DE19717698A1

DE19717698A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Aktivierung von elektrischen Leiterbahnen und Platinenoberflächen

Info

Publication number: DE19717698A1
Application number: DE1997117698
Authority: DE
Inventors: Juergen E Dipl Ing Lang; Manfred Prof Dr Neiger
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: LANG, JUERGEN E., DR., 76229 KARLSRUHE, DE
Priority date: 1997-04-26
Filing date: 1997-04-26
Publication date: 1998-10-29
Also published as: WO1998049368A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entspre chende Vorrichtung zum Reinigen oder Aktivieren der Ober fläche einer auf einem Träger angeordneten elektrisch leitenden Schicht einer elektrischen Leiterbahn oder ei ner elektrischen Kontaktfläche oder der Trägeroberfläche in der Umgebung einer elektrisch leitenden Schicht.

Industriell gefertigte Leiterbahnen oder Kontaktflächen elektronischer Schaltkreise, die als elektrisch leitende oder halbleitende Schicht auf einem Träger angeordnet sind, werden in mehreren Prozeßschritten hergestellt und weiterverarbeitet. Dabei stellt sich das Problem, daß die Schichten sowohl durch den Herstellungsprozeß als auch die Lagerung an der Luft durch Adsorbtionsprozesse verun reinigt sind. Die Beläge können sowohl organische als auch anorganische Schichten sein und beispielsweise aus Kondensaten der Leiterplattenfertigung, Klebe- und Poli merisationsrückständen, aus durch Oxidation gebildeten kohlenstoffhaltigen Verbindungen, aus Metalloxiden oder Metallhydriden bestehen.

Diese Beläge stören das Kontaktieren mit Lötpasten, mit Lötzinn und Passivierungsmitteln, so daß die Schichten entweder sehr schnell weiterverarbeitet oder unmittelbar vor der Weiterverarbeitung durch einen in den Prozeß in tegrierten Reinigungsprozeß gereinigt oder aktiviert wer den müssen. Auch die Oberfläche des Trägers selbst muß für manche Prozeßschritte gereinigt oder aktiviert wer den.

Zur Reinigung und Aktivierung sind verschiedene Verfahren bekannt. Unter Aktivierung wird dabei jede gewollte che mische oder physikalische Reaktion zur Vorbereitung eines anschließenden Bearbeitungsschrittes verstanden, z. B. das Aktivieren einer Kupferoberfläche durch Reduzieren des CuO zu Cu. Bei Badreinigungsverfahren wird eine chemische Reinigung unter Einsatz eines chemischen Reinigungs- und/oder Aktivierungsmittels, das beispielsweise ein fluorierter chlorierter Kohlenwasserstoff, chlorierter Kohlenwasserstoff, eine Kohlenwasserstoffverbindung, ein Flußmittel oder eine wäßrige Lösung sein kann, durchge führt. Diese Verfahren sind wegen der damit verbundenen Umweltbelastung wenig wünschenswert.

Ein anderes bekanntes Verfahren beruht auf plasmaunter stützten Prozessen, wie sie beispielsweise in den Veröf fentlichungen Ch. Oehr in Oberflächentechnik 1994, 32. Jahrestagung der DGO gemeinsam mit der ÖGO, 12.-14. Ok tober 1994, Bad Reichenhall, Seite 79 und von E. Wandke in Technisch Rundschau Transfer Nr. 40 (1996) Seite 34 beschrieben sind. Derartige Plasmaverfahren haben sich in der Praxis zwar als durchführbar erwiesen, weisen jedoch verschiedene Nachteile auf. Sie sind verfahrenstechnisch aufwendig, da ein plasmatechnisches Niederdruckverfahren Druckkammern erfordert, so daß das Verfahren kostenauf wendig ist. Ferner kann das Verfahren nicht als kontinu ierliches Verfahren im laufendem Betrieb durchgeführt werden, weshalb durch die fehlende Integrierbarkeit in einen kontinuierlichen Fertigungsprozeß der technische Aufwand weiter erhöht wird. Die verwendeten Prozeßgase führen zu einer bedenklichen Umweltbelastung. Ferner ist bekannt, daß bei derartigen Verfahren Inhomogenitäten in der gereinigten oder aktivierten Schicht auftreten.

Der Erfindung liegt unter Berücksichtigung dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Reinigen oder Aktivieren der Oberfläche einer auf einem Träger angeordneten elek trisch leitenden Schicht einer elektrische Leiterbahn oder einer elektrischen Kontaktfläche oder der Träger oberfläche in der Umgebung einer elektrisch leitenden Schicht zu schaffen, die die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren vermeidet oder verrin gert.

Insbesondere soll dieses Verfahren in den Fertigungspro zeß integrierbar sein, damit die Gefahr einer Wiederver schmutzung durch Stäube oder Schmutz in der Luft oder durch die Handhabung der Schicht in dem Prozeß verringert ist. Ferner soll daß Verfahren möglichst homogen auf die Schicht bzw. die Trägeroberfläche einwirken und dabei keine oder nur eine geringe Erwärmung bewirken. Es soll umweltfreundlich und kostengünstig durchführbar sein und eine hohe mechanische und elektrische Belastbarkeit sowie ein verbessertes Korrosionsverhalten der Schicht gewähr leisten. Ferner sollte das Verfahren nach Möglichkeit so durchführbar sein, daß sich die Reinigungs- oder Aktivie rungswirkung auf die leitende Schicht konzentriert und der Träger nicht oder nur im geringen Maße angegriffen wird. Insbesondere sollte das Verfahren ermöglichen, beim nachfolgenden Löten der Schicht auf Flußmittel oder naß- chemische Aktivierungsbäder zu verzichten.

Zur Lösung dieser Aufgabe bei einem Verfahren der ein gangs bezeichneten Art wird vorgeschlagen, die zu reini gende bzw. zu aktivierende Schicht bzw. Trägeroberfläche in einem mit Füllgas gefüllten Entladungsraum zwischen zwei Elektroden anzuordnen, wobei zwischen der Schicht und mindestens einer Elektrode ein Dielektrikum angeord net ist, und zwischen den beiden Elektroden durch Anlegen einer Spannung eine durch das Dielektrikum dielektrisch behinderte Entladung zu zünden, deren Mikroentladungen zur Reinigung bzw. Aktivierung unmittelbar auf die Schicht einwirken.

