Vergleichende Eigenschaften von Legierungen im flüssigen Zustand

Für die so genannten Flowlötverfahren, also das Wellen- und Selektivlöten, sind viele Eigenschaften der flüssigen Lote, die für die Umstellung auf bleifreie Lotlegierungen wichtig sind, nur unzureichend bekannt. Die mangelnde Benetzung, der unvollständige Durchstieg und auch resultierende Fehler in der Lötverbindung wie z.B. das Fillet Lifting können den bleifreien Legierungen zwar zugeordnet werden, der ursächliche Zusammenhang ist jedoch weitgehend unerforscht. Ebenso werden zur Reduzierung der enorm hohen Ablegierung von Leiterplattenmetallisierungen und Tiegelmaterialien sowie auch zur Verfestigung der Lötverbindungen zusätzliche mikrolegierte Elemente in die Lote eingebracht, deren Wirkung vom jeweiligen Hersteller zwar qualitativ beschrieben wird, jedoch oft nicht vergleichend bewertet werden kann. Dies hat zur Gründung eines Industriekreises mit dem Fraunhofer IZM geführt, um vergleichende Untersuchungen durchzuführen. Eine Auswahl der erzielten Ergebnisse soll in diesem Artikel vorgestellt werden.

Many of the behaviors of liquid solders, which are demanded for the lead-free changeover, are unsatisfactory known for the so called flow soldering processes, that is wave soldering and selective soldering. The poor wetting behavior, the incomplete via filling and also for resulting failure in the solder joints like fillet lifting are related to the lead-free solders, the causal correlation widely unexplored. Additional micro-alloyed elements in the solder alloys, which serve the purpose to reduce the dissolving of pcb metallization or pot corrosion as well the hardening of the solder joints, were qualitatively specified by the suppliers, but often not comparable in its effects. Therefore an industrial team was founded together with Fraunhofer IZM with the objective to conduct comparable investigations of liquid solders. Selected results will be presented in this paper.