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8 Inerte Gase und Formiergas T ypischerweise wird zum Schutz vor Oxidation Stickstoff (N 2 ) verwendet. In Kombination mit 5 % W asserstoff wird das Formiergas zur Reduktion von Oxiden ebenfalls v er wendet, in diesem Mi…
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Gesteuerter Kammerdruck
Eine gesteuerte Gasentnahme über eine Vakuumpumpe aus der Prozesskammer verhindert einen Überdruck
beim kontrollierten Spülen über ein separates Proportionalventil zur Einspeisung in die Prozesskammer,
dadurch ist jeder Drucklevel beliebig, softwaregesteuert einstellbar.
Gesteuerter Kammerdruck mit Sticktoffatmosspähre
Drucklevel konstant
Propertionalventil zur
Einspeisung von Stickstoff
Vakuumpumpe zur Steuerung des
Kammerdrucks von 0 - 1000 mbar
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Inerte Gase und Formiergas
Typischerweise wird zum Schutz vor Oxidation Stickstoff (N
2
)
verwendet. In Kombination mit 5 % Wasserstoff wird das
Formiergas zur Reduktion von Oxiden ebenfalls verwendet, in
diesem Mischverhältnis sind keine besonderen Schutzvorrich-
tungen nötig.
Formiergase mit einem Wasserstoffanteil von 5 % bis zu
100 % benötigen zwingend entsprechende Schutzvorrichtun-
gen und werden erst ab 280 °C verwendet. In Abhängigkeit
von der Prozesstemperatur kann der Einsatz von Ameisensäu-
re von Vorteil sein.
Aktivierungsart (Gas)
Investition Benetzung
N
2
N
2
/H
2
(95 %/5 %)
H
2
100 %
Ameisensäure HCOOH
N
2
N
2
/H
2
Unterschiedliche Medien
für unterschiedliche Anforderungen
Abhängig von der Prozesstemperatur und der gewünschten Oxidfreiheit ist der Einsatz
verschiedener Pozessmedien möglich.
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Ameisensäurebubbler
Damit ein prozessstabiles, flussmittelfreies Löten erreicht werden kann, wird das inerte Trägergas (N
2
) mit Ameisensäure
(HCOOH) angereichert und in die Prozesskammer geführt. Damit die „Sättigung“ des Trägergases mit Ameisensäure konstant
bleibt, ist es notwendig die Parameter beim Durchströmen der flüssigen Ameisensäure konstant zu halten. Dazu gehören die
Strömungsgeschwindigkeit, der Volumenstrom, die Temperatur und die Füllmenge des Ameisensäurebehälters (Bubblers).
Die Kontrolle des Stickstoffvolumenstroms ist mit heutiger Regelungstechnik einfach und prozesssicher zu realisieren. Ganz
im Gegenteil zum Füllstand der Ameisensäure in klassischen Bubblerlösungen. Diese klassischen Bubbler müssen manuell,
unter Berücksichtigung der Schutzvorkehrungen für die Mitarbeiter, mit der Säure nachgefüllt werden und unterliegen größe-
ren Schwankungen in der Füllmenge. Fortschrittlicher ist die neue Generation Bubbler, die den Füllstand automatisch kontrol-
liert und nachregelt. Hiermit wird nicht nur ein stabiler Prozess ermöglicht, sondern auch die Sicherheit der Mitarbeiter erhöht,
da Originalgebinde (Standard 10 l) mit Ameisensäure ohne Umfüllen in das Gehäuse des Bubblers eingestellt werden können.
Zur Abrundung des Sicherheitskonzeptes wird das Gehäuse überwacht und ist mit einer eigenen Absaugung versehen.
Die Entfernung der Oxide auf Metallen indet bei der Ameisensäure in einem zweistugen Prozess statt, dessen schematischen
Ablauf sie der nebenstehenden Grak entnehmen können. Im ersten Teil werden sogenannte Formiate des Metalls gebildet
und ab ca. 200 °C werden die Formiate zersetzt (Cu) oder verdampft (SnO, SnO
2
). Das im zweiten Teil gebildete H+ unterstützt
die Oxidentfernung ebenso, wie das ab der Schmelztemperatur flüssige Lot in der reduzierenden Umgebung. Dadurch kann
eine gut benetzbare Oberfläche auf Kupfer und anderen Metallen erreicht werden. Die Anwendung eignet sich ab Prozesstem-
peraturen von über 200 °C.
Gesteuerter Kammerdruck mit Sticktoffatmospähre
Drucklevel konstant
Ameisenbubbler
Pumpe
Propertionalventil
oder
Maß Flow Controller
HCOOH
N2
0 °C
150 °C
200 °C
SnO
2
+ 2 H - COOH Sn + CO
2
+ H
2
O
SnO
+ H - COOH Sn + CO
2
+ H
2
O + H
2
M - (COOH)
2
M + 2CO
2
+ H
2
MO + 2H - COOH M - (COOH)
2
+ H
2
O