DE102022201038A1 - Device and method for metering a gaseous or liquid medium into a process chamber - Google Patents

Device and method for metering a gaseous or liquid medium into a process chamber Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Dosieren eines gasförmigen oder flüssigen Mediums (1) in eine Prozesskammer (110), mit einer ersten Dosierkammer (21), die mittels einer ersten, sperrbaren Einrichtung (24) zumindest mittelbar mit der Prozesskammer (110) verbunden ist, mit einer zweiten Dosierkammer (22), die mittels einer zweiten, sperrbaren Einrichtung (26) mit einem Vorratsbereichs (16) für das Medium (1) verbunden ist, mit ersten Mitteln (114) zum Zuführen eines in der Prozesskammer (110) befindlichen weiteren Mediums (2) in die erste Dosierkammer (21), und mit zweiten Mitteln zum Verdrängen des in der ersten Dosierkammer (21) befindlichen weiteren Mediums (2).The invention relates to a device (10) for metering a gaseous or liquid medium (1) into a process chamber (110), with a first metering chamber (21) which is at least indirectly connected to the process chamber (110 ) is connected, with a second dosing chamber (22), which is connected by means of a second lockable device (26) with a storage area (16) for the medium (1), with first means (114) for supplying in the process chamber ( 110) located further medium (2) in the first metering chamber (21), and with second means for displacing the in the first metering chamber (21) located further medium (2).

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Dosieren eines gasförmigen oder flüssigen Mediums in eine Prozesskammer, die mit relativ einfachen Mitteln eine hohe Wiederholgenauigkeit der Dosiermenge des Mediums in die Prozesskammer ermöglicht. Ferner betrifft die Erfindung eine Anlage mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.The invention relates to a device and a method for dosing a gaseous or liquid medium into a process chamber, which allows a high level of repeatability of the dosing quantity of the medium into the process chamber with relatively simple means. Furthermore, the invention relates to a system with a device according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

Aus der EP 0 303 043 B1 ist es im Rahmen der Durchführung von Lötprozessen bekannt, in einer Prozesskammer, welche ein Vakuum aufweisen kann, Medien einzubringen, die den Lötprozess unterstützen. Zur Sicherstellung der Prozesssicherheit bei derartigen, insbesondere wiederholbaren Prozessen ist es erforderlich, dass stets dieselbe Menge bzw. dieselbe Konzentration des flüssigen oder gasförmigen Mediums in der Prozesskammer vorhanden ist. Üblicherweise werden hierzu Einrichtungen, zum Beispiel in Form von zeitgesteuerten Durchflussmessinstrumenten, verwendet, die eine exakte Menge des Mediums in der Prozesskammer gewährleisten. Der Einsatz derartiger Einrichtungen ist insofern mit Nachteilen behaftet, dass derartige Einrichtungen typischerweise mit einem relativ hohen vorrichtungstechnischen Aufwand verbunden sind.From the EP 0 303 043 B1 it is known in the course of carrying out soldering processes to introduce media that support the soldering process into a process chamber, which can have a vacuum. In order to ensure process reliability in such, in particular repeatable processes, it is necessary that the same amount or the same concentration of the liquid or gaseous medium is always present in the process chamber. For this purpose, devices are usually used, for example in the form of time-controlled flow measuring instruments, which ensure an exact quantity of the medium in the process chamber. The use of such devices is associated with disadvantages in that such devices are typically associated with a relatively high outlay in terms of device technology.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Dosieren eines gasförmigen oder flüssigen Mediums in eine Prozesskammer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sie es ermöglicht, ohne die Verwendung derartiger, eingangs erwähnter Einrichtungen eine stets gleich hohe Menge des Mediums in der Prozesskammer zu gewährleisten, wie dies beispielsweise bei chargenweise durchgeführten Arbeitsprozessen in der Prozesskammer benötigt wird. Bei derartigen Arbeitsprozessen ist es üblicherweise ausreichend, dass sich stets die gleiche Menge des Mediums in der Prozesskammer befindet, damit die Arbeitsprozesse unter denselben Bedingen durchgeführt werden, eine exakte Einhaltung einer bestimmten Konzentration des Mediums ist demgegenüber oftmals nicht erforderlich.The device according to the invention for dosing a gaseous or liquid medium into a process chamber with the features of claim 1 has the advantage that it makes it possible, without the use of such devices mentioned at the outset, to ensure that the quantity of medium in the process chamber is always the same, such as This is required, for example, for work processes carried out in batches in the process chamber. In such work processes, it is usually sufficient that there is always the same amount of medium in the process chamber, so that the work processes can be carried out under the same conditions; on the other hand, exact compliance with a specific concentration of the medium is often not necessary.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die benötigte bzw. erforderliche Menge des Mediums in der Prozesskammer dadurch zu gewährleisten, dass unter Verwendung einer Dosierkammer mit definiertem Volumen für das Medium stets dieselbe Menge an Medium mittels der Dosierkammer in die Prozesskammer eingeführt wird, wenn zuvor die entsprechende Menge des Mediums in der Dosierkammer vorhanden ist. Dies wird wiederum dadurch besonders einfach sichergestellt, indem die entsprechende Dosierkammer vollständig mit dem Medium befüllt ist, sodass das Volumen der Dosierkammer die Menge des in die Prozesskammer zugeführten Mediums definiert.The invention is based on the idea of ensuring the required or required amount of medium in the process chamber by using a dosing chamber with a defined volume for the medium, always introducing the same amount of medium into the process chamber by means of the dosing chamber if the there is a corresponding amount of medium in the dosing chamber. This is in turn ensured in a particularly simple manner by the corresponding dosing chamber being completely filled with the medium, so that the volume of the dosing chamber defines the quantity of medium fed into the process chamber.