Die Erfindung macht sich die Reinigungswirkung einer di elektrisch behinderten Entladung zur Erzielung der oben genannten Vorteile bei der Reinigung und Aktivierung elektrischer Leiterbahnen oder Kontaktflächen bzw. der umgebenden Trägeroberfläche zunutze. Der Einsatz von di elektrisch behinderten Entladungen (kurz DBE, auch stille Entladung oder Barrierenentladung, englisch "barrier discharge", genannt) ist im Stand der Technik zu Erzeu gung inkohärenter, selektiver Strahlung durch Bildung von Excimer-Molekülen und Freisetzung von UV-Strahlung bei deren Dissoziation und zur Reinigung von Fetten und Ölen auf der Oberfläche von Metallfolien bekannt. Die Reini gung von Metallfilmen mittels DBE ist den Dokumenten DE 43 32 866 A1 und DE 44 04 034 A1 beschrieben, auf die hin sichtlich vorteilhafter Merkmale einer DBE zu Reinigungs zwecken ausdrücklich Bezug genommen wird.

Die DBE ist eine Gasentladung im thermischen Nichtgleich gewicht, die sich im Gegensatz zu anderen Nichtgleichge wichtsentladungen auch bei hohen Drücken von 0,1 bis 10 bar betreiben läßt. Die Anordnung einer DBE besteht aus zwei metallischen Elektroden, zwischen denen sich ein oder mehrere Gasentladungsräume (Gaps) befinden, die je weils nach mindestens einer Seite hin mit einem Dielek trikum als Barriere abgeschlossen sind. Die wesentliche Aufgabe der Dielektrika besteht darin, die Funken- oder Bogenbildung zu verhindern, die zwischen Metallelektroden ohne dielektrische Barriere auftreten würde, sowie die sogenannten Filamente gleichmäßig über die Dielektrikum soberfläche zu verteilen. Die Dielektrika begrenzen den Ladungsumsatz, die Entladungsdauer und die Energiemenge, die in ein einzelnes Filament eingekoppelt werden kann.

Das Plasma in dem Entladungsraum besteht in der Regel aus einer Vielzahl örtlich und zeitlich statistisch verteil ter Einzelentladungen, sogenannten Mikroentladungen oder (Entladungs)Filamenten. Die Entladung kann durch Wahl der entsprechenden Parameter so gesteuert werden, daß ein Multifilament-Betrieb oder ein Einzelfilament-Betrieb, das heißt die gesamte Entladung besteht nur aus einer Mikroentladung, durchführbar ist. Für technische Anwen dungsbereiche ist in der Regel der Vielfilament-Betrieb bevorzugt.

Bevorzugt sind Anordnungen, bei denen jeder Metallelek trode eine dielektrische Barriere vorgelagert ist, so daß der Kontakt des Plasmas mit den metallischen Elektroden unterbunden wird und somit chemische Prozesse des Füll gases mit den Elektroden verhindert werden. Bei Anlegen einer harmonischen oder anharmonischen Spannung (z. B. Wechselspannung) zwischen den Elektroden bilden sich je nach Frequenz, Spannungsanstiegsgeschwindigkeit und Span nungshöhe Teilentladungen bzw. Filamente im Entla dungsraum aus, wenn die Zündspannung bzw. die Zündfeld stärke im Entladungsraum überschritten wird. Je nach Druckbereich und Gaszusammensetzung bildet sich ein homo genes Plasma aus, oder es entstehen kleine dünne Entla dungskanäle, die sogenannten Filamente (Mikroentladungen).

Diese sind in Abhängigkeit von den Betriebsparametern lo kal statistisch verteilt oder stabil und existieren nur für wenige Nanosekunden, so daß der Entladungsvorgang selbstverlöschend ist. Wegen der kurzen Lebensdauer der Mikroentladungen wird die elektrische Energie im wesent lichen in die elektronischen Kanäle gekoppelt; Elektro nen, Ionen und Gas erreichen kein Gleichgewicht, so daß die Elektronen hochenergetisch (ca. 1 bis 10 eV) sind, wogegen die anderen Komponente eine niedrige Energie ha ben.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde überraschen derweise festgestellt, daß die außerordentlich schwieri gen Anforderungen beim Reinigen oder Aktivieren elek trisch leitender Schichten auf einem Träger bzw. dessen nicht leitender Oberfläche mittels der dielektrisch behin derten Entladung gelöst werden können, ohne daß, wie bis her für erforderlich gehalten wurde, ein technisch auf wendiger Niederdruckplasmaprozeß mit einem speziellen Prozeßgas durchgeführt werden muß. Mit der Erfindung wer den somit Ziele erreicht, um die sich die Fachwelt beim Reinigen und Aktivieren von Leiterbahnen und Leiterplat ten schon lange bemüht hat. Um dabei besonders gute Ergebnisse hinsichtlich der Reinigungs- oder Aktivierungswirkung sowie hinsichtlich der konstruktiven Erfordernisse zu gewährleisten, werden bevorzugt die nachfolgenden Maßnahmen einzeln oder in Kombination mit einander eingesetzt.

Nach einem ersten vorteilhaften Merkmal wird vorgeschla gen, daß der Träger, auf dem sich die zu reinigende bzw. zu aktivierende Schicht befindet, selbst als Dielektrikum wirkt, das heißt zwischen der Schicht und einer Elektrode angeordnet ist, um die direkte Ausbildung einer Funken strecke zwischen der Schicht und der Elektrode zu verhin dern. Bevorzugt ist dabei, wenn zwischen der Schicht und der anderen Elektrode ein weiteres Dielektrikum angeord net ist, die DBE also beidseitig dielektrisch behindert ist. Ein anderes bevorzugtes Merkmal ist, daß die Elek trode etwas kleiner als das Dielektrikum ist, das Dielek trikum also seitlich etwas über die Elektrode übersteht.

