Artikelarchiv

Misst man den Konjunkturmotor an dem Ergebnis des größten europäischen Leiterplattenherstellers, dann müsste er auf Hochtouren laufen. Die AT&S berichtete wiederholt von dem besten Quartalsergebnis der Unternehmensgeschichte, also noch einer Steigerung gegenüber dem spektakulären Ausnahmejahr 2000. Beflügelt von dieser Entwicklung und im Vertrauen auf die eigene starke Position und strategische Ausrichtung werden ehr- geizige Ziele laut: Umsatzmilliardär will man in eini- gen Jahren werden – heuer liegt man in etwa bei einer Drittel Milliarde – und weltweit den fünften Platz der Weltrangliste unter den Leiterplattenherstellern erreichen. Statistikfans können sich dann freuen: endlich ein Europäer unter den Top10 der Weltrangliste, die bisher von den Japanern und Taiwanesen beherrscht werden und unter denen bemerkenswerterweise 2003 kein USamerikanischer Herstel- ler mehr zu finden ist. Die Sache hat jedoch einen Haken: das erforderliche Wachstum zum Erreichen dieses Zieles wird in China und Indien generiert, in den österreichischen Werken ist allenfalls die Erhaltung der Arbeitsplätze angesagt. Wahrscheinlich wird sich das Headquarter der zukünftigen Top5 auch dann noch in Wien und nicht in Schang- hai befinden, aber wo der Schwerpunkt strategischer Unternehmensbereiche liegen wird, bleibt abzuwarten. Bereits heute wird in Hong Kong eingekauft und in Schanghai Forschung betrieben.

Als Metallresist eingesetzte Reinzinnschichten kön- nen in Verbindung mit alkalilöslichen Resisten zu Ätzfehlern führen. Untersucht werden diese in Abhängigkeit vom Leiterplattenlayout und der Zinnschichtdicke. Durch geeignete Stripppara- meter lassen sich die Ätzfehler reduzieren und bei Einsatz alkanolaminhaltiger Stripper ganz ver- meiden. // 

When metallic resists of pure tin are used in conjunction with alkali-soluble organic resists, etch defects can occur. These have been studied as a function of printed circuit board layout and thickness of the tin layer. By using carefully selected stripping conditions, the incidence of etch defects is greatly reduced, and where alkanolamine containing strippers are used, can be completely eliminated.

Mit einer neuen, patentierten Goldnachtauchlösung lässt sich die Korrosionsstabilität von Nickel-Gold deutlich verbessern und damit einen wichtigen Beitrag zur Einsparung der Gold leistet. Im Salpetersäuretest ist bereits für 0,3 µm dicke Schicht eine signifikante Verbesserung des Korrosionsverhaltens festzustellen. Die Wirkung der Nachtauchlösung beruht auf einer Hydrophobierung der Goldoberfläche sowie einer Blockierung der Poren. Der Hydrophobierungseffekt kann durch vergleichende Kontaktwinkelmessungen nachgewiesen werden. Die Nachtauchlösung hat zudem keinen negativen Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften der beschichteten Oberflächen. Auch die Löt- und Dünndraht-Bondbarkeit der Goldoberflächen sind gewährleistet. Die Nachtauchlösung bietet auch einen Schutz für Zinnschichten, was für den Einsatz auf selektiv goldbeschichteten Bauteilen von außerordentlicher Bedeutung sein kann.// 

Thanks to a novel patented gold post-dip solution, the corrosion resistance of nickel-gold layers is significantly improved, thereby allowing a worthwhile economy in the gold required. Thus, using the nitric acid test, significant corrosion improvements can be seen even with 0.3µm thick layers. The working of the new solution is based on a hydrophobisation of the gold surface and well as a sealing of the pores in the layer. This hydrophobisation effect can be confirmed by comparative contact angle measurements. The new solution has no adverse effects on the electrical properties of the coated surfaces, and solderability and thin-wire bondability are likewise unaffected. The solution can also be used on tin coatings which, in the context of selective gold plating, can be extremely useful.