Vor dem Hintergrund der obigen Erläuterungen ist es daher bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen, dass diese eine erste Dosierkammer aufweist, die mittels einer ersten, sperrbaren Einrichtung zumindest mittelbar mit der Prozesskammer verbunden ist, mit einer zweiten Dosierkammer, die mittels einer zweiten, sperrbaren Einrichtung mit einem Vorratsbereich für das Medium verbunden ist, mit ersten Mitteln zum Zuführen eines in der Prozesskammer befindlichen weiteren Mediums in die erste Dosierkammer, mit zweiten Mitteln zum Verdrängen des in der ersten Dosierkammer befindlichen weiteren Mediums und Ersetzen des weiteren Mediums durch das Medium in einem Zustand, in dem die erste Einrichtung gesperrt ist, wobei die beiden Dosierkammern vorzugsweise das gleiche Volumen für die Medien aufweisen.Against the background of the above explanations, it is therefore provided in a device according to the invention with the features of claim 1 that it has a first dosing chamber, which is at least indirectly connected to the process chamber by means of a first, lockable device, with a second dosing chamber, which is connected by means a second, lockable device is connected to a storage area for the medium, with first means for supplying a further medium located in the process chamber into the first dosing chamber, with second means for displacing the further medium located in the first dosing chamber and replacing the further medium with the medium in a state in which the first device is blocked, the two metering chambers preferably having the same volume for the media.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Dosieren eines gasförmigen oder flüssigen Mediums in eine Prozesskammer sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous developments of the device according to the invention for dosing a gaseous or liquid medium into a process chamber are listed in the dependent claims.

Vorzugsweise ist das Medium flüssige Ameisensäure. Alternativ oder zusätzlich ist das Medium gasförmiger Wasserstoff. Das weitere in der Prozesskammer befindliche Medium umfasst vorzugsweise ein inertes Gas, insbesondere Stickstoff und/oder Argon und/oder Helium.Preferably the medium is liquid formic acid. Alternatively or additionally, the medium is gaseous hydrogen. The further medium located in the process chamber preferably comprises an inert gas, in particular nitrogen and/or argon and/or helium.

Der bauliche Aufwand der Vorrichtung lässt sich dadurch verringern, wenn die beiden Dosierkammern der Vorrichtung mittels einer dritten, sperrbaren Einrichtung (unmittelbar) miteinander verbunden sind. Insbesondere wird dadurch ein einfacher Austausch der beiden in den Dosierkammern befindlichen Medien ermöglicht.The structural complexity of the device can be reduced if the two dosing chambers of the device are (directly) connected to one another by means of a third, lockable device. In particular, this enables a simple exchange of the two media located in the dosing chambers.

