Oberflächenanalytik in der Reinigungstechnik

Je nach Verwendungszweck sind die Anforderungen an die industrielle Teilereinigung unterschiedlich. Während haftungsmindernde Öle und Fette bei Kleb- und Lackierprozessen stören und in der Mikroelektronik und Optik Partikelverunreinigungen vermieden werden müssen, sind antibakterielle Wirkung und Biokompatibilität der Oberfläche in der Medizintechnik von maßgeblicher Bedeutung. Entsprechend gibt es eine Vielzahl von Analysetechniken, darunter schnelle Online-Verfahren mit hohem Durchsatz, die sich vollautomatisch direkt in die Qualitätssicherung im Fertigungsprozess integrieren lassen, die allerdings typischerweise nur einen Aspekt erfassen und kalibriert werden müssen. Auf der anderen Seite stehen Methoden der klassischen Oberflächenanalytik mit detailliertem Informationsgehalt zur topographischen und chemischen Oberflächenstruktur, allerdings mit Anforderungen an Probenpräparation und Messung. Beschrieben wird die Oberflächenanalytik für ein Beispiel aus der Elektronik, dem bleihaltigen Lotmaterial Sn63Pb37 im Vergleich zu den bleifreien Systemen Sn99,3Cu0,7 und Sn95,5Ag3,8Cu0,7 im Ausgangszustand und nach verschiedenen Reinigungsprozessen mit REM (Rasterelektronenmikroskopie), EDX (energiedisperser Röntgenspektroskopie), XPS (röntgeninduzierter Photoelektronenspektroskopie) und TOF-SIMS (Time-of-Flight-Sekundärionen-Massenspektrometrie). Dabei wird gezeigt, wie die gegenseitige Ergänzung von analytischen und bildgebenden Techniken zu einem umfassenden Bild der Reinigungswirkung auf die Oberflächenstruktur führt.