Einleitung

Galvanisch abgeschiedenes Palladium beziehungsweise Palladiumlegierungen werden – jeweils mit Goldflash – seit vielen Jahren in der Steckverbinderindustrie als Ersatz für Hartgold eingesetzt [1, 2]. Die Überzugseigenschaften der Palladium-Nickel-Legierung sind in vielerlei Hinsicht mit denen von Hartgold vergleichbar. In puncto Abriebverhalten ist Palladium-Nickel gegenüber Hartgold sogar überlegen und verbessert in Kombination mit einer Deckschicht aus Gold auch die Gleiteigenschaften. Ein typischer Schichtaufbau als Kontaktmaterial besteht dabei aus 1 bis 3 µm Nickel, 0,5 µm Palladium-Nickel und 0,1 µm Flashgold. Die Verwendung dieser Schichtkombination, anstelle von 0,5 bis 1 µm Hartgold direkt auf Nickel, stellt nach wie vor ein deutliches Einsparpotential dar. Ein ausführlicher Kostenvergleich wird in [3] gegeben. Im Folgenden werden die am Markt bekannten Verfahren beschrieben und der neue ammoniak- und chloridfreie Elek- trolyt Palluna® ACF-100 der Umicore Galvanotechnik GmbH ausführlich vorgestellt.

HMS Höllmüller hat gemeinsam mit der Markus Hofstetter AG eine Rolle-zu-Rolle-Anlage für die Galvanisierung von ultradünnem Polyimid-Material mit 0,1 µm Kupfer-Kaschierung entwickelt und realisiert. Das Grundkonzept ist, Kupfer bis zur gewünschten Stärke aufzubauen anstatt es von 17 µm abzuätzen. Dadurch ergibt sich ein riesiges Einsparungspotential. Im Folgenden wird der Stand des Projekts 7 Monate nach seiner erstmaligen Präsentation auf der Productronica vorgestellt.

Wie es zustande kam

Als der Trend zu flexiblen Schaltungen immer deutlicher wurde, hat Hofstetter entsprechend reagiert (PLUS 1/05, S. 78). Für Sheet-Material wurden Spezialgestelle entwickelt, bei denen Kontaktleisten über den gesamten Seitenrand die Folienschaltungen komplett spannen und somit für die erforderliche Stabilität bei der Prozessierung in Vertikal- anlagen sorgen.

Gerade in Zeiten der Wirtschaftskrise benötigen viele Unternehmen einen langen Atem und unternehmerische Kreativität. Dass sie beides hat, beweist die IMO Oberflächentechnik GmbH aus Königsbach-Stein. Nach dem starken Auftragseinbruch in den vergangenen Monaten, speziell im Bereich der Automobilindustrie, verlief auch die Produktion bei IMO rückläufig. Das erste Quartal war sehr schwierig. Aufgrund der sehr kurzfristigen Geschäftsprozesse als Lohnbetrieb ist es besonderes schwer, auf die Gegebenheiten des Markts rechtzeitig zu reagieren. In kürzester Zeit wurden Kostensenkungsmaßnahmen eingeführt und umgesetzt. Neben Einsparungen bei der Beschaffung von Material, Hilfs- und Betriebsstoffen ist auch die Energieeinsparung zu einem wichtigen Thema geworden. Bereits seit Jahren zählt das Unternehmen zu den Vorreitern beim Umweltschutz und arbeitet so schonend als möglich mit den vorhandenden Ressourcen. Was bisher von außen eher belächelt wurde, hat sich nun in Zeiten der Krise bezahlt gemacht. Ideen zur Senkung der Energiekosten gab es einige, nur fehlte es immer an der Zeit, diese im Detail zu realisieren. Nun wurde die Situation genutzt, um Prozesse in allen Bereichen zu überdenken, zu verbessern und um Verschwendungen zu vermeiden.

In this paper Kinsus Interconnect Technology Corporation, one of the key substrate manufacturers discusses recent improvements in the substrate fabrication technology especially regarding to metallisation, registration and alignment, thickness reduction and test methods.//

Kinsus Interconnect Technology Corp., einer der füh renden Substratehersteller Taiwans, berichtet über die jüngsten Entwicklungen der Substrattechnologie in Fareast. Besonders wird aufdie Metallisierung, Registrierprozesse, die Dickenreduktion des Basis- materials sowie moderne Testmethoden eingegangen.

