DE19521750A1 - Verfahren zur Oberflächenbehandlung oxidierbarer Metalle - Google Patents

Verfahren zur Oberflächenbehandlung oxidierbarer Metalle

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbehand­ lung von oxidierbaren Metallen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Verfahren zur Oberflächenbehandlung von oxidierbaren Metallen werden vorwiegend in der metallverarbeitenden Industrie ein­ gesetzt. Bei metallverarbeitenden Prozessen werden meistens saubere und von Oxyden und anderen Rückständen gereinigte Me­ tallflächen benötigt, um diese beispielsweise problemlos lö­ ten oder verkleben zu können.
Es sind daher Verfahren zur Oberflächenbehandlung bekannt, die Metallflächen reinigen, insbesondere auf diesen gebildete Metalloxyde entfernen, und auch Verfahren, die dazu dienen, gereinigte saubere Metallflächen zu konservieren und so vor einer erneuten Oxidierung zu schützen.
Diese Verfahren kommen nicht nur in der Metallverarbeitung zum Einsatz, sondern auch bei verschiedenen anderen Anwendun­ gen, beispielsweise in der Archäologie, um aufgefundene stark oxidierte Metallteile zu reinigen.
Zur Entfernung von Metalloxyden auf den Oberflächen oxidier­ barer Metalle, wie beispielsweise Kupfer, Messing, Zinn, Sil­ ber oder Nickel und Legierungen, die diese Metalle enthalten, werden Metallbeizmittel eingesetzt, die in der Regel aggressive Flüssigkeiten aufweisen. Diese Beizmittel sind aufgrund der aggressiven Bestandteile problematisch, da einerseits beim Umgang mit diesen Mitteln bestimmte Schutz­ maßnahmen ergriffen werden müssen, um gesundheitliche Be­ einträchtigungen auszuschließen und andererseits die Ent­ sorgung dieser Mittel, die stark umweltbelastend sind, aufwendig ist.
Darüberhinaus kommen diese Mittel für bestimmte technologi­ sche Anwendungen nicht oder nur bedingt in Frage. Die her­ kömmlichen chemischen Metallbeizmittel hinterlassen salzhal­ tige Rückstände auf den behandelten Oberflächen, was aufgrund der hygroskopischen Eigenschaften dieser Rückstände wieder zu einer Oxidation bzw. Korrosion der gereinigten Metallflächen führt, so daß diese entweder sofort weiterverarbeitet oder konserviert werden müssen. Werden Bauteile mit Metallbeizen gereinigt, die nicht ausschließlich metallisch sind, wie bei­ spielsweise Leiterplatten bei der Fertigung elektronischer Baugruppen, tritt ein weiteres Problem auf. Nach dem Beizen der Leiterplatten liegen die salzhaltigen Rückstände nicht nur auf den Metallflächen vor, sondern auf der ganzen Leiter­ platte, also auch zwischen den Metallflächen. Werden diese Rückstände nicht entfernt, kommt es aufgrund der hygroskopi­ schen Eigenschaften der Rückstände im Laufe der Zeit zu einer Ansammlung von Feuchtigkeit wodurch beim Betrieb der Bau­ gruppe Kriechströme zwischen den Metallflächen auftreten kön­ nen, was selbstverständlich unerwünscht ist und zu einem Aus­ fall der Baugruppe führen kann.
Es wird daher in der deutschen Patentschrift Nr. 42 06 103 ein alternatives Verfahren zur Reinigung von bestückten Lei­ terplatten zur Lötvorbereitung offenbart. Gemäß diesem Ver­ fahren werden die Leiterplatten mit einem aus einem Prozeßgas erzeugten Plasma behandelt. Als Prozeßgas wird ein Gas ver­ wendet, das folgende Zusammensetzung hat:
0,5 bis 10 Vol-% Sauerstoff
20 bis 80 Vol-% Wasserstoff und
80 bis 20 Vol-% CF4.
Mittels dieses Verfahrens gelingt es, einerseits adsoptiv ge­ bundene oxidierbare Substanzen wie Fette und Öle zu entfernen und andererseits die störenden Metalloxyde auf der Metall­ oberfläche zu entfernen, ohne daß eine Nachreinigung er­ forderlich ist.