Eine weitere bevorzugte konstruktive Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass die beiden Dosierkammern, die Prozesskammer und vorzugsweise auch der Vorratsbereich unmittelbar miteinander verbunden sind. Dadurch werden Verbindungselemente wie Schläuche, Rohrleitungen usw. zwischen den einzelnen Dosierkammern, der Prozesskammer und dem Vorratsbereich vermieden.A further preferred constructional configuration of the device provides that the two dosing chambers, the process chamber and preferably also the storage area are directly connected to one another. This avoids connecting elements such as hoses, pipelines, etc. between the individual dosing chambers, the process chamber and the storage area.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass die (sperrbaren) Einrichtungen in Form von Ventilen ausgebildet sind. Derartige Ventile lassen sich besonders einfach beispielsweise elektrisch betätigen und gewährleisten somit eine sichere Funktion der Vorrichtung.A further advantageous embodiment of the device provides that the (lockable) devices are designed in the form of valves. Such valves can be particularly easy for example electrically operated and thus ensure a safe function of the device.

Um einen möglichst einfachen, vollständigen Austausch der Medien zu ermöglichen ist es im Zusammenhang mit der Verwendung von Medien, die eine höhere Dichte aufweisen als das in der Prozesskammer befindliche weitere Medium vorgesehen, dass die erste Dosierkammer in einem Niveau unterhalb der zweiten Dosierkammer angeordnet ist. Dies bewirkt, dass beim Öffnen der sperrbaren Einrichtungen zwischen den Dosierkammern ein (vollständiger) Austausch der beiden Medien dadurch erfolgt, dass das die größere Dichte aufweisende Medium, das in die Prozesskammer eingeführt werden soll, infolge der Schwerkraft in Richtung der ersten Dosierkammer strömt, wobei gleichzeitig das zuvor in der ersten Dosierkammer befindliche, weitere Medium infolge der Dichteunterschiede zwischen den Medien in Richtung der zweiten Dosierkammer aufsteigt bzw. in diese eindringt.In order to enable the simplest possible, complete replacement of the media, it is provided in connection with the use of media that have a higher density than the further medium located in the process chamber that the first dosing chamber is arranged at a level below the second dosing chamber. This has the effect that when the lockable devices between the dosing chambers are opened, the two media are (completely) exchanged in that the medium having the greater density, which is to be introduced into the process chamber, flows in the direction of the first dosing chamber as a result of gravity, wherein at the same time the other medium previously in the first dosing chamber rises in the direction of the second dosing chamber or penetrates into it as a result of the density differences between the media.

Eine besonders bevorzugte bauliche Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass die beiden Dosierkammern als einstückiges, rohrförmiges Bauteil ausgebildet sind. Ein derartiges Bauteil kann beispielsweise in Form eines Schlauchs o.ä. ausgebildet sein.A particularly preferred structural configuration of the device provides that the two dosing chambers are designed as a one-piece, tubular component. Such a component can be designed, for example, in the form of a hose or the like.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Dosieren eines gasförmigen oder flüssigen Mediums in eine Prozesskammer, insbesondere mittels einer soweit beschriebenen, erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst dabei zumindest folgende Schritte: Zunächst erfolgt ein Zuführen von weiterem Medium aus der Prozesskammer in die erste Dosierkammer. Danach erfolgt ein Schließen der ersten Einrichtung zwischen der ersten Dosierkammer und der Prozesskammer. Anschließend erfolgt das Zuführen von Medium in die zweite Dosierkammer und das anschließende Schließen der zweiten Einrichtung zwischen dem Vorratsbereich und der zweiten Dosierkammer. Danach erfolgt vorzugsweise ein Austauschen, insbesondere ein vollständiges Austauschen, der beiden in den beiden Dosierkammern befindlichen Medien, insbesondere derart, dass sich nach dem Austauschen das weitere Medium im Wesentlichen in der zweiten Dosierkammer und/oder das Medium im Wesentlichen in der ersten Dosierkammer befindet. Zuletzt erfolgt ein Öffnen der ersten Einrichtung und ein Zuführen des in der ersten Dosierkammer befindlichen Mediums in die Prozesskammer.Furthermore, the invention relates to a method for metering a gaseous or liquid medium into a process chamber, in particular by means of a device according to the invention as described so far. The method according to the invention comprises at least the following steps: First, further medium is fed from the process chamber into the first dosing chamber. Thereafter, the first device is closed between the first dosing chamber and the process chamber. Medium is then fed into the second dosing chamber and the second device is then closed between the storage area and the second dosing chamber. This is preferably followed by an exchange, in particular a complete exchange, of the two media located in the two dosing chambers, in particular in such a way that after the exchange the further medium is essentially in the second metering chamber and/or the medium is essentially in the first metering chamber. Finally, the first device is opened and the medium located in the first dosing chamber is fed into the process chamber.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des soweit beschriebenen Verfahrens sieht vor, dass als Medium ein Gas oder eine Flüssigkeit verwendet wird, das eine höhere Dichte hat als das weitere, in der Prozesskammer zuvor befindliche Medium.A preferred embodiment of the method described so far provides that a gas or a liquid is used as the medium, which has a higher density than the other medium previously located in the process chamber.