Während der BMI (Body Mass Index) sich leicht berechnen lässt (Körpergewicht in kg dividiert durch das Quadrat der Körpergröße mit m2), stritten sich die Fachleute lange, wo und wie man denn nun eigentlich die Schicht einer Heißluft-Verzinnung messen sollte. Da der MIL-Std vor langer Zeit für eine chemische Verzinnungsschicht geschrieben wurde, die ziemlich gleichmäßig dick ist, konnte die heißverzinnte Leiterplatte diesen Standard erfüllen oder nicht, je nachdem, ob in der Mitte des Meniskus gemessen wurde oder am Knie einer Durchkontaktierung. Nikolaus Fodor, dessen Geschäft zum Teil von solchen Maschinen abhing, konnte sich darüber recht echauffieren. Als Schutz gegen den Verlust der Lötbarkeit, war eine richtig ausgeführte Heißverzinnung dem chemischen Zinn überlegen und genoss deswegen lange Zeit einen guten Ruf in der Industrie.

Enayati mit breiter Palette galvanischer Reel-to-Reel- und Einzelteilbeschichtung

Die Enayati GmbH & Co. KG aus Birkenfeld ist ein Dienstleistungsunternehmen im Bereich der galvanischen Beschichtung von Stanzstreifen, gegurteten Stiften und Vollbändern. Nach der Firmengründung 1984 entwickelte sich das Unternehmen durch stetes Wachstum; schon bald waren Erweiterungen der Produktionsflächen notwendig. Im Jahr 2001 entschloss sich die Geschäftsführung, auf einem 15 000 Quadratmeter großen Grundstück, moderne und zukunftsorientierte Produktions- und Verwaltungsgebäude mit einer Nutzfläche von 12 000 Quadratmetern zu errichten. Inzwischen sind dort 130 Mitarbeiter tätig. Das Spektrum der Enayati-Kunden aus aller Welt stammt überwiegend aus den Branchen Automotive IT/Telekommunikation, Consumerelek- tronik und Medizintechnik. Im September 2006 wurde zusätzlich die Enayati Galvano GmbH & Co. KG gegründet, die auf die Beschichtung loser Teile in Trommel- und Gestellgalvanik spezialisiert ist. Auf 6000 Quadratmetern Nutzfläche erwirtschaften die 15 Mitarbeiter einen Jahresumsatz von zwei Millionen Euro [1–3].

Dreidimensionale, spritzgegossene Schaltungsträger und flexible Leiterplatten auf Basis von Thermo- plasten oder anderen innovativen Materialien weisen sehr gute Potentiale für die Realisierung miniaturisierter mechatronischer Baugruppen auf. Ein Problem stellen jedoch die im Vergleich zu FR-4 größeren thermischen Ausdehnungskoeffi- zienten der modernen Kunststoffmaterialien dar. Die zukünftig kommenden bleifreien Verbindungstechniken erfordern eine Neuqualifizierung der bisher eingesetzten Substratmaterialien, Komponenten und Medien. Denn eine optimale Verbindungsqualität muss für die Metallisierung der Substrate, für die Kontaktierung der Bauelemente und für das Kleben von Komponenten sichergestellt werden. Für die Qualität der Lötstellen ist die mechanische Festigkeit zwischen Bauelement und Metallisie- rung bzw. Substrat einer der wichtigsten qualitativ messbaren Werte. Ein sehr gutes, allerdings zer- störendes Prüfverfahren hierfür ist das Abscheren. Unterschiedlichste Materialpaarungen und Prozess- parameter lassen sich damit objektiv vergleichen. // 

Three-dimensional, injection-moulded circuit car- riers and flex printed circuit boards using thermoplastic resins or other innovative materials offer exciting prospects for implementation of miniaturised mechatronic assemblies. However one outstanding problem is the coefficient of thermal expansion, which for many modern polymers, including some of these materials, is rather larger than that of FR4. The coming requirement that only lead-free solders be used for interconnections, places a new constraint on materials, components and compounds previously deemed to be satisfactory. Optimum interconnect quality demands nothing less than satisfactory per- formance from substrate metallising, contacting of the components and sub-assemblies and adhesive bonding of components. In terms of soldering, the key readily-measurable parameter as a quality crite- rion is the mechanical strength of the component-to-metallised surface bond. An excellent test for this, albeit a destructive one, is measurement of sheer-strength. This allows a range of material combinations and process parameters to be objectively assessed.

