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Der Laminat- und Prepreg-Hersteller Ventec hat das hoch wärmeleitfähige Metallbasis-Laminat VT-4BC neu auf den Markt gebracht. Es wurde laut Hersteller für Anwendungen entwickelt, die eine hohe Leistung im Wärmemanagement erfordern, so etwa leistungsfähige Beleuchtungen, Powermodule, Steuerungen, Motorantriebe und Gleichrichter. Es stehen Metallbasis-Ausführungen aus Kupfer sowie verschiedenen Aluminium-Legierungen zur Auswahl, die Stärken der Kupferfolie reichen von Hoz bis 14 oz.

Diamant/Cu Komposite

Das Problem des Wärmemanagements ist ein großer Engpass für die Aufrechterhaltung und Verbesserung der Leistung der heute überall verwendeten elektronischen Geräte mit hoher Leistungsdichte. Kupfer-Diamant-Verbundwerkstoffe haben das Potenzial, als Kühlkörper der nächsten Generation in fortschrittlichen elektronischen Geräten eingesetzt zu werden, weil der künstliche Diamant als Metallmatrix-Verbundwerkstoffverstärkung die höchste Wärmeleitfähigkeit (TC) von bis zu 2200 W/(m K) in der Natur hat. Außerdem kann der Wärmeausdehnungskoeffizient (WAK) von Kupfer-Diamant-Verbundwerkstoffen so angepasst werden, dass er dem von Halbleiterchip-Materialien nahekommt (4–6 ppm/K). Der Kupfer-Diamant-Verbundwerkstoff ist bei Umgebungstemperatur stabil und weist eine isotrope Wärmeleitfähigkeit auf, was seine breite Anwendung nicht einschränkt (Abb. 1).

– Teil 3 – Der letzte Konferenztag wartete noch einmal mit einem beachtlichen Angebot an Vorträgen auf. Ein spannender Themenblock war dabei „Neue Anforderungen an die Galvano- und Oberflächentechnik“, über den im vollen Umfang berichtet wird. In diesem letzten Teil zu den Oberflächentagen stehen auch die Fortschritte in der Anlagen- und Steuerungstechnik im Fokus, über die bereits am Nachmittag des Vortages referiert wurde. Hier ging es überwiegend um Digitalisierung und künstliche Intelligenz (KI).

Im August 2022 nahm der Leiterplattenproduzent KSG am Standort Gornsdorf nach vorausgegangenen Tests eine neue Kupferrecyclinganlage in Betrieb, nebst einer Nassprozessanlage mit Vakuumätzmodul, die den Anforderungen der Energieeffizienzstandards IE3 und IE4 entspricht. Wir haben den Leiter Operations Robert Jungk nach den Ergebnissen im laufenden Betrieb gefragt.

Mit steigenden Rohstoff- und Energiepreisen werden Effizienz und Sparsamkeit immer wichtiger. Bei der Umstellung der Anlagenausstattung ist Umweltschutz dabei ein erwünschtes Nebenprodukt.

Frage: Prozessbedingt sammeln sich bei uns cyanidische Abwässer mit Kupfer und Nickel in einem Chargenbehälter. Derzeit lassen wir dies abholen, doch auf Dauer ist das ein großer Kostenpunkt. Welche Möglichkeiten gibt es, ein solches Gemisch direkt im Chargenbehälter zu behandeln?

Im dekorativen sowie funktionellen Bereich der Galvanotechnik spielen Chromschichten eine entscheidende Rolle. Die helle, glänzende und harte Schicht hat einen hohen Stellenwert in der Armaturen-, Möbel- und Automobilindustrie. Durch das Ersetzen von sechswertigen Chrombädern durch trivalente Elektrolyte ergibt sich oftmals das Problem, dass sich die Schichten optisch voneinander unterscheiden und so ein Mischverbau nicht möglich ist. Das Saphir 2000 BL Verfahren der Fa. Kiesow Oberflächenchemie GmbH & Co. KG aus Detmold ist ein modifiziertes, trivalentes Chromverfahren welches Abscheidungen mit b*-Werten im negativen Bereich (-0,5 bis -1) ermöglicht. Es ist speziell für die Ansprüche der Automobilindustrie entwickelt worden (Abb. 1).

Atotech aus Berlin hat die 1.000. Horizontalanlage für die elektrolytische Kupferbeschichtung von Sacklöchern verkauft. Die Produktionsanlage der Atotech-Uniplate-Produktfamilie wird bei einem der führenden taiwanesischen Hersteller von Package Substrates und Leiterplatten installiert. Die Uniplate Cu18-Beschichtungsanlage (bestehend aus drei Kupfer-Platern) ist für die Durchkontaktierung von Kernschichten mit hohem Aspektverhältnis für Advanced Packaging von CPUs und MPUs für Hochleistungsprozessoren und -computer ausgelegt.

Frage: Wir sind auf der Suche nach einem Rezept für eine Elektropolierung für Kupfer und Messing. In alten Fachbüchern finden sich nur Rezepturen auf Chromsäurebasis, worauf wir gerne verzichten würden. Für praktische Tipps wären wir dankbar.

Frage: In den vergangenen zwanzig Jahren haben wir uns immer mehr von Chemielieferanten abhängig gemacht. Diese Entwicklung möchten wir nun umkehren und möglichst viele Elektrolyte mit der Rohchemie ansetzen. Dies hat etliche Gründe. In erster Linie wollen wir die Technologiehoheit wieder im Haus haben. Darüber hinaus ist es eine Kostenfrage. Setzen wir fertige Produkte eines Herstellers ein, dessen Inhalte wir nur teilweise kennen, gibt es für uns kaum eine Ausweichmöglichkeit. Ärgerlich wird es, wenn der Hersteller aus Gründen der Rohstoffknappheit nicht liefern kann und wir nicht wissen, welcher Bestandteil fehlt. Die Umstellung wird nicht alle Produkte betreffen und auch einige Zeit in Anspruch nehmen. Bei einer ersten Bestandsaufnahme sind wir auf fertige Stripperlösungen für Zinn-Schichten gestoßen. Diese sind teuer, langsam und belasten das Abwasser stark. Hier würden wir gerne mit einem Eigenansatz anfangen.