Zur Unterstützung der Zuführung des weiteren Mediums in die erste Dosierkammer ist es von Vorteil, wenn das Zuführen des weiteren Mediums in die erste Dosierkammer dadurch unterstützt wird, indem in der Prozesskammer, insbesondere gegenüber der ersten Dosierkammer, ein Überdruck erzeugt wird. Alternativ oder zusätzlich befindet sich das weitere Medium im Wesentlichen unter Normaldruck in der Prozesskammer.To support the supply of the further medium into the first dosing chamber, it is advantageous if the supply of the further medium into the first dosing chamber is supported by generating an overpressure in the process chamber, in particular relative to the first dosing chamber. Alternatively or additionally, the further medium is essentially under normal pressure in the process chamber.

In analoger Weise wird das Zuführen des in der ersten Dosierkammer befindlichen Mediums in die Prozesskammer dadurch unterstützt, dass in der Prozesskammer, insbesondere gegenüber der ersten Dosierkammer und/oder der zweiten Dosierkammer, ein Unterdruck erzeugt wird.In an analogous manner, the feeding of the medium located in the first dosing chamber into the process chamber is supported in that a negative pressure is generated in the process chamber, in particular with respect to the first dosing chamber and/or the second dosing chamber.

Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine Anlage mit einer soweit beschriebenen, erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. Vorrichtung, die zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Die Anlage zeichnet sich dadurch aus, dass die Prozesskammer zum Durchführen von Lötprozessen ausgebildet ist, und/oder dass als Medium Ameisensäure verwendet wird und/oder dass das in der Prozesskammer befindliche weitere Medium ein inertes Gas, insbesondere Stickstoff und/oder Argon und/oder Helium, umfasst.Furthermore, the invention also relates to a system with a device or device according to the invention as described so far, which is designed to carry out the method according to the invention. The system is characterized in that the process chamber is designed to carry out soldering processes and/or that formic acid is used as the medium and/or that the further medium located in the process chamber is an inert gas, in particular nitrogen and/or argon and/or helium.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred embodiments of the invention and from the drawings.

Figurenlistecharacter list

  • 1 bis 4 zeigen in jeweils vereinfachten Längsschnitten einen Teilbereich einer Anlage zum Durchführen von Lötprozessen während der Zuführung eines Mediums in die Prozesskammer während verschiedener Arbeitsschritte. 1 until 4 show, in each case simplified longitudinal sections, a partial area of a system for carrying out soldering processes during the supply of a medium into the process chamber during various work steps.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.Identical elements or elements with the same function are provided with the same reference numbers in the figures.

In der 1 ist ein Teilbereich einer Anlage 100 dargestellt, die zum Durchführen von Lötprozessen dient. Insbesondere werden im Bereich einer Prozesskammer 110 der Anlage 100 chargenweise Bauteile BT auf Schaltungsträgern ST verlötet. Dies erfolgt unter einer kontrollierten Atmosphäre bzw. dadurch, dass der Prozesskammer 110 eine bestimmte Menge eines ersten Mediums 1, insbesondere Ameisensäure, vorhanden ist.In the 1 a portion of a system 100 is shown, which is used to carry out soldering processes. In particular, in the area of a process chamber 110 of the system 100, components BT are soldered to circuit carriers ST in batches. This takes place under a controlled atmosphere or in that the process chamber 110 has a specific quantity of a first medium 1, in particular formic acid, present.

Die Prozesskammer 110 ist darüber hinaus mit einer ersten Einrichtung 112 zur Erzeugung eines Unterdrucks bzw. Vakuums in der Prozesskammer 110, und einer zweiten Einrichtung 114 zur Erzeugung eines Überdrucks in der Prozesskammer 110 gekoppelt.The process chamber 110 is also provided with a first device 112 for generation a negative pressure or vacuum in the process chamber 110, and a second device 114 for generating an overpressure in the process chamber 110 coupled.