Die Reinigung bzw. Aktivierung der elektrisch leitenden Schicht bzw. der Trägeroberfläche erfolgt erfindungsgemäß durch die unmittelbare Einwirkung der Mikroentladungen auf die Schicht bzw. Trägeroberfläche. Nach einem weite ren vorteilhaften Merkmal wird vorgeschlagen, daß die Reinigung oder Aktivierung durch bei der dielektrisch be hinderten Entladung entstehende UV-Strahlung unterstützt wird. Nach einem anderen vorteilhaften Merkmal wird vor geschlagen, daß die Reinigung oder Aktivierung durch che mische oder physikalische Einwirkungen des Füllgases auf die Schicht bei der dielektrisch behinderten Entladung, die beispielsweise in UV-Strahlung, insbesondere soge nannte interner UV-Strahlung, d. h. UV-Strahlung in dem Mikroentladungskanal in unmittelbarer Umgebung der zu reinigenden Oberfläche, plasmachemischen Prozessen, Exci mer- oder Radikalbildung bestehen können, unterstützt wird.

Die folgenden Ausführungsbeispiele der Erfindung lassen weitere vorteilhafte Merkmale und Besonderheiten erken nen, die anhand der Darstellung in den Zeichnungen im folgenden näher beschrieben und erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 Vier schematisch dargestellte Varianten mögli cher dielektrisch behinderter Entladungsanord nungen,

Fig. 2 eine einseitig dielektrisch behinderte Entla dungsanordnung,

Fig. 3 eine beidseitig dielektrisch behinderte Entla dungsanordnung,

Fig. 4 eine Anordnung für eine dielektrisch behinderte Entladung zur Reinigung einer Leiterbahn auf einer Platine,

Fig. 5 eine Abwandlung zu Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße An ordnung,

Fig. 7 Emissionsspitzen einer Elektrode,

Fig. 8 Emmisionsspitzen eines Dielektrikums,

Fig. 9 eine Abwandlung zu Fig. 6,

Fig. 10 ein erstes Beispiel eines Reaktionszyklus und

Fig. 11 ein zweites Beispiel eines Reaktionszyklus.

In Fig. 1 sind vier beispielhafte prinzipielle Anordnun gen zur Durchführung einer dielektrisch behinderten Ent ladung dargestellt. Sie umfassen jeweils zwei Elektroden 1, 2, an die eine Hochspannung anlegbar ist. Zwischen den Elektroden 1, 2 befindet sich der Entladungsraum 3, in dem mindesten ein Dielektrikum 4 als dielektrische Bar riere angeordnet ist. Zur Durchführung der Reinigung oder Aktivierung einer elektrisch leitenden Schicht auf einem Träger oder der Trägeroberfläche wird der Träger in den Entladungsraum 3 eingeführt und die DBE gezündet. Durch die sich dabei bildenden Mikroentladungen kann die Schicht bzw. die Trägeroberfläche gereinigt oder akti viert werden.

In Fig. 2 ist schematisch die Ausbildung einer Mikroent ladung 5 bei einer einseitig dielektrisch behinderten Entladungsanordnung dargestellt. Die Fig. 3 zeigt eine Mikroentladung 5 bei einer beidseitig dielektrisch behin derten Entladungsanordnung, bei der zwei Dielektrika 4a, 4b zwischen den Elektroden 1, 2 angeordnet sind.

In Fig. 4 ist eine beidseitig dielektrisch behinderte Entladungsanordnung zum Reinigen elektrisch leitender Schichten auf einem Träger 6 dargestellt. Die erste Elek trode 1 ist eine metallische Platte, die beispielsweise auf Nullpotential liegen kann. Die zweite Elektrode 2 ist an eine nicht dargestellte Hochspannungseinheit ange schlossen. Bei dem Träger 6 handelt es sich um eine Pla tine, beispielsweise auf Basis eines Epoxidharzes, auf keramischer Basis oder auf Polymerbasis (u. a. Polypro pylen oder Polyimide). Sie trägt elektrische Leiterbahnen 7 und elektrische Kontaktflächen 8, die beispielsweise aus Kupfer, einem anderen metallischen Leiter oder einem Halbleiter bestehen können.

Die Platine 6 befindet sich zwischen den Leiterbahnen 7 bzw. Kontaktflächen 8 und der ersten Elektrode 1 und dient als dielektrische Barriere. Ein weiteres Dielektri kum 4 ist zwischen den Leiterbahnen 7 bzw. Kontaktflächen 8 und der zweiten Elektrode 2 angeordnet. Die Elektrode 1 ist bevorzugt etwas kleiner als die Platine 6, um ein seitliches überspringen von Funken zu verhindern. Beim Anlegen einer Wechselspannung mit sinusförmigem, rechteckförmigem oder anderem Verlauf zwischen den Elek troden 1, 2 bilden sich je nach Frequenz, Spannungsan stiegsgeschwindigkeit und Spannungshöhe Teilentladung bzw. Filamente 5 im Entladungsraum 3 aus, die bevorzugt über Leiterbahnen 7 und Kontaktflächen 8 entspringen und auf diesen enden. Die Elektronen in den Entladungsfila menten 5 können mit den Atomen und Molekülen des Füll gases im Entladungsraum 3 und mit den auf der Oberfläche der Leiterbahnen 7 und Kontaktflächen 8 hafteten Stoffen, beispielsweise Aliphaten, in Wechselwirkung treten, was zur Fragmentierung, Radikalbildung sowie zu Oxidations- und Reduktionsprozessen führt.

Insbesondere wenn die Leiterbahnen 7 bzw. Kontaktflächen 8 gegenüber dem Träger 6 erhöht sind oder aus metalli schen Werkstoffen bestehen, kommt es zu punktuellen Ent ladungen, die die Oberfläche des Trägers 6 nicht mehr gleichmäßig belegen, sondern sich auf die Leiterbahnen 7 und Kontaktflächen 8 konzentrieren (NF-Betrieb), was vor teilhaft ist. Die mit der DBE verbundene Leuchterschei nung, die beispielsweise in Luft auftritt, ist ein Indi kator für die Ausdehnung des Emissionsgebietes und damit für die eingekoppelte elektrische Leistung. Die Filament bildung ist von dem Druck in dem Entladungsraum 3, der Gasart des Füllgases, der Spannungsanstiegsgeschwindig keit, der Spannungshöhe, dem Abstand im Entladungsraum 3 (Gap-Abstand), der Art und Dicke der Dielektrika und der Frequenz abhängig.

In dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die dielektrische Barriere 4 auf der Seite, die der zu reinigenden Schicht, das heißt der Leiterbahn 7 und der Kontaktfläche 8, zugewandt ist, eine zu der Kontur der Schicht korrespondierende und der Schicht gegenüberlie gend angeordnete erhabene Ausformung 9 auf. Dies kann in besonderen Anwendungsfällen zweckmäßig sein, um die Mi kroentladungen noch stärker auf die zu reinigende Schicht zu konzentrieren. In der Regel ist dies jedoch nicht er forderlich, da die Mikroentladungen wie vorstehend erläu tert bereits weitgehend selbstfokusierend sind, der tech nische Aufwand zur Herstellung speziell geformter Ausfor mungen 9 auf der dielektrischen Barriere 4 hoch sein kann und die universelle Einsetzbarkeit der entsprechenden An ordnung dann nicht mehr gewährleistet ist. Es ist jedoch nicht erforderlich, daß die Kontur der Ausformung 9 prä zise derjenigen der Schicht entspricht, sondern es kann genügen, wenn die Ausformung 9 ein vereinfachtes Abbild darstellt.

In Fig. 5 ist die auf die Leiterbahn 7 lokalisierte Aus bildung der Mikroentladungen 5 schematisch dargestellt. Bemerkenswert hierbei ist, daß sich die Mikroentladungen 5 auf die Leiterbahnen 7 der Platine 6 konzentrieren und nicht, oder nur in geringem Ausmaß, auf die anderen, nicht mit Leiterbahnen 7 beschichteten Bereiche der Pla tine 6 oder die nicht von der Platine 6 abgedeckten Be reiche der metallischen Elektrode 1 einwirken.

Als dielektrische Barriere 4 kommen im erfindungsgemäßen Zusammenhang sämtliche für die DBE bekannten Materialien in Betracht. Insbesondere geeignet sind Diamant oder Ke ramiken, z. B. Al₂O₃, Gläser, Porzellan oder andere hoch spannungsfeste keramische Isolierstoffe (z. B. nach DIN 40685) sowie isolierende Kunststoffe (z. B. nach VDE 0303) wie Flurcarbon, Polyvinylchlorid oder Phenoplaste (mit Beimischungen) mit ausgeprägter Hochspannungsfertigkeit sowie Teflon und PVC. Im dargestellten Beispielsfall ist die den Leiterbahnen 7 zugewandte Oberfläche des Dielek trikums 4 vergütet, beispielsweise mit einer Diamant schicht.

In Fig. 6 ist eine Anordnung zur Durchführung einer DBE dargestellt. Sie umfaßt ein isolierendes Gehäuse, das sich aus einer Grundplatte 10, einem Deckel 11 und Sei tenplatten 12 zusammensetzt. Die untere Elektrode 1 be findet sich auf Massepotential und die obere Elektrode 2 ist über eine Durchführung 14 mit einer Hochspannungsein heit 13 verbunden. Die Elektroden 1, 2 können in bekann ter Weise, beispielsweise als metallische Platte, als Netz- oder Gitterelektrode oder als Elektrolytelektrode ausgeführt sein.

Der Entladungsraum 3 ist mit einem Füllgas gefüllt. Das Füllgas kann je nach dem durchzuführenden Prozeß im we sentlichen Luft sein oder ein Inertgas und/oder ein spezielles Prozeßgas umfassen. Vorteilhafte Inertgase, d. h. chemisch passive Stoffe, sind Edelgase und Stick stoff. Die Zusammensetzung kann variabel sein. Aus Ko stengründen sind N₂ und Ar bevorzugt. Das Inertgas wird überwiegend durch physikalische Stöße oder UV-Produktion an der Reinigung oder Aktivierung teilhaben. Ein Prozeß- gas ist vorzugsweise ein gasförmiger Reaktionsvermittler, der also die chemische Reaktion unterstützt. Der Reakti onsvermittler kann oxidierend sein, z. B. O₂, NO_x, H₂O, oder reduzierend sein, z. B. H₂, N₂ oder Kohlenwasser stoff, insbesondere ein kurzkettiger. Es ist aber auch möglich, eine Kombination aus oxidierenden und reduzie renden Reaktionsvermittlern zu verwenden. Der Anteil des Reaktionsgases beträgt vorteilhafterweise 1 bis 5 Volu menprozent bzw. der Anteil der Luft bzw. des Inertgases typischerweise 90 bis 95%. Die jeweilige Zusammensetzung und die Anteile der einzelnen Komponenten kann je nach Anwendungsfall angepaßt werden und stark variieren.

Besonders vorteilhafte Füllgase können ein Edelgas, einen kurzkettigen Kohlenwasserstoff, Stickstoff, Ar/H₂O, N₂/H₂, Ar/O₂ (ca. 5 : 1), N₂/NO_x, H₂/H₂O (vorzugsweise 1 : 1 bis 3 : 1) in Ar, Ar/H₂ (vorzugsweise 1 : 4 bis 4 : 1), N₂/O₂, Ar/H₂/H₂O (vorzugsweise ca. 3 : 1 : 1) oder eine Kombination daraus umfassen.

Nach einem vorteilhaften Merkmal kann vorgesehen sein, daß die Zusammensetzung des Füllgases variiert, gesteuert oder geregelt wird. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn der Feuchtegehalt des Füllgases unter seinen Taupunkt bzw. den Sättigungsdampfdruck variiert, gesteu ert, geregelt oder gehalten wird. Dabei wird vorteilhaf terweise ein Sicherheitsabstand zu dem Taupunkt bzw. Sät tigungsdampfdruck eingehalten. Dies kann vorteilhaft sein, um einen Feuchteniederschlag aufgrund des als Reak tionsprodukt entstehenden Wassers zu vermeiden, da hier durch die dielektrisch behinderte Entladung nicht mehr durchführbar wäre.

Der Druck in dem Entladungsraum 3 beträgt vorteilhafter weise zwischen 10 mbar und 10 bar. Eine besonders vorteilhafte Ausführung zur Integration des erfindungsge mäßen Verfahrens in einen Fertigungsprozeß besteht darin, daß der Entladungsraum 3 unter Normal- oder Umgebungsbedingungen steht.

