industrielle Projekte zeigte sich eine neu entstandene Dynamik. Alle Aussteller waren höchst zufrieden. Von 20 000 Besuchern kamen 12,7 % aus dem Ausland. Die verschiedenen Sektoren waren in folgender Reihenfolge vertreten:
- Oberflächenvorbereitung, mechanische und thermische Behandlung 

- Lackieren und organische Beschichtungen, 
- Umweltschutz, 
- Galvanotechnik. 


Aktuelle Beispiele aus Entwicklung und Praxis

Bericht vom 17. Ulmer Gespräch in Neu-Ulm, 5./16. Mai 1995

Funktion und Lebensdauer von modernen Maschinen und Mechanismen werden nicht nur im Bereich der Hoch-, sondern auch der konventionellen Technologie in immer höherem Maße durch die mechanischen, thermischen, tribologischen und korrosiven Belastungen bestimmt, denen Grenz- und Kontaktflächen von Bauteilen ausgesetzt sind. Daher werden die Forderungen, die Konstrukteure und Hersteller solcher Erzeugnisse an die Oberflächentechnik stellen, mit steigenden Wirkungsgraden und Betriebsparametem immer komplexer. Oft werden sogar ganz neuartige Ansprüche gestellt, die bisher nicht oder nicht in den betreffenden Zusammenhängen bekannt waren.