Um zu gewährleisten, dass während der Durchführung des Prozesses (Lötprozess) jeweils dieselbe Menge an erstem Medium 1 innerhalb der Prozesskammer 110 vorhanden ist, weist die Anlage 100 darüber hinaus eine Vorrichtung 10 auf. Die Vorrichtung 10 umfasst beispielhaft in dem oberen Bereich der Prozesskammer 110 ein schlauchförmiges bzw. rohrförmiges Bauteil 12. Das Bauteil 12 kann beispielsweise in Form eines Schlauchs 14 ausgebildet sein. Das Bauteil 12 bzw. der Schlauch 14 ist auf der der Prozesskammer 110 zugewandten Seite mit dem Innenraum der Prozesskammer 110 verbunden. Auf der der Prozesskammer 110 abgewandten Seite ist das Bauteil 12 mit einem Vorratsbehälter 16 für das erste Medium 1 verbunden. Hierzu kann beispielsweise eine nicht dargestellte Leitung zwischen dem Vorratsbehälter 16 und dem Bauteil 12 dienen, oder aber - wie dargestellt - kann das Bauteil 12 unmittelbar mit dem Vorratsbehälter 16 verbunden sein.In order to ensure that the same quantity of first medium 1 is present inside the process chamber 110 while the process (soldering process) is being carried out, the system 100 also has a device 10 . The device 10 comprises, for example, a hose-shaped or tubular component 12 in the upper region of the process chamber 110. The component 12 can be designed in the form of a hose 14, for example. The component 12 or the hose 14 is connected to the interior of the process chamber 110 on the side facing the process chamber 110 . On the side facing away from the process chamber 110 , the component 12 is connected to a reservoir 16 for the first medium 1 . A line (not shown) between the reservoir 16 and the component 12 can be used for this purpose, for example, or—as shown—the component 12 can be connected directly to the reservoir 16 .

Das Bauteil 12 ist in zwei Teilabschnitte 17, 18 unterteilt, die eine erste Dosierkammer 21 und eine zweite Dosierkammer 22 ausbilden. Das Bauteil 12 ist lotrecht oberhalb der Prozesskammer 110 angeordnet, wobei auch die beiden Dosierkammern 21 und 22 lotrecht übereinander angeordnet sind. Die beiden Teilabschnitte 17, 18 bzw. die beiden Dosierkammern 21, 22 weisen jeweils dieselbe Länge bzw. dasselbe Volumen zur Aufnahme des ersten Mediums 1 auf. Insbesondere schließen sich die beiden Teilabschnitte 17, 18 bzw. die beiden Dosierkammern 21, 22 unmittelbar aneinander an. Zwischen der ersten Dosierkammer 21 und der Prozesskammer 110 (die miteinander verbunden sind) ist eine erste, lediglich symbolisch bzw. vereinfacht dargestellte sperrbare Einrichtung 24 in Form eines ersten Ventils 25 angeordnet. Zwischen dem zweiten Teilabschnitt 18 bzw. der zweiten Dosierkammer 22 und dem Vorratsbehälter 16 ist eine zweite, ebenfalls stark vereinfacht dargestellte sperrbare Einrichtung 26 bzw. ein zweites Ventil 27 angeordnet. Zuletzt ist zwischen den beiden Teilabschnitten 17, 18 bzw. den beiden Dosierkammern 21, 22 eine dritte sperrbare Einrichtung 28 in Form eines dritten Ventils 29 angeordnet.The component 12 is divided into two sections 17, 18, which form a first dosing chamber 21 and a second dosing chamber 22. The component 12 is arranged vertically above the process chamber 110, with the two dosing chambers 21 and 22 also being arranged vertically one above the other. The two sections 17, 18 or the two dosing chambers 21, 22 each have the same length or the same volume for receiving the first medium 1. In particular, the two sections 17, 18 or the two dosing chambers 21, 22 directly adjoin one another. Between the first dosing chamber 21 and the process chamber 110 (which are connected to one another) there is a first lockable device 24 , shown only symbolically or in simplified form, in the form of a first valve 25 . Between the second section 18 or the second dosing chamber 22 and the reservoir 16 is a second lockable device 26 or a second valve 27, which is also shown in a highly simplified manner. Finally, a third lockable device 28 in the form of a third valve 29 is arranged between the two sections 17 , 18 or the two dosing chambers 21 , 22 .

Die Ventile 25, 27 und 29 können beispielsweise bei der Ausbildung des Bauteils 12 als Schlauch (stück) in Form von Quetschventilen ausgebildet sein, was darüber hinaus den Vorteil aufweist, dass die Ventile 25, 27 und 29 nicht in direkten Kontakt mit dem Medium 1 gelangen.The valves 25, 27 and 29 can, for example, be designed in the form of pinch valves when the component 12 is formed as a hose (piece), which also has the advantage that the valves 25, 27 and 29 are not in direct contact with the medium 1 reach.

