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Korrosionsschutz elektronischer Baugruppen durch Schutzlackierungen

Schlussbericht für den Zeitraum: 01.02.2007-31.01.2009. Förderkennzeichen AIF 14983 N 1
 
: Fladung, T.

Bremen: Fraunhofer IFAM, 2009, 35 pp.
German
Report
Fraunhofer IFAM ()
Lötwerkstoff; Kupferzinnlegierung; Oberflächeneigenschaft; Oberflächenreinigung; Ätzen; Alterungsverhalten; Schutzlackieren

Abstract
Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurden die beiden bleifreien Lotlegierungen Sn99,3Cu0,7 und Sn95,5Ag3,8Cu0,7 sowie im Vergleich dazu das bleihaltige System Sn63Pb37 untersucht. Betrachtet wurde zunächst der Einfluss verschiedener Reinigungs verfahren auf die chemischen und die topographische Eigenschaften der Lotoberflächen. Anschließend wurde untersucht, wie sich diese Oberflächeneigenschaften in Abhangigkeit von beschleunigten Alterungenverhalten. Zum Abschluss des Projekts sollten schließlich Erkenntnisse über die Zusammenhänge zwischen den Oberflächeneigenschaften der Lote und der Haftung von Schutzbeschichtungen auf diesen Lotsubstraten gewonnen werden. Im ersten Teil des Projekts konnte gezeigt werde, dass die beiden untersuchten Reinigungs verfahren, die alkalische Reinigung Vigon A200 und das saure Verfahren Vigon S100, einen gravierenden Einfluss auf die chemische Zusammensetzung und die Topographie der Lotoberflächen haben. Zum einen zeigten sich beide Verfahren in der Lage, die auf den Lotlegierungen vorhandenen Flussmittelrückstände praktisch vollständig zu entfernen. Darüber hinaus bewirkten die Reinigungen jedoch auch eine deutliche Oberflächenmodifikation der Lotmaterialen selbst. So wurden die Lotoberftächen von beiden Rein insbesondere jedoch von dem sauren Verfahren, stark angeätzt. Der Ätzangriff wirkte sich dabei auf die einzelnen Legierungsbestandteile sehr unterschiedlich aus, so dass sich sowohl die elementare Zusammensetzung als auch die topographische Struktur der Oberflächen zum Teil wesentlich veränderte. Zudem wurden auf den gereinigten Lotsubstraten auch Rückstände aus dem Reinigungsprozess selber gefunden. Als klimatische Alterungstests wurden eine Konstantklirnaauslagerung und eine Temperaturwechselbelastung ausgewählt. Die Untersuchung der gealterten Proben zeigte jedoch, dass beide Auslagerungen praktisch keine Änderung der Lotoberflächen bezüglich ihrer Oxidstrukturen bewirken. Der Einfluss der in diesem Projekt betrachteten klimatischen Alterungen auf die Lotmaterialien ist also deutlich geringer als der Einfluss der Substratreinigungsverfahren. Die Haftfestigkeit von Schutzbeschichtungen auf den Lotlegierungen hängt maßgeblich vom Reinigungszustand der Substrate ab. Die Haftungsuntersuchungen haben gezeigt, dass die Delamination des Schutzlackes mit der Menge der Flussmittelrückstände auf den Lotoberflächen korreliert. Einen Einfluss der klimatischen Alterungstests auf die Lackhaftung konnte dagegen nicht festgestellt werden. Die Substratreinigung stellt demnach ein wesentliches Element der Prozesskette bei der Schutzbeschichtung elektronischer Baugruppen dar.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-128980.html