Das Füllgas wird über die Füllgaszufuhr 15 dem Entla dungsraum 3 zugeführt. Zur besseren Verteilung kann eine Mehrzahl von Einströmöffnungen oder Einströmdüsen 16 vor gesehen sein, wodurch die Gaszufuhr in gassparender Weise erfolgen kann und ein schneller Gasaustausch zur Entfer nung der Endprodukte, z. B. CO₂, SO₃ und H₂O aus dem Ent ladungsraum 3 ermöglicht wird. Darüber hinaus kann durch eine Veränderung der Gaszusammensetzung eine gegebenen falls erforderliche Steuerung des Prozesses in Richtung Oxidation oder Reduktion erfolgen. Der Gasabsaugung 17 kann bedarfsweise eine Gaswäsche 18 nachgeschaltet sein, um beispielsweise HCl als Abbauprodukt von Chlorkohlen wasserstoffen oder andere Schadstoffe auszuwaschen.

Die von der Hochspannungseinheit 13 gelieferte Spannung kann sinusförmig oder rechteckförmig sein oder einen an deren alternierenden Verlauf aufweisen. Die Spannung be trägt typischerweise zwischen 200 V und 15 kV und die in den Entladungsraum 3 eingekoppelte elektrische Leistung beträgt bei einem typischen Abstand der Elektroden 1, 2 von 0,2 mm bis 20 mm ca. 10 mW/cm² bis 1 W/cm² bezogen auf die Elektrodenoberfläche.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Anordnung bestand die di elektrische Barriere 4 aus Quarzglas, das zur Erzeugung von Emissionsspitzen 19 30 min. mit Flußsäure angeätzt wurde. Die Dicke des Quarzglases betrug 1 bis 4 mm mit einem typischen Wert von 2 mm. Die Isolation und Ab standshalter bestanden aus 2 mm dickem Teflon. Die Elek troden 1,2 bestanden aus Stahl und hatten eine Dicke von 1 cm. Als Spannungsquelle diente eine Sinusspannung von 1 kHz mit 12 bis 16 kV. Der Gap-Abstand betrug 2 mm. Als Füllgas wurde Luft verwendet. Der Druck betrug 1 bar und es wurde mit einer Austauschrate von 10 Liter pro Minute gespült. Mit dieser Anordnung konnte eine keramische Pla tine, die mit Leiterbahnen in Dünn- und Dickschicht ver sehen war, erfolgreich gereinigt werden.

Die Elektronenenergieverteilung kann unter anderem durch die Zusammensetzung des Füllgases in Verbindung mit dem Abstand (Gapschlagweite, Gapabstand) der Elektroden 1, 2 optimal eingestellt werden. Beispielsweise ist bekannt, daß mittlere Elektronenenergien um 5 eV optimal für die Elektronenstoßdissoziation von O₂ sind, was wichtig für die Produktion von Sauerstoffradikalen ist. Weitere Ein zelheiten hierzu sind der Veröffentlichung UCRL-JC-122530 des Lawrence Livermore National Laboratory vom 4. Dezem ber 1995 zu entnehmen.

Eine weitere, in der in Fig. 6 dargestellten Anordnung realisierte Möglichkeit zur Homogenisierung der Entladung bei niedrigen Spannungswerten besteht darin, daß die der zu reinigenden oder zu aktivierenden Schicht zugewandte Seite des Dielektrikums 4 der Schicht zugewandte Emissi onsspitzen 19 aufweist. Derartige Emissionsspitzen 19 sind beispielsweise durch Ätzen des dielektrischen Basismate rials (z. B. Al₂O₃-Bulk) mit Flußsäure leicht und gezielt herstellbar (siehe W. Lang, Technische Rundschau Transfer Nr. 10 (1996) S. 32, DE 43 04 846 A1 und DE 43 15 075 A1), wodurch sich dann die erforderliche Feldstärke für die Elektronenemission der Teilentladung erheblich reduzieren läßt. In Übereinstimmung mit der Schottky- bzw. Townsend- Theorie reduziert sich bei dieser Anordnung die für die Teilentladung erforderliche Feldstärke je nach Ausbildung der Spitze von ca. 10⁷ V/cm auf bis zu 10⁴ V/cm.

Ein beispielhafter Ätzprozeß zur Erzeugung von Spitzen ist in der Veröffentlichung W. Genthe, VDI Bericht Nr. 272, für die Verwendung von porösem Silizium oder Silika ten bzw. Halbleitern beschrieben. Dabei werden in einem Ätzprozeß die Korngrenzen des Dielektrikummaterials her ausgebildet, wodurch z. B. bei Al₂O₃, dessen Körnung typi scherweise 20 µm im Durchmesser beträgt, Krümmungsradien der Kornspitzen von ca. 1 µm erzielbar sind. Solche Spit zen können aber auch durch andere auftragende oder abtra gende Prozesse, beispielweise durch UV-Strukturierung ge mäß dem Dokument DE 41 13 524 A1 hergestellt werden.

Unter Emissionsspitzen 19 werden im erfindungsgemäßen Zu sammenhang alle Arten von Erhebungen, Kanten und Spitzen verstanden, die derartig kleine Krümmungsradien aufwei sen, daß die Emission bevorzugt an diesen Stellen statt findet. Derartige Emissionsspitzen können also sowohl beispielsweise in nadelförmiger Verteilung angeordnet, also isoliert stehende einzelne Spitzen sein als auch durch eine oberflächliche Profilierung eines entsprechen den Materials erzeugt werden. Dies kann beispielsweise auch eine schuppenartige Strukturierung oder andersartige Zerklüftung einer Oberfläche sein. Wesentlich ist, daß die Emissionsspitzen einen kleinen Krümmungsradius auf weisen, der vorzugsweise im wesentlichen zwischen 10 nm und 0,5 mm beträgt, so daß sich die Emission auf die Spitzen konzentriert und dadurch erleichtert ist.

Bei nadel- oder nagelförmigen Emissionsspitzen wird die Oberflächendichte vorteilhafterweise zwischen 1 und 100 pro cm² liegen. Bei einer profilierten Oberfläche ist die Dichte durch den jeweiligen Prozeß beeinflußbar. Die Höhe der Emissionsspitzen kann bis zu 1 cm oder mehr betragen. Die Größe ist variabel und hängt von dem verwendeten Ma terial, beispielsweise Glas oder Keramik, ab. Die Dichte ergibt sich aus der Korngröße der Keramik. Die Verteilung der Körner und ihre Größe sind statistisch um einen typi schen, materialabhängigen Mittelwert schwankend. Dasselbe gilt auch für ihre Form. Andere Bedingungen können herr schen, wenn die Oberfläche nicht mittels eines abtragen den Prozesses, sondern mittels eines auftragenden Prozes ses bearbeitet wird, wie dies z. B. bei Diamant oder Sili zium der Fall sein kann.