Um eine bestimmte Menge des ersten Mediums 1 in die Prozesskammer 110 einzubringen bzw. zu dosieren, wird nachfolgend auf die 1 bis 4 verwiesen. Dabei wird davon ausgegangen, dass in der 1 das zweite Ventil 27 und das dritte Ventil 29 jeweils geschlossen ist. Weiterhin wurde in der Prozesskammer 110 mittels der zweiten Einrichtung 114 ein Überdruck erzeugt, sodass in der Prozesskammer 110 befindliches zweites Medium 2, insbesondere Gas, bei geöffnetem ersten Ventil 25 die erste Dosierkammer 21 einströmt und die erste Dosierkammer 21 vollständig ausfüllt. Durch die zweite Einrichtung 114 werden somit erste Mittel bereitgestellt, die das Einströmen des weiteren Mediums 2 in die erste Prozesskammer 21 unterstützen. Anschließend wird entsprechend der Darstellung der 2 das erste Ventil 25 geschlossen, während das dritte Ventil 29 ebenfalls geschlossen ist. Dadurch befindet sich in der ersten Dosierkammer 21 das zweite Medium 2. Gleichzeitig wird das zweite Ventil 27 geöffnet, sodass das erste Medium 1 in den Bereich der zweiten Dosierkammer 22 einströmen kann. Dies erfolgt beispielsweise bei Flüssigkeiten aufgrund der Schwerkraftwirkung. Anschließend wird entsprechend der Darstellung der 3 das zweite Ventil 27 geschlossen und das dritte Ventil 29 geöffnet, während das erste Ventil 25 weiterhin geschlossen bleibt. Infolge der Dichteunterschiede zwischen den beiden Medien 1 und 2 erfolgt ein Austausch der beiden Medien 1 und 2, d.h., dass das in der ersten Dosierkammer 21 befindliche zweite Medium 2 in den Bereich der zweiten Dosierkammer 22 gelangt, während das in der zweiten Dosierkammer 22 befindliche erste Medium 1 in den Bereich der ersten Dosierkammer 21 gelangt. Anschließend erfolgt entsprechend der Darstellung der 4 ein Öffnen des ersten Ventils 25 bei gleichzeitiger Aktivierung der ersten Einrichtung 112, sodass in der Prozesskammer 110 ein Unterdruck erzeugt wird, der das Einführen bzw. Verteilen des ersten Mediums 1 in die Prozesskammer 110 ermöglicht bzw. sicherstellt. Dabei wird gleichzeitig das in der zweiten Dosierkammer 22 befindliche zweite Medium 2 ebenfalls in die Prozesskammer 110 eingeschleust.In order to introduce or dose a certain quantity of the first medium 1 into the process chamber 110, the following is referred to 1 until 4 referred. It is assumed that in the 1 the second valve 27 and the third valve 29 are each closed. Furthermore, an overpressure was generated in the process chamber 110 by means of the second device 114, so that the second medium 2, in particular gas, located in the process chamber 110 flows into the first dosing chamber 21 when the first valve 25 is open and completely fills the first dosing chamber 21. The second device 114 thus provides first means which support the inflow of the further medium 2 into the first process chamber 21 . Then, according to the representation of 2 the first valve 25 is closed, while the third valve 29 is also closed. As a result, the second medium 2 is located in the first dosing chamber 21 . At the same time, the second valve 27 is opened so that the first medium 1 can flow into the region of the second dosing chamber 22 . In the case of liquids, for example, this occurs due to the effect of gravity. Then, according to the representation of 3 the second valve 27 is closed and the third valve 29 is opened while the first valve 25 remains closed. As a result of the density differences between the two media 1 and 2, the two media 1 and 2 are exchanged, i.e. the second medium 2 in the first metering chamber 21 reaches the area of the second metering chamber 22, while that in the second metering chamber 22 first medium 1 reaches the area of the first dosing chamber 21 . Subsequently, according to the representation of 4 opening of the first valve 25 with simultaneous activation of the first device 112, so that a negative pressure is generated in the process chamber 110, which enables or ensures the introduction or distribution of the first medium 1 into the process chamber 110. At the same time, the second medium 2 located in the second dosing chamber 22 is also introduced into the process chamber 110 .

