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Teil 4: Struktur der Moleküle und Hybridisierung

Fortsetzung aus Heft 11/90

Moleküle sind räumliche Gebilde mit einer bestimmten strukturellen Anordnung. Die Atombindung in den Molekülen ist deshalb gerichtet und orientiert sich durch geometrische Muster.
Die Lewis-Formeln mit der Elektronenpaarbindung können keine Aussage über die Struktur der Moleküle machen.
Zur Deutung der geometrischen Strukturen hat L. Pauling die Hybridorbitale eingeführt, die durch Mischen von energetisch ähnlichen Orbitalen des gleichen Atoms gebildet werden. Die Hybridorbitale sollten die durch Röntgenstrukturanalyse experimentell ermittelten Strukturen bezüglich räumlicher Anordnung, Bindungslänge, Bindungsenergie und Elektronendichte erklären.

Einleitung und Problemstellung


Seit Jahren ist eines der ungelösten Probleme der Galvanotechnik die Entwicklung eines stromlos reduktiv, in homogener flüssiger Phase arbeitenden Silberelektrolyten, mit dem Kunststoffe, Keramiken und Gläser metallisiert oder auch Metallsubstrate, wie z.B. Kupfer mit einer Silberschicht versehen werden können. Die einzige bisher einsetzbare naßchemische Metallisierungsmethode, die vom Reduktionsmechanismus Gebrauch macht, ist das Sprühverfahren aus mehreren Düsen, wobei der Ag-Ionenträger, das Reduktionsmittel und evtl. eine Veredelungslösung getrennt auf die Oberfläche aufgebracht werden müssen, um erst dort zu reagieren.


Es liegt zweifellos im Interesse des hohen Standards und der Wirtschaftskraft der gesamten Bundesrepublik, die Lebensbedingungen in den neu beigetretenen Ländern möglichst schnell anzugleichen. Die Chance dazu muß ihnen durch Hilfe beim Auf- und Ausbau einer konkurrenzfähigen und gesunden Wirtschaft gegeben werden. Das ist keine zu verallgemeinernde, sondern eine konkrete Aufgabe, der sich deshalb jeder Wirtschaftszweig auch im eigenen Interesse stellen muß.

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Bericht von W. Schwarz über die Pronic '90 in Paris

Die Pronic ’90 ist die 4. Internationale Messe für Maschinen und Produkte der Elektronikindustrie. Diese Messe findet alle zwei Jahre, im Wechsel mit der Productronica (München), in Paris statt. Vom 12. bis 16. November 1990 trafen sich auf 38000 m^ Ausstellungsfläche 1116 Aussteller aus 18 Nationen. Das sind etwa 100 Aussteller mehr als auf der letzten Pronic 1988.

Bericht über die 14. Internationale Fachmesse für Bauelemente und Baugruppen der Elektronik vom 6. bis 10. November 1990 in München

Auch die 14. electronica hat einmal mehr bewiesen, daß München der Messeplatz Nr. 1 in der Welt für die Elektronikindustrie ist. Statistisch findet dies seinen Ausdruck in der erneut gewachsenen Ausstellerzahl (2089 gegenüber 1880 der vormaligen Veranstaltung bei 562 gegenüber 604 zusätzlich vertretenen Firmen) aus 38 Staaten, die in den Sektionen Elektronikkomponenten, Elektromechanikkomponenten und Ausstattungen für Entwicklung und Qualitätssicherung ihre Produkte vorstellten. 110000 Besucher (80% werden als Fachbesucher eingeschätzt) dokumentierten den Informations- und Markt- wert der electronica für die Erkennung von Markttrends, Entwicklung und Pflege von Geschäftskontakten, Vermittlung neuer Anwendungsimpulse.