Die zu reinigenden Leiterplatten und das Gasgemisch werden in eine gasdichte Prozeßkammer eingebracht und dort wird das Plasma erzeugt. Bevorzugt wird ein Druck in der Prozeßkammer von weniger als 200 mbar und eine Erzeugung des Plasmas mittels einer Hochfrequenzquelle.
Das Gas wird üblicherweise in Druckflaschen zur Verfügung ge­ stellt, die mit den üblichen Sicherheitsvorkehrungen mit der Prozeßkammer verbunden werden. Die Prozeßkammer ist mit einem Abzug ausgerüstet, der nach der Behandlung der Leiterplatten, das Prozeßgas mittels einer Vakuumpumpe aus der Prozeßkammer entfernt.
Das hierbei verwendete Gas ist jedoch nicht unproblematisch. Zum einen aufgrund des CF4-Anteils und zum anderen aufgrund des hohen Anteils an Wasserstoff. Beim Umgang mit Wasserstoff müssen strenge Sicherheitsanforderungen erfüllt werden, um eine Entzündung des Wasserstoffs zu vermeiden, wobei zu be­ rücksichtigen ist, daß auch das verbrauchte Prozeßgas einen hohen Wasserstoffanteil enthält. Tetrafluorkohlenstoff CF4 ist wiederum bedenklich, da es in der Erdatmosphäre nicht ab­ gebaut wird und den sogenannten Treibhauseffekt verstärkt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren zur Oberflä­ chenbehandlung von oxidierbaren Metallen zu schaffen, das eine Entfernung von Metalloxyden ermöglicht. Des weiteren soll eine Vorrichtung zu dessen Durchführung geschaffen wer­ den.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 bzw. durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 14 gelöst. Bei dem neuen erfindungsgemäßen Verfahren zur Oberflächenbe­ handlung oxidierbarer Metalle, werden die die Metalle aufwei­ senden Teile in einen Prozeßraum eingebracht, in dem aus ei­ nem Prozeßgas bestehend aus einer Mischung von Wasser und ei­ ner organischen Verbindung ein Plasma erzeugt wird. Dabei hat es sich gezeigt, daß dieses Plasma eine sehr gute Reinigung der Metalloberflächen und Entfernung von Metalloxyden be­ wirkt. Darüberhinaus bewirkt das Verfahren eine Ablagerung von kohlenstoffhaltigen Verbindungen an der behandelten Me­ talloberfläche, die zum einen die Metalloberfläche sehr gut vor erneuter Oxidation schützt und zum anderen andere vor­ teilhafte Eigenschaften aufweist, die später erläutert wer­ den.
Das Verfahren ist unter umweltpolitischen und gesundheitli­ chen Gesichtspunkten vollkommen unbedenklich und darüberhin­ aus ist die verwendete Mischung bzw. das Prozeßgas absolut ungefährlich, da es aufgrund des hohen Wasseranteils unter allen Umständen unbrennbar ist.
Die Mischung kann, wie bei den Verfahren nach dem Stand der Technik, gasförmig in den Prozeßraum eingebracht werden; die Zusammensetzung der Mischung ermöglicht aber auch ein beson­ ders vorteilhaftes Einbringen der Mischung in den Prozeßraum in flüssiger Form und die Gasbildung im Prozeßraum oder in einem mit dem Prozeßraum verbundenen Raum.
Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung wird im Prozeßraum ein Vakuum erzeugt und dieses über Ventile mit der Mischung ver­ bunden. Auf diese Weise wird die Mischung einfach von dem Va­ kuum in den Prozeßraum eingesaugt, wobei die Mischung auf­ grund des im Vakuum stark herabgesetzten Verdampfungspunktes in den dampfförmigen Zustand übergeht. Je nach Anordnung der Bauteile kann die Verdampfung im eigentlichen Prozeßraum er­ folgen oder bereits in Verbindungsleitungen vom Prozeßraum zu dem entsprechenden Behälter. In jedem Fall ist es nicht er­ forderlich, mit unter Druck stehenden Gasbehältern zu arbei­ ten, wodurch die Sicherheit am Arbeitsplatz erhöht wird bzw. aufwendige Sicherheitsvorkehrung entbehrlich werden.