Sollte ein Einströmen des zweiten Mediums 2 in die Prozesskammer 110 nicht erwünscht sein, kann es auch vorgesehen sein, dass bei geschlossenem dritten Ventil 29 entweder die zweite Dosierkammer 22 mit einer Ventileinrichtung zum Abströmen des zweiten Mediums 2 gekoppelt wird, oder aber dass bei geöffnetem zweiten Ventil 27 ein Abströmen des (gasförmigen) zweiten Mediums 2 in Richtung des Vorratsbehälters 16 zugelassen wird.If an inflow of the second medium 2 into the process chamber 110 is not desired, it can also be provided that when the third valve 29 is closed, either the second dosing chamber 22 is coupled to a valve device for outflow of the second medium 2, or that when the second Valve 27 allows the (gaseous) second medium 2 to flow out in the direction of the reservoir 16 .

Die soweit beschriebene Vorrichtung 10 bzw. die Anlage 100 können in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.The device 10 or the system 100 described so far can be altered or modified in many ways without deviating from the idea of the invention.

So ist die Vorrichtung 10 nicht nur für die Verwendung von Flüssigkeiten, insbesondere von Ameisensäure als erstem Medium 1 und von in der Prozesskammer 110 befindlichem Gas als zweitem Medium 2 beschränkt. Vielmehr kann das erste Medium 1 ebenfalls ein Gas sein. In diesem Fall kann es ggf. erwünscht sein, die beiden in den Dosierkammern 21 und 22 befindlichen gasförmigen Medien 1 und 2 miteinander zu vermischen, bevor sie in die Prozesskammer 110 eingeleitet werden. Dies geschieht dann bei geöffnetem drittem Ventil 29. Auch kann es zur Verbesserung der gleichmäßigen Verteilung des ersten Mediums 1 in der Prozesskammer 110 vorgesehen sein, am Einlass des Bauteils 12 in die Prozesskammer 110 eine ggf. beheizte Prallplatte vorzusehen.Thus, the device 10 is not only restricted to the use of liquids, in particular formic acid as the first medium 1 and gas located in the process chamber 110 as the second medium 2 . Rather, the first medium 1 can also be a gas. In this case, it may be desirable to mix the two gaseous media 1 and 2 located in the dosing chambers 21 and 22 with one another before they are introduced into the process chamber 110 . This then occurs when the third valve 29 is open. To improve the uniform distribution of the first medium 1 in the process chamber 110 , provision can also be made for a possibly heated baffle plate to be provided at the inlet of the component 12 into the process chamber 110 .

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • EP 0303043 B1 [0002]EP 0303043 B1 [0002]

Claims (11)

