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Bericht von Manfred Bechtold über die 12. Internationale Fachmesse für Bauelemente und Baugruppen in der Elektronik vom 11. bis 15. November 1986 in München (Teil 1)

Die electronica ’86, für alle Marktpartner im Elektroniksektor die unverzichtbare Plattform für den internationalen Erfahrungsaustausch, konnte gegenüber 1984 eine erneute Steigerung verzeichnen. Mit 121 000 Besuchern aus 67 Ländern erhöhte sich die Besucherzahl gegenüber der letzten electronica um acht Prozent. Die immer wichtiger werdenden grenzüberscheitenden Kooperationskontakte zwischen Wirtschaft und Forschung werden durch die Tatsache bekräftigt, daß jeder vierte Besucher aus dem Ausland kam. Für die einzigartige Darstellung des Weltangebots belegten die 2401 Aussteller aus 36 Staaten das gesamte Messegelände. Um die große Anzahl von Ausstellern (218 mehr als im Jahre 1984) unterbringen zu können, war eine neue Aufplanung der Hallen 1 bis 25 mit 105000 m^2 notwendig. Dazu kamen noch zwei provisorische Hallen; gegenüber Halle 16 die Halle 16a, und zwischen den Hallen 18 und 25 die Nr. 26.

Herstellungsprozeß für Multilayer


Der Multilayer besteht, wie schon gesagt, aus verschiedenen ein- und doppelseitig kaschierten dünnen Innenlagen, die strukturiert und später mit Hilfe von Klebefolien paßgenau übereinander geschichtet und verpreßt werden (Tabelle 8).
Die Herstellung der Innenlagen geschieht durch ein fototechnisches Übertragen der Leiterbilder und anschließendem Wegätzen des nicht benötigten Kupfers (Abb. 20).
Die so vorbereiteten, gelochten Innenlagen werden mit den notwendigen Prepregs zusammengefügt und anschließend im Werkzeug verpreßt (Abb. 21 und 22).
Die Verstiftungslöcher dienen als Referenzsystem für die Weiterverarbeitung beim Bohren. Viellagige Multilayer, 10 und mehr Ebenen, werden immer in dieser Art über Verstiften und Pressen im Werkzeug hergestellt. Für drei und vierlagige Multilayer, die von der Menge der fertigen Leiterplatten den größten Anteil ausmachen, ist dieses Preßverfahren heute zu aufwendig.

Einführung


Eines der faszinierenden Kennzeichen der Elektronik ist die unvergleichbar rasante rationalisierende technologische Entwicklung. Dies gilt für die elektronischen Geräte professioneller Sektoren und den Konsumer-Markt gleichermaßen.
Seit der Erfindung der Leiterplatte im Jahre 1936 durch Paul Eisler wurde die Gestalt ständig durch die verfügbaren Bauelemente geprägt. Erst Anfang der 40er Jahre standen zur Bestückung der Leiterplatte geeignete Bauelemente zur Verfügung. Die Vorteile der Leiterplatte, ein Verdrahtungsbild beliebig oft reproduzierbar in gleicher Qualität herstellen zu können, wurden auch erst zu dieser Zeit erkannt und zunächst in der Waffentechnik genutzt.
Während die Elektronenröhre als Vorläufer der Halbleiter einen Sockel erforderte, der auf ein Chassis gesetzt und mit passiven Bauteilen verdrahtet wurde, boten sich durch die enormen Gewichtsverringerungen beim Einsatz von Halbleitern Leiterplatten gleichzeitig als mechanischer Träger der Komponenten an.

Wird unter diesem Mangel meist das Fehlen der vielverwendbaren Flüssigkeit verstanden, denke ich dabei eher an das Gegenteil. Gemeint ist der Überfluß an Wassertypen-Bezeichnungen.

Identifizieren von
galvanischen Niederschlägen


Frage: Wir setzen alte und antike Oberflächen instand, wobei selbst verständlich gefordert wird, den vorhandenen galvanischen Niederschlag abzulösen und durch einen aus dem gleichen Metall zu ersetzen. Oft sind die Teile so stark korrodiert oder verschmutzt, daß sich gar nicht erkennen läßt, um welchen Niederschlag es geht. Wir wären ihnen für eine einfache Methode zur Identifizierung der Niederschläge dankbar. Ein teures Gerät möchten wir uns nicht anschaffen.