Gute Ergebnisse wurden mit einer Mischung aus 50 bis 98 Vol-% Wasser und 50 bis 2 Vol-% organischer Verbindung erzielt. Für die organische Verbindung haben sich Alkohole bewährt und es wurden mit sehr guten Ergebnissen folgenden Stoffe einge­ setzt: Ethylalkohol, Methanol oder Isopropanol. Des weiteren haben sich auch folgende Stoffe als einsetzbar erwiesen: Di-Alkohole, beispielsweise Glykol, Ketone wie Aceton, Karbonsäuren wie Ameisensäure, Essigsäure oder allgemein Kohlenwasserstoffe wie Hexan, Octan.
Die auf den behandelten Flächen entstehende kohlenstoffhal­ tige Schicht dient nicht nur als Schutzschicht, sondern kann eine hervorragende Verbindungsschicht darstellen, wenn die Metallflächen mit Klebstoff oder Kunststoff versehen werden sollen. Beispielsweise bei sogenannten Metall-Polymer Kontak­ ten wurden sehr gute Ergebnisse erzielt. Besonders bei hoch­ belasteten Bauteilen wie elastischen Motorlagern, bei denen ein metallenes Bauteil mit einem elastischen Kunststoff- oder Kautschukbauteil verbunden wird, wird durch eine Verbesserung der Verbindung Metall-Kunststoff ein erheblicher Vorteil er­ zielt.
Beim Sputtern (Zerstäuben) von Metallen wie Kupfer oder Sil­ ber wird in der Regel mit Edelgasen unter Hochvakuumbedingun­ gen bei unter 0,01 mbar gearbeitet. Ein hoher Sauerstoffpar­ tialdruck aufgrund ungenügender Vakuumbedingungen oder absor­ bierter Wasserfilme an den Kammerwänden verursacht leicht eine unerwünschte Oxidation sowohl des Sputtertargets als auch der abgeschiedenen Metallschicht. Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein oxydfreies Sputtern von oxidationsempfindlichen Metallen unter Vermeidung eines aufwendigen Hochvakuums bei Drücken zwischen 0,1 mbar und 10 mbar möglich. Das Sputtertarget wird dabei als Elektrode der Hochspannungsentladung geschaltet.
Hervorragend hat sich das erfindungsgemäße Verfahren auch in der Löttechnik bewährt. Unter der Wirkung des beschriebenen Plasmas werden die in der Löttechnik eingesetzten Metallober­ flächen mit Metallen wie Kupfer, Zinn, Silber, Nickel, Gold, Palladium in kurzen Prozeßzeiten von wenigen Minuten zuverlässig von Metalloxyden befreit und darüberhinaus durch das Auf­ bringen einer kohlenstoffhaltigen Schicht vor weiterer Oxida­ tion geschützt. Besonders bei Baugruppen, deren Metallflächen nicht sofort gelötet werden können, beispielsweise doppelsei­ tig zu lötenden Baugruppen, deren Seiten sequentiell gelötet werden müssen, hat sich das Verfahren bestens bewährt.
Die mit dem Verfahren vorbehandelten Baugruppen lassen sich mit einem wesentlich verminderten Flußmittelgehalt im Lot un­ ter Luftatmosphäre verlöten, wodurch die Flußmittelrückstände und der Gesamteinsatz an aggressiven Flußmitteln vermindert werden kann.
Das Verfahren kann aber auch zur Behandlung der Metallober­ flächen während des Lötens ähnlich einer bekannten Schutz­ gasatmosphäre verwendet werden. Bei mittels eines Reflow-Löt­ verfahrens zu lötenden Baugruppen können diese nach dem Auf­ bringen der Lotpaste einer Behandlung mit dem erfindungsgemä­ ßen Verfahren unterzogen werden, um durch Oxidation der Lot­ paste entstandene Metalloxide zu entfernen.
Das Verfahren hat sich auch zur Verbesserung von Bondverbin­ dungen bewährt. Dabei hat es sich gezeigt, daß bei einer An­ wendung des Verfahrens nicht nur eine erhöhte Abreißfestig­ keit der Bondverbindungen erzielt werden kann, sondern auch eine erhöhte Prozeßsicherheit realisierbar ist, da das soge­ nannte Bondfenster, d. h. die Bedingungen unter denen eine zuverlässige Bondverbindung hergestellt werden kann, vergrößert werden kann.