Der Vorteil von Emissionsspitzen 19, durch die Koronaef fekte zu der DBE hinzukommen und eine Hybrid-Entladung stattfindet, bestehen darin, daß die Entladung homogeni siert wird und die Erfordernisse hinsichtlich der Lei stungsmerkmale der Hochspannungseinheit 13 reduziert wer den. Eine besonders dichte Belegung der zu behandelnden Oberfläche mit relativ schwachen Mikroentladungen, eine sogenannte sanfte Behandlung, erreicht man vorteilhafter weise mit Spannungsanstiegsgeschwindigkeiten, die größer als 10 kV/µs betragen. Bei großen Spannungsanstiegsge schwindigkeiten zünden die örtlich verteilten Mikroentla dungen gleichzeitig; da jedoch die Gesamtenergie eines Entladungsvorganges vorgegeben ist, ist die mittlere Energie pro Mikroentladung, d. h. pro Entladungsfilament geringer und damit die Behandlung schonender. Bei Verwen dung von Emissionsspitzen 19 kann die erforderliche Span nungshöhe und/oder die Spannungsanstiegsgeschwindigkeit reduziert werden.

Um eine hohe mittlere Elektronenenergie von beispiels weise 10 eV zu erhalten, kann es bei an der Oberfläche ebenen Elektroden oder dielektrischen Barrieren vorteil haft sein, hohe Spannungen oder Spannungsanstiegsgeschwindigkeiten von größer als 10 kV/µs zu verwenden. Durch Emissionsspitzen 19 kann dieser Wert erheblich geringer sein, so daß technologisch weni ger aufwendige und somit kostengünstigere Hochspannungs einheiten 13 Verwendung finden können. Ferner kann durch Emissionsspitzen 19 die erzielbare mittlere Elektronen energie lokal in Spitzenumgebung auf Bereiche über 6 bis 12 eV erhöht werden, wodurch neuartige und energieef fiziente chemisch-physikalische Reaktionen und Reakti onskanäle möglich werden, die bisher in der Oberflächen reinigung und bei höheren Drücken bzw. bei Normalbedingungen keine Bedeutung hatten.

Die Homogenisierung der Entladung hat den Vorteil, daß die örtlich verteilten Mikroentladungen (Entladungsfilamente) 5 bei geringen Spannungen gleich zeitig zünden und somit eine intensive Reinigungs- oder Aktivierungswirkung erzielt wird. Eine besonders vorteil hafte Ausbildung kann darin bestehen, daß die Emissions spitzen 19 nur in einem der zu reinigenden oder zu akti vierenden Schicht oder Trägeroberfläche gegenüberliegen den Bereich angeordnet sind, also zumindest in etwa zu deren Kontur korrespondierend angeordnet sind.

In Fig. 7 ist schematisch die Ausbildung einer Mikroent ladung 5 an einer Metallelektrode 2 dargestellt, die Emissionsspitzen 19b aufweist. In Fig. 8 ist die Situa tion an einem Dielektrikum 4a, das mit Emissionsspitzen 19a versehen ist, schematisch dargestellt.

Die Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Reinigung einer Platine 6 mit darauf ange ordneten elektrischen Leiterbahnen. Die Elektrode 2 weist Emissionsspitzen 19 auf, die in ihrer Tiefenverteilung schematisch dargestellt sind. Die Elektrode 1 unter der Platine 6 ist etwas kleiner als die Platine 6 und optio nal von einer Seitenplatte 12 eingefaßt. Die Lage der Elektrode 1 unter der Platine 6 ist durch eine gestri chelte Linie in der Platine 6 angedeutet. Der isolierende Paßrahmen der Seitenplatte 12 kann auch entfallen.

Ein anderes vorteilhaftes Merkmal kann darin bestehen, daß das erfindungsgemäße Verfahren zwei- oder mehrstufig durchgeführt wird, also beispielweise die Höhe der Span nung an den Elektroden 1, 2, deren zeitlicher Verlauf, die elektrische Leistung oder die Zusammensetzung oder der Druck des Füllgases variiert wird. Die Steuerung der Zusammensetzung des Füllgases in zwei oder mehr Phasen, beispielsweise in eine Oxidations- und Reduktionsphase, kann sinnvoll sein, da in dem eingangs genannten Artikel von Ch. Oehr gezeigt wurde, daß die Oxidschicht bei der oxidativen Plasmareinigung, beispielsweise bei Silber-, Kupfer- oder Stahlproben anwächst. Dies kann manchmal ge wünscht sein, beispielsweise beim Eloxieren, doch im Re gelfall beeinträchtigt eine Oxidschicht die Qualität des Bauteils, bzw. dessen Lötbarkeit.

In diesem Fall kann einerseits mit weniger stark oxidie renden Plasmen, beispielsweise Argon, Argon/Stickstoff- Plasma, Argon/Wasserstoff-Plasma oder Stick stoff/Wasserstoff-Plasma gearbeitet werden, wobei die langkettigen Kohlenwasserstoffe zu kurzkettigen Kohlenwasserstoffen fragmentiert werden und die Fragmente aufgrund ihres höheren Dampfdruckes in die Gasphase über gehen, so daß die Oberfläche sauber wird. Andererseits können bei Elektronenenergien von wenigen eV, beispiels weise bei Normalbedingungen typischerweise 3 eV für Cu₂O und bei Substrattemperaturen unter 100 C° einige Oxide bis zu den Metallen, beispielsweise Cu, Ni oder Fe redu ziert werden. Von anderen, beispielsweise Titan und Vana dium, erhält man Suboxide.