Bericht über ein ÖGO-Symposium am 23J24. Oktober 1986 in Salzburg

Am 23. und 24. Oktober fand im WIFI Salzburg das ÖGO-Symposium „Oberflächentechnik“ statt. In 24 Vorträgen konnten die mehr als 160 Teilnehmer, welche aus der Bundesrepublik Deutschland, Holland, Österreich, Schweiz und Ungarn angereist waren, sich über Fragen der Galvanik, organische und anorganische Beschichtungen, Umweltschutz und Sicherheitsfragen sowie mechanische Oberflächentechnik als auch über Analysensysteme informieren.

Der erste Tag war der anorganischen Oberflächentechnik gewidmet. Unter der Diskussionsleitung von Ing. Moran fanden nach der Begrüßung der Teilnehmer durch den Geschäftsführer der Österreichischen Gesellschaft für Oberflächentechnik, Dr. Tomschik, nachstehend beschriebene Referate statt.

Bericht über ein Seminar in der Technischen Akademie Esslingen am25./26. September 1986

Das alljährlich zu diesem Thema stattfindende Seminar hatte in diesem Jahr durch das am 1. Januar 1987 bevorstehende Inkrafttreten der 5. Novellierung des Wasserhaushaltsgesetzes an Aktualität gewonnen. Die Notwendigkeit, die neuen Auflagen zu erfüllen und entsprechende technische sowie organisatorische Maßnahmen dazu zu treffen, aber auch eine gewisse Rechtsunsicherheit, die mit dem neuen Gesetz verbunden sind, zwingen jeden galvanischen Betrieb, sich mit diesem Thema sehr ein- gehend zu befassen.
Dies war wohl auch der Grund dafür, daß der Seminarleiter Dr. Hartinger eine ungewöhnlich hohe Zahl von 72 Teilnehmern begrüßen konnte. Sie erhielten in den zwei Seminartagen Gelegenheit, in Form von zehn Vorträgen über die wichtigsten Aspekte informiert zu werden, Fragen zu stellen und über Unklarheiten zu diskutieren.

Bericht von Bernhard Gaida über den Kongreß „Asia Pacific interfinish ’86” am 26. bis 30. Oktober 1986 in Hobart, Tasmanien/Australien

Der erste Kongreß auf der südlichen Hemisphäre als Teil der Internationalen Interfinish fand am 26. bis 30. Oktober 1986 in Hobart/Tasmania-Australia unter dem Namen „Asia Pacific Interfinish ’86” statt. Das Thema lautete „Oberflächentechnik von Heute und Morgen“. 13 Länder wie Australien, USA, Japan, China, England, Holland, Schweiz, Frankreich, Polen, Israel, Hongkong, Singapore und der Bundesrepublik Deutschland waren auf dem Kongreß vertreten. Der Kongreß beschäftigte sich hauptsächlich mit neuen technischen Programmen, die die wissenschaftlichen sowie die technischen Aspekte der Oberflächentechnik behandelten. Er wurde offiziell eröffnet durch den Premier (Ministerpräsident) von Tasmanien, Hon R. T. Gray, der auch die Kongreßteilnehmer zu einem Empfang eingeladen hatte.

Als wichtigster Aspekt unter den Neuheiten der „Interkama ’86“ (6. bis 11. Oktober 1986) gilt die deutliche Zunahme von Mikroprozessoren in der Meß- und Automatisierungstechnik, die heutzutage in fast allen Modulen verkommen; sei es auch „nur“ zum Umschalten von Meßbereichen oder zum automatischen Umrechnen von Meßergebnissen. In der Verfahrenstechnik ist die direkte Anbindung von Prozeßanalysengeräten auf der „Sensorseite“ unmittelbar an die Automatisierungssysteme beachtenswert, und mit Hilfe von Mikroprozessoren werden die Analysengeräte künftig über definierte Schnittsteilen im Online-Betrieb mit den Automatisierungssystemen Zusammenarbeiten.