Durch das Mischungsverhältnis von Wasser und organischer Ver­ bindung lassen sich die Eigenschaften der behandelten Metall­ oberfläche beeinflussen. Je höher der Anteil der organischen Verbindung, desto stärker fällt auch die Kohlenstoffablage­ rung auf der Metalloberfläche auf. Auf diese Weise läßt sich somit die Stärke der Schutz- bzw. Verbindungsschicht ein­ stellen. Während man bei Lötprozessen diese Schicht nicht stärker als nötig einstellen wird, um bei noch ausreichendem Oxidationsschutz eine gute Verlötbarkeit zu erzielen, wird man bei Verbindungen von Metall- und Kunststoffbauteilen diese Schicht stärker auszubilden.
Das Plasma kann auf beliebige Art erzeugt werden. Die Anre­ gung kann durch eine niederfrequente Entladung, beispiels­ weise mit einer Frequenz von ca. 40 kHz und Gleichstrom erreicht werden oder mit einer Hochfrequenzentladung, beispielsweise mit 13,56 bis 56 MHz, durchgeführt werden. Ebenso kann eine Mikrowellenentladung mit beispielsweise ca. 2,45 GHz erfolgen.
Zur Steuerung oder Regelung des Prozesses kann die Zufuhr des Gemisches in den Prozeßraum geregelt werden, bzw. die Zufuhr der einzelnen Komponenten und es können selbstverständlich alle weiteren Prozeßparameter wie Prozeßdruck, Prozeßtempera­ tur und Prozeßdauer gesteuert bzw. geregelt werden.
Gute Ergebnisse wurden beispielsweise beim Einsatz des Ver­ fahrens zur Vorbereitung von zu lötenden Baugruppen mit fol­ genden Werten erzielt: Prozeßdruck zwischen 0,1 mbar und 10 mbar, Prozeßtemperatur zwischen 50°C und 200°C, Behandlungs­ dauer zwischen 30 sek und 5 Minuten bei einer Erregerspannung der Glimmentladungen von 200 bis 1000 Volt.
Der Verbrauch an Wasser und Ethylalkohol, der als organische Verbindung eingesetzt wurde, beträgt dabei ca. 5 g Ethylal­ kohol pro Stunde und etwa 40 g Wasser pro Stunde bei einer Pumpensaugleistung von 60 m³ pro Stunde.
Grundsätzlich sind herkömmliche Plasmaanlagen zur Durchfüh­ rung des erfindungsgemäßen Verfahrens bekannt. Wird die Mi­ schung zur Erzeugung des Plasmas gemäß der Erfindung in gas­ förmigem Zustand zugeführt, müssen an sich bekannte Plasmaan­ lagen, die für die Zuführung von Prozeßgasen geeignet sind, kaum oder überhaupt nicht modifiziert werden.
Soll das Verfahren jedoch mit einer flüssigen Mischung be­ trieben werden, was zahlreiche Vorteile hat, muß der Prozeß raum über Ventile mit zumindest einem Behälter, der die Mi­ schung aufnimmt, verbindbar sein. Werden die Komponenten der Mischung getrennt zugeführt, müssen selbstverständlich ent­ sprechend viele Ventile, Zuführungen und Behälter vorhanden sein.
Die Zuführung der Mischung bzw. der einzelnen Komponenten kann über das in dem Prozeßraum erzeugte Vakuum erfolgen. In diesem Fall braucht lediglich das Ventil bzw. die Ventile ge­ öffnet zu werden und die Mischung bzw. deren Komponenten strömen in den Prozeßraum ein. Die eingebrachte Menge kann über steuerbare Ventile eingestellt werden. Werden die Kompo­ nenten getrennt zugeführt, kann auf diese Weise auch die Zu­ sammensetzung der Mischung eingestellt werden.
Um die Einströmmenge zu steuern, kann der Ventilöffnungsquer­ schnitt und/oder die Öffnungszeit des Ventiles steuerbar sein. Selbstverständlich kann auch eine Durchfluß­ mengen-Meßeinrichtung vorgesehen werden, um eine exakte Regelung zu ermöglichen. Führt vom Prozeßraum eine Leitung zu dem Behäl­ ter der Mischung oder der Komponenten, so wird bereits in dieser Leitung eine Vergasung der Mischung oder deren Kompo­ nenten auftreten, wenn das Vakuum mit der Leitung verbunden wird. In diesem Fall kann ein Luft- bzw. Gasdurchflußmesser zum Einsatz kommen, um die durchgeströmte Menge zu ermitteln.