Dieses Whitepaper untersucht die potenziellen Aspekte der Sicherheit und Zuverlässigkeit von Wearables, d. h. von smarten Geräten oder Kleinstcomputern, die direkt am Körper getragen werden. Dieser Beitrag erklärt im Einzelnen, welche Prüfungen Hersteller berücksichtigen sollten, um sichere und zuverlässige Geräte auf den Markt zu bringen.

Laut dem US-Marktforschungsunternehmen Gartner werden 2016 fast 275 Millionen Wearables verkauft und damit ein Umsatz [1] von fast 30 Mrd. $ erzielt. Für Wearables wird bis mindestens 2026 ein jährliches Umsatzwachstum im zweistelligen Bereich vorausgesagt. Bis dahin sollen mit den smarten Geräten weltweit Umsätze von über 150 Mrd. $ erzielt werden [2]. Diese Trends deuten für die Hersteller aller Arten von Wearables auf signifikante Marktchancen – von Smartwatches und Fitness-Armbändern über intelligente Kleidung und Accessoires sowie Augmented-/ Virtual-Reality-Headsets bis hin zu Gesundheits- und Wellnessgeräten.

Das Bauteil „Leiterplatte" wird als die Basis der Elektronik bezeichnet, weil alle anderen Bauelemente durch diese Schaltung erst miteinander verbunden und dadurch funktionsfähig werden. Leiterplatten haben einen Anteil vom Verkaufswert des Fertigproduktes von ca. 3 %. Daher ist ihr „Schicksal" eng mit der Entwicklung der Elektronik-Weltproduktion verbunden. Deshalb zunächst ein Blick auf die Elektronikfertigung allgemein.

Elektronik

Die Elektronik ist heute der größte Industriezweig der Welt. Die jährlichen Wachstumsraten liegen meist im oberen einstelligen, manchmal sogar im zweistelligen Bereich. Für 2005 wird weltweit mit einem Umsatz-Wachstum in der Elektronik um 8,3 % gerechnet. Interessant ist dabei jedoch die regionale Verteilung, wo diese Elektronik gefertigt wird. Während ursprünglich Amerika und Europa das Zentrum der Elektronikfertigung waren, übernahm inzwischen Asien den Spitzenplatz.

Elektrolytisch erzeugte Zinn- und Zinnlegierungsniederschläge werden in der Bauteile- als auch in der Leiterplattenherstellung als lötbare und kor- rosionsbeständige Oberflächen eingesetzt. Eine Anforderung ist eine konstante Lötfähigkeit über einen langen Zeitraum hinweg. Deshalb ist es notwendig, einen Weg zu finden, der die Oxidation der Niederschläge verhindert oder zumindest stark verzögert. Nachfolgend wird ein neues, paten- tiertes Verfahren vorgestellt, welches dies durch einen Zusatz im Elektrolyten erreicht. Die erziel- ten Ergebnisse bezüglich der Reduktion der Oxi- dationsbildung und der Verbesserung der Lötfä- higkeit werden dargelegt. // 

Electrodeposited tin and tin alloy coatings are used in components and on printed circuit boards to provide solderable and corrosion-resistant surfaces. One requirement of such coatings is that they maintain their solderability, long after they have been formed, and the key to this is preventing or at least hindering, oxidation processes in air. A new patented process is described which achieves this, using an additive in the electrolyte. The results, in terms of reduced rates of oxide formation and maintained solderability, are detailed.

Neue Mitglieder in der Forschungsvereinigung 3-D MID e. V.