Wenn man einen Anhaltspunkt erhalten möchte, ob ein Oxid schwer oder leicht reduzierbar ist, z. B. in einem Ar/H₂- Plasma, kann man die freie Energie der Oxidation von Was serstoff dG'H mit der Oxidation beispielsweise der Me talle dG'M vergleichen. Ist die Differenz dG=(dG'H)- (dG'M) groß, so ist die Reduktion schwieriger. Die Diffe renz dG ist beispielsweise bei den Metallen Al, Mg und Ca besonders groß, so daß deren Oxide besonders schlecht zu reduzieren sind, was aber gerade bei dielektrischen Bar rierematerialien wie beispielsweise Al₂O₃ (erfordert ca. 10 eV) gewünscht ist, da diese nicht angegriffen werden sollen.

Manchmal können die Oxidations-/Reduktionsvorgänge zu Ge fügestörungen und Änderungen der Morphologie gegenüber der ursprünglichen Metalloberfläche führen, welche die Funktionsfähigkeit eines Bauteils beispielsweise durch Rissbildung beinträchtigen kann. Es sollte daher im Ein zelfall geprüft werden, ob zur Entfernung organischer Verunreinigungen das stark oxidierende Luftplasma verwen det werden kann oder ob nicht ein anderes Plasma bei spielsweise Ar/H₂ zu einem vergleichbaren Reinigungser folg führt, ohne dabei das Metall zu oxidieren.

Ein beispielhafter Prozeß kann wie folgt aussehen. Zunächst wird die Platine unter einer oxidativen Atmo sphäre gereinigt und gegebenenfalls anschließend mit ei ner strukturierenden Schutzbelackung versehen. In einem anschließenden Verfahrensschritt werden die zu lötenden Gebiete durch ein reduzierendes Füllgas aktiviert. Hier durch wird die Anzahl der erforderlichen Prozeßschritte verringert und ein chemisches Bad zur Oberflächenaktivie rung ist nicht erforderlich. Ein Vorteil dabei ist, daß der Lötprozeß flexibel gestaltet werden kann, indem auf reduzierende Flußmittel vor oder während des Lötprozesses und deren Entfernung nach dem Lötprozeß verzichtet werden kann, da die gereinigten und reduzierten Schichten beson ders benetzungsfähig sind, wie aus Niederdruckplasmaver fahren bekannt ist.

Vergleicht man die Oberflächenreinigung durch DBE mit der durch externe UV-Strahlung, so ergibt sich bei der DBE eine etwa 30mal höhere Abtragrate als bei externer UV-Be strahlung; bei UV-Bestrahlung beträgt sie ca. 30 Atomla gen pro Minute, bei DBE ca. 600 Atomlagen pro Minute (Diplomarbeit Haalboom, Universität Karlsruhe 1993). Außer der Erzeugung von Radikalen kann in dem erfindungs gemäßen Verfahren interne UV- und VUV-Strahlung erzeugt werden, die zum Reinigen oder Aktivieren beiträgt. Der Begriff interne Strahlung bedeutet dabei, daß die Strah lung in unmittelbarer Umgebung der zu reinigenden oder zu aktivierenden Oberfläche erzeugt wird. Dies hat besondere Vorteile, da UV-Strahlung und in noch höherem Maße VUV- Strahlung eine kurze freie Weglänge besitzt und bei ex terner Bestrahlung daher eine beeinträchtigende Absorb tion in dem Füllgas erfolgt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dagegen kann die UV- und VUV-Strahlung aufgrund der Entstehung in unmittelbarer Umgebung der Fläche, auf die sie einwirkt, besonders effizient und intensiv bei tragen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können somit vielfäl tige chemische und physikalische Prozesse zum Reinigen und Aktivieren beitragen (siehe O. Wolf, Diplomarbeit Universität Karlsruhe 1993). Hierzu rechnen insbesondere Anregung, Ionisierung und Radikalbildung durch Elektro nenstöße auf Atome und Moleküle, Abregung, elastische Streuung, innere Anregung durch Elektronenstöße, Anlage rung von Elektronen, Ionisation, Penning-Ionisation, Bil dung und Zerstörung von Excimermolekülen, Neutralisierung und Radikalvernichtung durch chemische Reaktionen, durch weitere Stöße mit anderen Molekülen und Atomen oder mit der Wand.

Ein beispielhafter Prozeß ist die Wechselwirkung eines schnellen Elektrons mit einem N₂-Molekül. Hierbei resul tieren ein langsames Elektron und 2 N(4S), aus denen bei spielsweise ein N(4S) und N(²D) resultieren. Der weitere Prozeß kann gemäß der Veröffentlichung UCRL-JC-122532 des Lawrence Livermore National Laboratory vom 21. November 1995 erfolgen. Durch eine Untersuchung der freiwerdenden Energien und der möglichen Reaktionswege kann man daraus die Reaktionsketten für Atome und Moleküle, die durch Elektronenstoß in einem ersten Schritt angeregt werden, ermitteln, wobei nach Reaktionen weitere angeregte Atome und Moleküle entstehen können. Beispielsweise wird in Luft und bei mittleren Elektronenenergien von ca. 4 eV ein primär oxidierendes Plasma erzeugt, wobei unter an derem O^3p und O^1D im Verhältnis 2 : 1 sowie NO-Moleküle und OH-Radikale gebildet werden.

Ein beispielhafter Reaktionszyklus zum Abbau langkettiger Kohlenwasserstoffe ist die Oxidation von R-CH₃ über die Stufen Alkan, Alkyl, Alkylperoxid, Alkyloxy, Aldehyd zum um die CH₃-Gruppe reduzierten Alkan, wie in Fig. 10 dar gestellt ist. Voraus geht eine Erzeugung von O^3p und O^1d durch Elektronenstöße. In Fig. 10 bezeichnen die Bezugs zeichen 101 langkettige Kohlenwasserstoffe auf der zu reinigenden Oberfläche, 102 Abbauprodukte, die in die Gasphase übergehen, 103 OH-Radikale als Produkt von O(^1D) + H₂O → 2 OH, 104 O₂ aus dem Prozeßgas oder aus Luft, 105 O₂ als Reaktionsprodukt, 106 H₂O aus dem Prozeßgas und 107 H₂O als Reaktionsprodukt. Ferner sind chemische Radikale 108 gemäß der Gleichung HO₂ + NO → NO₂ + OH be achtlich.