Bericht über die Präsentation einer Dyna-Plus-Trommelverzinkungsanlage
im Rahmen eines Schering-Fachgespräches am 11. November 1986 in Balgach/Schweiz

Soll ein galvanischer Überzug die Oberfläche eines funktionellen Bauteiles bilden, so muß er eine Reihe von Voraussetzungen und Anforderungen erfüllen. Der Überzug selbst muß die geforderten physikalischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften haben und über die ganze Oberfläche so gleichmäßig sein, daß sich an allen wesentlichen Stellen nicht nur die Schichtdicke, sondern auch die anderen Eigenschaften in einem optimalen und durch bestimmte Toleranzen begrenzten Bereiches bewegen. Das Herstellungsverfahren des Überzuges muß eine ausreichende Reproduzierbarkeit gewährleisten. Hinsichtlich der Parameter Automatisierungsgrad, Wartungsfreundlichkeit, Steuerbarkeit, Bedienungsfreundlichkeit, Produktivität und vieler anderer Faktoren muß es mit den mechanischen Fertigungsverfahren, die zur Herstellung der Bauteile selbst Anwendung finden, vergleichbar sein. Dies betrifft auch die Integration in den Gesamtverfahrensablauf, d.h. eine möglichst transport- und handhabungsarme Verbindung mit den Verfahrensschritten vor und nach der galvanischen Behandlung.

Bericht überein Metalloberflächen-Symposium am 31. Oktober 1986 in Stuttgart

In Erzeugnissen des Kraftfahrzeug- und Maschinenbaus, der Elektrotechnik und Elektronik, der Hausgerätehersteller und der Luftfahrt sowie der meisten anderen metallverarbeitenden Produktionsbereiche spielen die Metalloberflächen eine herausragende Rolle. Sind sie den Beanspruchungen durch Abrieb, Korrosion und Erosion nicht gewachsen oder besitzen sie nicht ein beispielsweise durch hohe Leitfähigkeit, gute Lötbarkeit, gute Gleit- und andere Eigenschaften chakterisiertes Eigenschaftsprofil, verringern sie die Lebensdauer des Erzeugnisses, vermindern seinen Wirkungs- grad, erhöhen den Energieverbrauch und beeinträchtigen seine Funktion. Deswegen betrachten es Konstrukteure, Ingenieure, Fertigungstechniker und -planer in der Regel auch als eine ihrer wichtigsten Aufgaben, Werkstoffe einzusetzen, die die gewünschten Oberflächen besitzen oder Oberflächenbehandlungen zu finden, die diesen die gewünschten Eigenschaften verleihen. Die Aufwendungen für die Oberflächenbehandlung gehen in die Gesamtkosten ein und es ist daher verständlich, daß auch die Oberflächenbehandlungs-Technologien allen Anforderungen einer modernen rationellen Erzeugung entsprechen müssen.

Bericht über ein Fachgespräch mit Herrn Dipl.-Ing. Sasse und Herrn Ing. Knaak bei der Firma Blasberg-Oberflächentechnik in Solingen

Der Anteil galvanischer Zinkschichten nimmt laufend zu, hat die Vernicklung überrundet und beträgt heute schätzungsweise schon mehr als 50% bei weiterhin steigender Tendenz. An die Korrosionsbeständigkeit der Zinkschichten werden immer höhere Anforderungen gestellt, die ihren Niederschlag auch in dem Entwurf der neuen DIN50961 [1] gefunden haben. In ihr erhöht sich beispielsweise die Forderung an die Salzsprühnebel-Beständigkeit in der Beanspruchungsstufe 4 ohne Chromatierung auf 240 h gegenüber der derzeit gültigen DIN50961 [2], in der nur 144h gefordert werden. Tritt diese Norm in absehbarer Zeit in Kraft, werden die in ihr geforderten Werte zum Standard und müssen zwingend von allen Lieferanten eingehalten werden. In vielen Betrieben steht man daher vor der aktuellen Frage, was konkret zu unternehmen ist, um dies gewährleisten zu können. Von einigen galvanotechnischen Fachfirmen werden schon seit geraumer Zeit Lösungsmöglichkeiten angeboten, die die Abscheidung von Zinklegierungsschichten ebenso einschließen, wie verschiedene Nachbehandlungen, d.h. spezielle Chromatierungen, eine Versiegelung oder Beschichtung mit organischen Stoffen und Kombinationen dieser Möglichkeiten.