Einflußgrößen und deren Optimierung

Einleitung


Durch ständig steigende Anforderungen an die fertige Leiterplatte wird auch der Laminator mit immer höheren Anforderungen konfrontiert. Ein ideales Basismaterial, das den verschiedensten Ansprüchen Rechnung trägt, ist z.Zt, auf dem Markt nicht erhältlich. Die Miniaturisierung und die steigende Integrationsdichte der heutigen Leiterplatte verlangen Insbesondere dimensionsstabile Laminate. Gegenstand dieses Referates soll eine nähere Betrachtung der vielfältigen Einflußgrößen geben und Problemlösungen bzw. Lösungsansätze aufzeigen.
Ein Anspruch auf Vollständigkeit kann, wegen der Komplexität des Themas, nicht erhoben werden.

1 Zusammenfassung


Die Lötfähigkeit verschiedener stromlos vernickelter elektronischer Bauteile wird in Zusammenhang mit den Abscheidungs- und Lötprozeßvariablen diskutiert, die den Produktwert betreffen. Sowohl Bor als auch Phosphor enthaltende stromlos abgeschiedene Nickellegierungen werden im Hinblick auf folgende Anwendungen betrachtet: Nickel als lötfähige Sperrschicht, die ein Auflösen des Lotes bei monolithischen Keramikkondensatoren, Hybridschaltungen und spritzgegossenen Leiterplatten verhindert; Nickel als lötfähige Oberfläche bei vernickelten keramischen Substraten, die einen Überzug mit Gold oder Lot erfordern; Nickel als lötbare Diffusionssperre bei co-eingebrannten Keramikgehäusen, vorgeformten elektronischen Kunststoffgehäusen und Leiterplatten für SMD-Anwendungen.

1 Aufbau von Multilayern


1.1 Aufbautechniken


Traditionell wurden 4-Lagen-Multilayer im sog. 2-Kerne-Aufbau verpreßt. Dazu wurden auf je einer Seite von zwei doppelseitig kaschierten dünnen Laminaten das Leiterbild (Ebene 2 und 3) erstellt (Abb. 1a). Anschließend wurden diese Laminate miteinander verpreßt und dann weiterverarbeitet.
Dies war zwar vom Materialwert die günstigste Lösung, doch mußten bei der Innenlagenerstellung viele Schritte doppelt durchgeführt werden und blockierten so Kapazität von Anlagen und Maschinen. Aus diesen Nachteilen heraus entwickelte sich das Verpressen von einer doppelseitig kaschierten Innenlage mit zwei einseitig kaschierten Außenlagen (Abb. 1b).

Die Ausbeute beim Print- und Ätzverfahren von Trockenfilm-Resisten kann durch den Einsatz der Naßlaminiertechnik erheblich verbessert werden. Produktionsversuche von Anwendern haben höhere Ausbeuten im Bereich zwischen 1 und 9 % bestätigt. Erhebliche Verbesserungen lassen sich insbesondere bei Feinstleiterbahnen und hoher Packungsdichte erreichen. Bei der konventionellen Technik bis 200 (im Leiterbahnbreite er- weitert die Naßlaminiertechnik den Verarbeitungsspielraum.

Lohnt es sich für die Leiterplattenbranche, zum Jahreswechsel zu Rückblick und Vorschau auszuholen? Nun, immerhin war das eben zu Ende gegangene Jahr für die Leiterplattenbranche geprägt durch ein Ereignis, das hoffentlich auch im neuen Jahr nichts an Aktualität verliert: 1990 etablierte sich der seit vielen Jahren geforderte Interessenverband VdL.

Mit zunehmender Erkenntnis von negativen Einflüssen auf die Umwelt wächst die Besorgnis um die künftige Sicherheit insbesondere unsere Wasserversorgung. Wasserhaushaltsgesetz, Abwasserabgabengesetz usw. sehen zum Schutz der Gewässer viele z. T. kostspielige Maßnahmen vor, die in den seltensten Fällen eine Wirtschaftlichkeit er- warten lassen. Über viele Jahrzehnte hat man - aus Unkenntnis der Zusammenhänge - die Wirtschaftlichkeit quasi vorweggenommen.