Selbstverständlich kann die Mischung oder deren Komponenten durch jede beliebige Zugabeeinrichtung flüssig oder gasförmig in den Prozeßraum eingebracht werden. In den Arbeitsräumen kann die Mischung oder deren Komponenten unabhängig davon je­ doch in flüssiger Form drucklos gelagert werden, da diese un­ ter Normalatmosphäre in flüssigem Zustand vorliegen.
Die Erfindung wird folgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Figur zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Eine Plasmaanlage umfaßt einen Prozeßraum 1, der mittels ei­ ner Türe 2 luftdicht verschließbar ist. Der Prozeßraum 1 ist über ein erstes Ventil 3 mit einer Vakuumpumpe 4 verbunden und mit einem zweiten Ventil 5 mit einem ersten Behälter 6 sowie über ein drittes Ventil 7 mit einem zweiten Behälter 8. Auf der Oberseite des Prozeßraumes 2 ist ein Mikrowellengene­ rator 9 zur Erregung des Plasmas vorgesehen.
Die Vakuumpumpe 4 ist einerseits mit dem Prozeßraum 1 ver­ bindbar und andererseits mit einem Abzug 10, über den die Prozeßraum 1 vorliegenden Gase bei Bedarf entfernt werden können. Mittels der Vakuumpumpe 4 kann in dem Prozeßraum 1 ein Vakuum hergestellt werden und es können mittels der Vaku­ umpumpe 4 auch die Gase aus dem Prozeßraum 1 in den Abzug ge­ fördert werden. Der erste Behälter 6 enthält Wasser und der zweite Behälter 8 enthält Ethylalkohol. Zur Lüftung des Pro­ zeßraumes 1 ist eine Lüftungsventil 11 vorgesehen, mittels dem das im Prozeßraum bestehende Vakuum ausgeglichen werden kann.
Folgend wird der Betrieb der Vorrichtung erläutert. Über die Türe 2 wird der Prozeßraum 1 mit den zu behandelnden Gegenständen beladen; anschließend wird die Türe 2 wieder verschlossen. Mittels der Vakuumpumpe 4 wird bei geöffnetem ersten Ventil 3 in dem Prozeßraum 2 ein Vakuum erzeugt. Liegt im Prozeßraum der gewünschte Unterdruck vor, wird das Ventil 3 verschlossen. Sobald das zweite Ventil 5 geöffnet wird, wird Wasser in den Prozeßraum 1 eingesogen. Ebenso wird nach dem Öffnen des dritten Ventils 7 Ethylalkohol in den Prozeß­ raum 1 eingesogen. Mittels der Öffnungszeit der Ventile 5, 7 wird die in den Prozeßraum eingebrachte Menge an Wasser und Ethylalkohol eingestellt.
Befinden sich die gewünschten Mengen an Wasser und Ethylal­ kohol im Prozeßraum 1, werden die Ventile 5, 7 geschlossen und der Mikrowellengenerator 9 aktiviert. Durch die Bestrahlung des im Prozeßraum 1 aufgrund des Vakuums bereits vergasten Wassers und Ethylalkohols wird aus diesem Prozeßgas das gewünschte Plasma erzeugt.
Nach einer vorbestimmten Behandlungsdauer wird der Mikrowel­ lengenerator 9 abgeschaltet, das Lüftungsventil 11 geöffnet und das Vakuum durch Umgebungsluft ausgeglichen. Anschließend wird das erste Ventil 3 geöffnet und das im Prozeßraum 1 vor­ liegende Gas kann über die Vakuumpumpe 4 in den Abzug 10 ge­ fördert werden.
Sobald der Prozeßraum 1 ausreichend entlüftet ist, kann die Türe 2 zur Entnahme der behandelten Gegenstände geöffnet wer­ den und der Prozeßraum 1 neu beladen werden.
Wird das erfindungsgemäße Verfahren in Fertigungsprozessen angewendet, so wird die Plasmaanlage vorteilhaft als Durch­ laufanlage ausgeführt, durch die das zu behandelnde Gut auto­ matisch gefördert wird. Dabei können auch Schleusen vorgese­ hen werden, um den Verlust an Prozeßgas so gering wie möglich zu halten.

