Partielles Galvanisieren – Zukunft der Galvanotechnik

Die erste Veranstaltung der DGO-Bezirksgruppe Thüringen 2020 widmete sich dem aktuellen Thema „Zukunft der Galvanotechnik – Partielles Galvanisieren“. Als Referent konnte kurzfristig Dr.-Ing. habil. Jürgen Unruh gewonnen werden.

Nach Vorstellen der Begriffe partiell und selektiv wurden Megatrends der letzten 70 Jahre wie die Miniaturisierung mit immer kleineren Flächen, erhöhten Ansprüchen an die Funktionalität, steigende Preise für die eingesetzten Schichtmetalle und andere für das partielle Galvanisieren mit typischen Anwendungsbeispielen genannt. Steck- und andere Kontakte, Leiterplatten, Transistoren, Lead Frames (Trägerstreifen) bildeten die ersten Anwendungen dieses Verfahrens.[1]

Da bei hohen Stromdichten die Abscheidungen stattfanden, musste sowohl die Elektrolytströmung als auch der Metallionengehalt im Elektrolyten erhöht werden. Bevorzugt kam dabei das System Düse-Prallplatte zum Einsatz. Um dabei die Flächenselektivität zu gewährleisten, sind geeignete Maskentypen oder Blenden anwendbar, die in einer Grafik dargestellt wurden. Ähnliche Selektivitätsprobleme entstehen auch beim partiellen Strippen bzw. Ätzen. Ein weiterer Gesichtspunkt ist die partielle Elektrolytzuführung. Sowohl das Meniskusgalvanisieren und das partielle Eintauchen mit Niveausteuerung als auch das An-, Ein- sowie Freistrahlen, Wasserfall- und Tampon-Galvanisieren wurden in mehreren Abbildungen den Fachkollegen vorgestellt. Mit der Anwendung der Düsenströmung (Spotplating) können eine hohe Elektrolytströmung und hohe Arbeitsstromdichten erreicht werden. Dabei können durch Unterschiede im Strömungsverhalten des Elektrolyten und damit bedingten Stromdichteunterschieden Schichtdicken- und Gefügebeeinflussungen entstehen. Eine Vergleichmäßigung der intensiven Strömung kann dabei diese Nachteile mindern, wie in einer Grafik gezeigt.

Die Zukunft der Galvanotechnik liegt im partiellen Galvanisieren

Partielles Galvanisieren findet auch in der LIGA-Technik statt, wo in der Mikrosystemtechnik Mikrostrukturen bis 0,2 µm, Strukturhöhen bis zu 3 mm und ein Aspektverhältnis bis 50 aus Metall und anderen Materialien herstellbar sind. Außerdem sprach der Referent kurz die verschiedenen Techniken der Leiterplattenherstellung einschließlich der Ätztechnik und das Lasergalvanisieren an. Um die Effektivität des partiellen Galvanisierens zu verbessern ist beim Spot-Plating die Parallelschaltung von Galvanisierzellen durch Düsenplatte und Maske üblich. Dabei muss gewährleistet werden, dass sowohl elektrisch als auch hydrodynamisch an jedem Spot (Düse) gleiche Bedingungen herrschen.

Zum Schluss des Vortrages zeigte Dr. Unruh einige Baugruppen, die nach dem MID-Verfahren hergestellt wurden. Dabei waren die hohe Flexibilität, Genauigkeit und Vielfältigkeit der Teile, die nicht nur im Fahrzeugbau eingesetzt werden, erkennbar. Durch die Laser-Direkt-Strukturierung (LDS) sind beispielsweise feinste Leiterbahnen mit einer Breite kleiner als 100 µm erreichbar. Mit den Worten, dass die Zukunft der Galvanotechnik im partiellen Galvanisieren liegt beendete der Referent seinen vielseitigen Vortrag.

Nach einer kurzen Diskussion dankte DGO-Bezirksgruppenleiter Mathias Fritz Referent Dr. Jürgen Unruh für seinen interessanten Vortag und lud die Fachkollegen zur nächsten DGO Bezirksgruppen-Veranstaltung ein, die am 18. Februar stattfindet. Thema des Vortrags wird „Menschenorientierte Mitarbeiterführung" (Dr. Helmut Schillinger) sein.


[1] Dr.-Ing. J. Unruh: Partielles Galvanisieren mit dem System Düse- Prallplatte, Galvanotechnik 1/2020, S. 24-34