MID-Kalender 2017

Ansprechpartner und Adressen

Flexible Leiterplatten weiter groß im Kommen

Medizintechnik wird kleiner und mobiler

Themen für die Zukunft

 Das Unternehmen

Mikrospritzgießen mit System

3D-MID mit integrierten Mikrostrukturen

9. DVS/GMM-Tagung ,Elektronische Baugruppen und Leiterplatten – EBL 2018‘

Erfolgreich durchgeführt: 5. DVS-Tagung ,Weichlöten 2017 – Ist Korrosion vermeidbar? – Forschung und Praxis für die Elektronikfertigung‘

Termine 2017

Termine 2018

DVS-Merkblätter zur Mikroverbindungstechnik

LEONI FLAMECON® – Strukturierte Metallisierung von der Idee zu technischen Umsetzung

In der Zentralen Forschung und Entwicklung (ZFE) der LEONI AG wurde im letzten Jahr eine Anlage entwickelt, mit der auf verschiedenste Substrate Strukturen „geschrieben“ werden können. LEONI ist seit 2003 Mitglied der Forschungsvereinigung Räumliche Elektronische Baugruppen 3-D?MID?e.V.

Rückblick und Motivation

Seit 50 Jahren werden bei LEONI, Kabelsätze für die Automobilindustrie hergestellt. Die anfangs relativ einfachen Kabelsätze wurden im laufe der Zeit immer komplexer und stellen heute für die Zulieferer immer größere Herausforderungen bzgl. Konstruktion, Fertigung, Qualität, Logistik, Datenmanagement und Preisdruck dar. Um dem Kunden den größtmöglichen Nutzen bereitzustellen, werden bei vielen Herstellern individuelle Fahrzeugausstattungen angeboten. Dies hat zur Folge, dass die Zulieferer der Automobilindustrie ein Höchstmaß an Flexibilität realisieren müssen.

Einleitung

Die Tin Whisker User Group der International Elec- tronics Manufacturing Initiative (iNEMI) hat vor zwei Jahren eine neue Unterteilung der Matt- und Glanzzinnelektrolyte verabschiedet (Tab. 1) [1]. Hierbei wurde die aus dem Jahr 2006 stammende Unterteilung im Hinblick der Definition der Glanzzinnelektrolyte revidiert. In dieser früheren Definition wurden gleichzeitig die im Vergleich zu Mattzinnschichten erhöhte Spannung im Kristallgefüge und der hohe Kohlenstoffeinbau thematisiert, die mit einem erhöhten Risiko zur Whiskerbildung einhergehen sollen [2, 3]. Diese Empfehlung zum damaligen Zeitpunkt beruhte überwiegend auf Erfahrungen mit Glannzzinnelektrolyten der ersten Generation und spiegelt nach heutiger Einschätzung nicht mehr den Stand der Technik wider. Es wurde wiederholt auf die gute Leistung moderner Glanzzinnelektrolyte im Hinblick auf Whiskerbildung an anderer Stelle hingewiesen und es wurden hierzu umfangreiche Untersuchungen vorgestellt. In diesen konnte kein erhöhtes Risiko zur Whiskerbildung im Vergleich zu Mattzinnelektrolyten nachgewiesen werden [4?–7].

Andrea Althaus, geb. Pink, Mitglied der Geschäftsführung der PINK GmbH Vakuumtechnik, stellte der PLUS-Redaktion im Juli die PINK-Gruppe und deren vielfältiges Angebot vor. Die Firmen der PINK- Gruppe sind spezialisiert auf die Herstellung von anwendungsspezifischen Vakuum-, Thermo- und Plasma-Anlagen, die u.a. in der Elektronikproduktion eingesetzt werden.

Die 1986 von Friedrich Pink und seiner Ehefrau gegründete Firma PINK ist aufgrund ihrer gezielten Produkt- und Kundenausrichtung auf Vakuum-, Thermo- und Plasma-Technologien und -Anwendungen in den vergangenen Jahren stetig gewachsen. Heute gehören drei weltweit agierende Firmen mit ca. 260 Stamm-Mitarbeitern und derzeit ca. 40 Leiharbeitern zur PINK-Gruppe, die ein reines Familienunternehmen ist.

Direktbelichtungssysteme kommen in der Leiterplattenbranche immer häufiger zum Einsatz. In diesem Jahr hat die Schmoll Maschinen GmbH, Rödermark, ein neues LDI-System auf den Markt gebracht und bereits zehn Systeme ausgeliefert. Das Zehnte wurde bei der Schwanz GmbH installiert. Mit diesem belichtet der Hildesheimer Leiterplattenhersteller ausschließlich Lötstoppmasken. Er hat die gesamte Produktion umge- stellt und ist mit den Ergebnissen mehr als zufrieden.