Claims (21)

1. Verfahren zur Oberflächenbehandlung oxidierbarer Metalle, bei dem die die Metalle aufweisenden Teile in einen Prozeß­ raum eingebracht werden, in dem aus einem Prozeßgas ein Plasma erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Prozeß­ gas aus einer Mischung bestehend aus Wasser und einer organi­ schen Verbindung erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus 50 bis 98 Vol-% Wasser und 50 bis 2 Vol-% orga­ nischer Verbindung besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Wasser und einem Alkohol oder Di-Alkohol besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkohol Ethylalkohol verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als die Mischung aus Wasser und Ketonen, Karbonsäuren oder Kohlenwasserstoffen besteht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Prozeßgas erst im Prozeßraum (1) er­ zeugt wird und die Mischung oder deren Komponenten flüssig in den Prozeßraum (1) eingebracht werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Prozeßraum (1) ein Vakuum erzeugt wird, in das die Mischung oder deren Komponenten flüssig eingebracht werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung oder deren Komponenten von dem erzeugten Vakuum in den Prozeßraum (1) eingesogen werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung des Prozeßgases durch das Vakuum verursacht wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Prozeßdruck im Prozeßraum (1) zwischen 0,1 mbar und 10 mbar liegt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Prozeßtemperatur im Prozeßraum (1) zwi­ schen 50°C und 200°C liegt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Erregerspannung der Glimmentladungen zwischen 200 V und 1000 V liegt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Behandlungsdauer im Prozeßraum (1) zwi­ schen 30 sek und 5 min beträgt.
14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch einen Prozeßraum (1), der mit einer Vakuumerzeugungseinrichtung verbunden ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeßraum (1) über ein Ventil (5, 7) mit einem Behälter (6, 8) verbindbar ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (6, 8) die Mischung enthält.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeßraum (1) über zumindest zwei Ventile (5, 7) mit zu­ mindest zwei Behältern (6, 8) verbindbar ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Behälter (6, 8) eine Komponente der Mischung enthält.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Ventil (5, 7) steuerbar ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilöffnungsquerschnitt steuerbar ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Öffnungszeit des Ventiles (5, 7) steuerbar ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008002079A1 (de) * 2008-02-20 2009-08-27 Baumüller Nürnberg GmbH Entfernen von Oxidschichten von einer Metalloberfläche insbesondere beim Abisolieren von lackisolierten Kupferdrähten

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4933060A (en) * 1987-03-02 1990-06-12 The Standard Oil Company Surface modification of fluoropolymers by reactive gas plasmas
EP0427020A2 (de) * 1989-11-06 1991-05-15 Herbert Streckfuss Maschinenbau- Und Verwaltungs-Kg Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von zu verlötenden Fügepartnern
US5174855A (en) * 1989-04-28 1992-12-29 Dainippon Screen Mfg. Co. Ltd. Surface treating apparatus and method using vapor
DE4206103A1 (de) * 1992-02-27 1993-09-02 Linde Ag Verfahren zum verloeten von leiterplatten
DE4414263A1 (de) * 1994-04-23 1995-10-26 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren und Vorrichtung zur plasmachemischen Reinigung von Substraten

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4933060A (en) * 1987-03-02 1990-06-12 The Standard Oil Company Surface modification of fluoropolymers by reactive gas plasmas
US5174855A (en) * 1989-04-28 1992-12-29 Dainippon Screen Mfg. Co. Ltd. Surface treating apparatus and method using vapor
EP0427020A2 (de) * 1989-11-06 1991-05-15 Herbert Streckfuss Maschinenbau- Und Verwaltungs-Kg Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von zu verlötenden Fügepartnern
DE4206103A1 (de) * 1992-02-27 1993-09-02 Linde Ag Verfahren zum verloeten von leiterplatten
DE4414263A1 (de) * 1994-04-23 1995-10-26 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren und Vorrichtung zur plasmachemischen Reinigung von Substraten

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008002079A1 (de) * 2008-02-20 2009-08-27 Baumüller Nürnberg GmbH Entfernen von Oxidschichten von einer Metalloberfläche insbesondere beim Abisolieren von lackisolierten Kupferdrähten

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