Vorrichtung (10) zum Dosieren eines gasförmigen oder flüssigen Mediums (1) in eine Prozesskammer (110), mit einer ersten Dosierkammer (21), die mittels einer ersten, sperrbaren Einrichtung (24) zumindest mittelbar mit der Prozesskammer (110) verbunden und/oder verbindbar ist, mit einer zweiten Dosierkammer (22), die mittels einer zweiten, sperrbaren Einrichtung (26) mit einem Vorratsbereichs (16) für das Medium (1) verbunden und/oder verbindbar ist, mit ersten Mitteln (114) zum Zuführen eines in der Prozesskammer (110) befindlichen weiteren Mediums (2) in die erste Dosierkammer (21), mit zweiten Mitteln zum Verdrängen des in der ersten Dosierkammer (21) befindlichen weiteren Mediums (2) und zumindest teilweise Ersetzen des weiteren Mediums (2) durch das Medium (1) in einem Zustand, bei dem die erste Einrichtung (24) gesperrt ist.Device (10) for dosing a gaseous or liquid medium (1) into a process chamber (110), with a first dosing chamber (21) which is at least indirectly connected to the process chamber (110) by means of a first lockable device (24) and/or or can be connected to a second dosing chamber (22) which is and/or can be connected to a storage area (16) for the medium (1) by means of a second lockable device (26), with first means (114) for supplying a further medium (2) located in the process chamber (110) into the first dosing chamber (21), with second means for displacing the further medium (2) located in the first dosing chamber (21) and at least partially replacing the further medium (2) with the medium (1) in a state where the first device (24) is locked. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dosierkammern (21, 22) mittels einer dritten, sperrbaren Einrichtung (28) miteinander verbunden sind.device after claim 1 , characterized in that the two dosing chambers (21, 22) are connected to one another by means of a third, lockable device (28). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dosierkammern (21, 22), die Prozesskammer (110) und vorzugsweise zusätzlich auch der Vorratsbereich (16) unmittelbar miteinander verbunden sind.device after claim 1 or 2 , characterized in that the two dosing chambers (21, 22), the process chamber (110) and preferably also the storage area (16) are directly connected to one another. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (24, 26, 28) als Ventile (25, 27, 29) ausgebildet sind.Device according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the devices (24, 26, 28) are designed as valves (25, 27, 29). Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dosierkammer (21) in einem Niveau unterhalb der zweiten Dosierkammer (22) angeordnet ist.device after claim 3 or 4 , characterized in that the first metering chamber (21) is arranged at a level below the second metering chamber (22). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dosierkammern (21, 22) ein einstückiges, rohrförmiges Bauteil (12) ausbilden.Device according to one of claims 3 until 5 , characterized in that the two dosing chambers (21, 22) form a one-piece tubular component (12). Verfahren zum Dosieren eines gasförmigen oder flüssigen Mediums (1) in eine Prozesskammer (110), vorzugsweise mittels einer Vorrichtung (10), die nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist, umfassend zumindest die folgenden Schritte: - Zuführen von weiterem Medium (2) aus der Prozesskammer (110) in die erste Dosierkammer (21) bei geöffneter erster Einrichtung (24) - Schließen der ersten Einrichtung (24) zwischen der ersten Dosierkammer (21) und der Prozesskammer (110) - Zuführen von Medium (1) in die zweite Dosierkammer (22) bei geöffneter zweiten Einrichtung (26) und anschließendes Schließen der zweiten Einrichtung (26) zwischen dem Vorratsbereich (16) und der zweiten Dosierkammer (22) - Vorzugsweise Austauschen, insbesondere vollständiges Austauschen, der beiden in den beiden Dosierkammern (21, 22) befindlichen Medien (1,2) - Öffnen der ersten Einrichtung (24) und Zuführen des in der ersten Dosierkammer (21) befindlichen Mediums (1) in die Prozesskammer (110)Method for metering a gaseous or liquid medium (1) into a process chamber (110), preferably by means of a device (10) according to one of Claims 1 until 6 is formed, comprising at least the following steps: - supplying further medium (2) from the process chamber (110) into the first dosing chamber (21) when the first device (24) is open - closing the first device (24) between the first dosing chamber ( 21) and the process chamber (110) - feeding medium (1) into the second dosing chamber (22) when the second device (26) is open and then closing the second device (26) between the storage area (16) and the second dosing chamber (22 ) - Preferably replacing, in particular completely replacing, the two media (1,2) located in the two dosing chambers (21, 22) - Opening the first device (24) and supplying the medium (1) located in the first dosing chamber (21) into the process chamber (110) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Medium (1) ein Gas oder eine Flüssigkeit verwendet wird, das eine höhere Dichte aufweist als das weitere Medium (2).procedure after claim 7 , characterized in that a gas or a liquid is used as the medium (1), which has a higher density than the further medium (2). Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zuführen des weiteren Mediums (2) aus der Prozesskammer (110) in die erste Dosierkammer (21) in der Prozesskammer (110) ein Überdruck erzeugt wird.procedure after claim 7 or 8th , characterized in that for supplying the further medium (2) from the process chamber (110) into the first dosing chamber (21) in the process chamber (110) an overpressure is generated. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zuführen des in der ersten Dosierkammer (21) befindlichen Mediums (1) in die Prozesskammer (110) in der Prozesskammer (110) ein Unterdruck erzeugt wird.Procedure according to one of Claims 7 until 9 , characterized in that for supplying the in the first dosing chamber (21) located medium (1) in the process chamber (110) in the process chamber (110) a negative pressure is generated. Anlage (100) mit einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und/oder zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesskammer (110) zum Durchführen von Lötprozessen ausgebildet ist, und/oder dass das Medium (1) Ameisensäure ist, und/oder dass das in der Prozesskammer befindliche weitere Medium ein inertes Gas, insbesondere Stickstoff und/oder Argon und/oder Helium, umfasst.Plant (100) with a device (10) according to one of Claims 1 until 6 and/or for performing a method according to any one of Claims 7 until 10 , characterized in that the process chamber (110) is designed for carrying out soldering processes, and / or that the medium (1) is formic acid, and / or that the further medium located in the process chamber is an inert gas, in particular nitrogen and / or argon and/or helium.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0303043B1 (en) 1987-08-11 1991-03-20 Siemens Aktiengesellschaft Method for fluxless oven soldering

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0303043B1 (en) 1987-08-11 1991-03-20 Siemens Aktiengesellschaft Method for fluxless oven soldering

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