Ätzmittelregenerierung

Sowohl kupferchloridhaltige als auch ammoniakalische Ätzlösungen für Kupfer können bei gleichzeitiger Kupferrückgewinnung mit Hilfe eines elektrolytischen Verfahrens, das in den Forschungslaboratorien des Electricity Council entwickelt wurde und jetzt auch im Handel erhältlich ist, regeneriert wer- den. Dadurch wird nicht nur sichergestellt, daß die Ätzbäder laufend eine Zusammensetzung aufweisen, die die gleichmäßige Ätzung gewährleistet, sondern es wird auch das Probiem der Lagerung und Entsorgung verbrauchter Ätzbäder weitgehend gelöst.
Zur Behandlung des kupferchloridhaltigen Ätzbades wird die mit Kupfer gesättigte Lösung aus der Ätzmaschine über die Anoden in die Elektrolysezelle gepumpt: dabei findet eine elektrolytische Oxidation statt und die beim Ätzen umgesetzten Kupfer(ll)-lonen werden wieder regeneriert. Die egenerierte Lösung wird in das Ätzbad zurückgepumpt. Eine Redox-Elektrode steuert den Prozeß und hält die Konzentration der Kupfer-Ionen im Bad auf dem gewünschten Niveau.

Die Abformung von Kunstgegenständen ist wohl die älteste Anwendung der Galvanoplastik und weit über 100 Jahre alt. Die Vorväter dieser Technik mußten sich noch mit Gips, der in Bienenwachs getränkt wurde, abmühen, der genau wie
auch das später verwendete Guttapercha Hinterschneidungen nur sehr beschränkt zuließ. Heute verfügen wir über moderne Abformmassen auf Silikonbasis, die jedem Anspruch genügen.
Galvanoplastich hergestellte Ware ist sehr lohnintensiv und kommt im Verkauf sehr teuer. Die Anwendung ist heute beschränkt auf Abformung meist alter Gegenstände und den Musterbau von Galanteriewaren.

Unter technischem Verchromen – auch Hartverchromen genannt – versteht man das galvanische Abscheiden von mindestens 10 um dicken, meist aber dickeren Chromschichten 2um überwiegenden Zweck des Verschleißschutzes. Typische Einsatzgebiete sind die Hydraulikindustrie (Kolbenstangen, Druckzylinder), der Fahrzeugbau (Zylinder, Zylinderlaufbuchsen, Stoßdämpfer, Teleskoprohre) und die polygrafische Industrie (Zylinderwalzen). Die Schichten weisen eine hohe variierbare Härte auf und genügen in der Regel der jeweiligen Verschleißbeanspruchung. Ungenügend ist jedoch meist der von Chrom- schichten erbrachte Korrosionsschutz, so daß technische Chromschichten bei zusätzlicher Korrosionsbeanspruchung in der Praxis oft vorzeitig infolge von Korrosion des Grundwerkstoffes, weniger der Schicht selbst, versagen. Der Grund dafür ist die infolge der hohen Eigenspannungen auftretende Rissigkeit derartiger Schichten.

Die Vorteile der Galvanoformung – wie z. B. exakte Wiedergabe von Oberflächendetails – machen dieses Verfahren sehr geeignet für die Herstellung von Schäum- formen für die Polyurethan-Verarbeitung. Der Anwendung kommen außerdem die niedrigen Temperatur- und Druckverhältnisse im Vergleich zur Thermoplast-Verarbeitung entgegen.