Ein weiterer beispielhafter Reaktionszyklus zum Abbau von chlorhaltigen Kohlenwasserstoffen ist die Oxidation von Tetra zu CO₂, HCl und C1₂, wie in Fig. 11 (Dissertation Z. Falkenstein, Universität Karlsruhe 1996) dargestellt. Dabei sind die langlebigen Zwischen- oder Endsubstanzen 20 und die Kettenpropagatoren 21 besonders hervorgehoben. Bei dem letztgenannten Reaktionsschema wird ersichtlich, daß es vorteilhaft sein kann, bei Verschmutzungen in Form von chlorierten Kohlenwasserstoffen die entstehenden Ab gase einer Naßwäsche zu unterziehen.

Bezugszeichenliste

1

Erste Elektrode

2

Zweite Elektrode

3

Entladungsraum

4

Dielektrikum

5

Mikroentladung

6

Träger (Platine)

7

Leiterbahn

8

Kontaktfläche

9

Ausformung

10

Grundplatte

11

Deckel

12

Seitenplatte

13

Hochspannungseinheit

14

Durchführung

15

Füllgaszufuhr

16

Einströmdüsen

17

Gasabsaugung

18

Gaswäsche

19

Emissionsspitzen

20

Langlebige Substanzen

21

Kettenpropagator.

Claims

1. Verfahren zum Reinigen oder Aktivieren der Oberfläche einer auf einem Träger (6) angeordneten elektrisch leitenden Schicht einer elektrischen Leiterbahn (7) oder einer elektrischen Kontaktfläche (8) oder der Trägeroberfläche in der Umgebung einer elektrisch leitenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die zu reinigende bzw. zu aktivierende Schicht in ei nem mit Füllgas gefüllten Entladungsraum (3) zwischen zwei Elektroden (1,2) angeordnet wird, wobei zwischen der Schicht und mindestens einer Elektrode (2) ein Dielektrikum (4) angeordnet ist, und zwischen den beiden Elektroden (1, 2) durch Anlegen einer Spannung eine durch das Dielektrikum (4) dielektrisch behin derte Entladung gezündet wird, deren Mikroentladungen (5) zur Reinigung bzw. zur Aktivierung unmittelbar auf die Schicht oder die Trägeroberfläche einwirken.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dielektrikum (4) der Träger (6) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) zwischen der Schicht und der er sten Elektrode (1) angeordnet ist und ein weiteres Dielektrikum (4) zwischen der Schicht und der zweiten Elektrode (2) angeordnet ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum (4) Dia mant oder ein keramischer, hochspannungsfester Iso lierstoff wie Keramik, Glas oder Porzellan oder ein isolierender Kunststoff wie Teflon, Polyvinylchlorid, Fluorcarbon oder Phenoplast ist oder eine mit einem solchen Stoff vergütetet Oberfläche aufweist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllgas im wesentli chen Luft ist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllgas ein Inertgas umfaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Inertgas ein Edelgas oder Stickstoff umfaßt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllgas einen gasförmigen Reaktionsvermittler umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllgas einen oxidierenden Reaktionsvermitt ler umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllgas einen reduzierenden Reaktionsvermitt ler umfaßt.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 10.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllgas ein Edelgas, einen kurzkettigen Kohlenwasserstoff, Stickstoff, Ar/H₂O, N₂/H₂, Ar/O₂, N₂/NO_x, H₂/H₂O in Ar, Ar/H₂, N₂/O₂, Ar/H₂/H₂O oder eine Kombination daraus umfaßt.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung des Füllgases variiert, gesteuert oder geregelt wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtegehalt des Füllgases unter seinen Taupunkt bzw. den Sättigungs dampfdruck variiert, gesteuert, geregelt oder gehal ten wird.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Füllgases zwischen 10 mbar und 10 bar beträgt.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllgas Normal- oder Umgebungsbedingungen aufweist.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Elektrode (1, 2) eine metallische Platte, eine Netz- oder Gitterelektrode oder eine Elektrolytelektrode ist.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung oder Akti vierung durch bei der dielektrisch behinderten Entla dung entstehende UV- oder VUV-Strahlung, insbesondere interne Strahlung unterstützt wird.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung oder Akti vierung durch chemische und oder physikalische Ein wirkung des Füllgases auf die Schicht oder die Trä geroberfläche bei der dielektrisch behinderten Entladung unterstützt wird.

20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei- oder mehrstufig durchgeführt wird, wobei die Höhe der Spannung an den Elektroden (1, 2), deren zeitlicher Verlauf, die elek trische Leistung oder die Zusammensetzung oder der Druck des Füllgases variiert wird.

21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der zu reinigenden oder zu aktivierenden Schicht oder Trägeroberfläche zugewandte Seite des Dielektrikums (4) eine zu der Kontur der Schicht korrespondierende und der Schicht oder der Trägeroberfläche gegenüberliegend ange ordnete erhabene Ausformung (9) aufweist.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der zu reinigenden oder zu aktivierenden Schicht oder Trägeroberfläche zugewandte Seite des Dielektrikums (4) oder der Elek trode (2) der Schicht bzw. der Trägeroberfläche zuge wandte Emissionsspitzen (19) aufweist.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Emissionsspitzen (19) nur in einem der Schicht oder der Trägeroberfläche gegenüberliegenden Bereich angeordnet sind.

24. Vorrichtung zur Durchführung einer dielektrisch be hinderten Entladung, insbesondere zum Reinigen oder Aktivieren der Oberfläche einer auf einem Träger (6) angeordneten elektrisch leitenden Schicht einer elek trischen Leiterbahn (7) oder einer elektrischen Kon taktfläche (8) oder der Trägeroberfläche in der Umge bung einer elektrisch leitenden Schicht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 23, umfassend einen mit Füllgas füllbaren Entladungsraum (3) zwischen zwei Elektroden (1, 2), an die eine Spannung anlegbar ist, und ein Di elektrikum (4) für die dielektrische Behinderung der Mikroentladungen (5), dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum (4) oder eine Elektrode (2) Emissions spitzen (19) aufweist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Emissionsspitzen (19) im wesentlichen zwischen 10 nm und 0,5 mm beträgt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekenn zeichnet, daß die Emissionsspitzen (19) in nadelför miger Verteilung angeordnet sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekenn zeichnet, daß die Emissionsspitzen (19) durch eine oberflächliche Profilierung gebildet sind.