Der in einigen Bundesländern bereits akute Abfallnotstand läßt sich nach Meinung zahlreicher Experten nur noch durch Einsatz von Abfallverbrennungsanlagen zur Minimierung der Menge, aber auch zur Nutzung des Energieinhaltes bewältigen. Bedauerlicherweise wurde gegen alle Arten von Verbrennungsanlagen geschürt. Angefangen von Demonstrationen gegen Kernkraftwerke fand man schließlich auch in Abfallverbrennungsanlagen immer wieder Ziele, um Überschriften zu gebären, Wählerstimmen zu gewinnen und - so scheint es manchmal - dem über immer mehr Freizeit verfügenden Bürger das Gefühl zu vermitteln, in allen Entscheidungen mitwirken zu müssen.

Die Abfallsituation in Europa stellt die Technik vor neue Probleme, die auch an der Oberflächentechnik nicht vorbei gehen. Die Zuordnung von immer mehr Stoffen zum Sondermüll, für dessen Entsorgung zunehmend weniger Kapazitäten zur Verfügung stehen, führt zwangsläufig zu einer ständig kritischeren Lage.

Mit der Vereinigung der beiden deutschen Staaten werden neben vielen Wirtschaftsfaktoren auch die Fragen des Umweltschutzes äußerst aktuell. Für zahlreiche potentielle Interessenten an Beteiligungen oder Übernahmen von Geschäftsaktivitäten in der ehemaligen DDR ergibt sich die berechtigte Frage nach der Umweltrelevanz der betreffenden Betriebe und vor allem nach den „Bodenschätzen“ (=Altlasten), die ggf. nicht nur mitzuübernehmen, sondern dann vermutlich auch eines Tages zu horrenden Kosten zu sanieren sind.

Die Sonderabfallsituation in West-Berlin ist seit Anfang dieses Jahres desolat. Die in der früheren DDR gelegene Deponie in Vorketzin ist infolge zwar schon länger bestehender, aber erst jetzt offengelegter Mängel geschlossen worden. Die Sonderabfallverbrennungsanlage in Schöneiche (siehe Abb. 1), die von der Berlin Consult errichtet wurde und z. Z. im Probebetrieb zum Nachweis der vereinbarten Werte betrieben wird, stellt momentan die einzige echte Entsorgungsmöglichkeit dar. Vermutlich sind Diskontinuitäten der Entsorgung verbrennbarer Abfälle auf die mit einem Probebetrieb verbundenen Gegebenheiten zurückzuführen. Dennoch werden immer wieder Zweifel geäußert, daß diese Anlage die aktuellen Umweltschutzforderungen erfüllt, Zweifel, die der von den Grünen gestellte Umweltsenat selbst ins Leben rief zu Zeiten, da die Grünen noch die Opposition stellten.

Interessantes Thema auch für den Oberflächentechniker

Galvanikschlämme unterliegen für die Ablagerung auf Sonderabfalldeponien z. T. strengen Vorschriften, die bei Nichteinhaltung auch dazu führen können, daß diese Abfälle unter Tage abzulagern sind. Deshalb ist eine Veröffentlichung in der Z. Umwelt 6/90 zu diesem Thema auch für den Oberflächentechniker von Interesse und wird nachfolgend im Wortlaut wiedergegeben, um die Zusammenhänge verstehen zu können, die für die Untertage-Deponie wesentlich sind.

Wie lange bleiben sie erwünschtes Ersatzmittel?

Nachdem die Thematik der halogenierten Lösemittel (HKW) über die Bundesimmissionsschutzgesetzgebung geregelt und die Verwendung eingeschränkt, z. T. mittelfristig untersagt worden ist, richtet sich nunmehr das Augenmerk auf die auch im Bereich der Oberflächentechnik, insbesondere im Lack-Bereich in großem Umfang eingesetzten halogenfreien Lösemittel.