Änderung des Wasserhaushaltsgesetzes

Das Wasserhaushaltsgesetz [1] wurde mit Wirkung vom 1.Januar 1987geändert [2] und neu bekanntgemacht [3]. Unter anderem wurden die Vorschriften über den Umgang mit wassergefährdenden Stoffen in den §§19gff. WHG geändert. Wassergefährdende Stoffe im Sinne dieser Vorschriften sind feste, flüssige und gasförmige Stoffe, insbesondere Säuren, Laugen etc., die geeignet sind, nachhaltig die physikalische, chemische oder biologische Beschaffenheit des Wassers nachteilig zu verändern. Die Vorschriften der §§ 19g bis 19 IWHG gelten zwar ausdrücklich nicht für Anlagen zum Lagern, Abfüllen und Umschlagen von Abwasser und dem Gesamtzusammenhang nach auch nicht für Anlagen zum Behandeln von Abwasser, aber für sie gelten dennoch vergleichbare Anforderungen. Denn nach § 18b WHG sind Abwasseranlagen unter Berücksichtigung der Benutzungsbedingungen und Auflagen für das Einleiten von Abwasser nach den §§4, Sund 7a WHG nach den hierfür jeweils in Betracht kommenden Regeln der Technik zu errichten und betreiben.

Eine Auswertung der internationalen Fachliteratur 1985/86

1 Einleitung


Der Vorlauf, den eine Fachzeitschrift aus technischen Gründen bis zur Veröffentlichung eines eingegangenen Manuskriptes benötigt, beträgt 5-6 Monate. Vom Erscheinen bis zur Auswertung eines Aufsatzes im Rahmen einer globalen Literaturübersicht vergehen im Durchschnitt weitere sechs bis neun Monate. Der Beobachter der Szene, der sich außer über Veröffentlichungen auch über laufende aktuelle Ereignisse eines Fachgebietes informiert, kann daher aufgrund der durchschnittlich 1,5 Jahre alten Veröffentlichungen versuchen, ein Bild der wichtigsten aktuellen Probleme zu zeichnen.
Was bei der Auswertung von etwa 800 Literaturstellen, die die Galvanotechnik mit ihrem gesamten Umfeld betreffen, besonders auffällt, ist die große Zahl von Aufsätzen, die sich unmittelbar mit den Fragen der Abscheidung, den Eigenschaften und der Anwendung der Schichten und Überzüge befaßt. Rund 30 % aller Veröffentlichungen sind galvanischen, stromlos abgeschiedenen Überzügen und Edelmetallen gewidmet.

1 Einleitung


Mit dem Nickel ist Zink dasjenige Metall, das mengenmäßig am meisten galvanisch abgeschieden wird. Zink ist mit einem Normal- potential von -760 mV in 1nwäßriger Lösung der Ionen eines der unedelsten Metalle, die es gibt. Gerade dieses Metall ist es jedoch, das sich als Korrosionsschutzüberzug auf Stahl bewährt hat.
Die elektrolytische Zinkabscheidung ist über 150 Jahre alt. In den ersten zwei Dritteln dieses Jahrhunderts dominierte die Abscheidung aus cyanidreichen, alkalischen Lösungen. In den sechziger und siebziger Jahren wurden cyanidfreie alkalische und schwachsaure Verzinkungsverfahren entwickelt, die als sinnvolle Ergänzung zur cyanidischen Verzinkung anzusehen sind.
Jede dieser drei Verfahrensskalen besitzt verfahrensspezifische Vor- und Nachteile gegenüber den anderen. Ähnlich verhält es sich mit der Qualität, d. h. der gewichteten Summe der Eigenschaften der Überzüge.

1 Begriffsbestimmung

Was versteht man unter funktioneller Galvanotechnik? Dieser Ausdruck tauchte erstmals vor etwa 15-20 Jahren in der Fachliteratur auf und ist heute als feststehender Begriff in den allgemeinen technischen Sprachgebrauch eingegangen. Ich möchte bei dieser Gelegenheit versuchen, den Begriff nochmals zu definieren und etwas abzugrenzen. Seinerzeit wurde dieser Ausdruck für alle diejenigen galvanischen Beschichtungen oder behandelten Oberflächen gewählt, die aufgrund ihrer chemischen oder physikalischen Eigenschaften eine technische Funktion zu erfüllen haben. Damit sollte eine klare Abgrenzung gegenüber den bis dahin weitgehend dominierenden dekorativen Anwendungen geschaffen werden.