Die Lötbarkeit eines Substrats ist ein Maß dafür, wie leicht sich eine Lötverbindung mit diesem Material herstellen lässt. Gute Lötbarkeit erfordert eine Benetzung (niedriger Kontaktwinkel) des Substrats durch das Lot. [ 1 ]
Aus Metallen
Die Lötbarkeit variiert je nach Art des verwendeten Lötmetalls. Die folgende Erläuterung bezieht sich ausschließlich auf nicht näher spezifizierte elektronische Lötmetalle [ 2 ] (einschließlich bleihaltiger Lötmetalle , deren Verwendung in nahezu allen in der EU hergestellten oder verkauften elektronischen Geräten verboten ist ). Die Lötbarkeit bleifreier Lötmetalle kann sich deutlich von der Lötbarkeit bleihaltiger Lötmetalle unterscheiden.
Edelmetalle lassen sich zwar leicht löten, ihre Lötstellen sind jedoch spröde . Metalle dieser Kategorie benötigen hohe Temperaturen, wodurch Oxidation ein Problem darstellt. Um dem entgegenzuwirken, ist ein Flussmittel erforderlich. Bei Kohlenstoffstahl , niedriglegiertem Stahl , Zink und Nickel führt der Schwefelgehalt zu spröden Lötstellen; niedrigere Temperaturen minimieren dieses Problem. Die Oxide auf der Aluminiumoberfläche verursachen Benetzungsprobleme, weshalb spezielle Lötmittel verwendet werden müssen, um galvanische Korrosion zu vermeiden . Edelstahl und hochlegierter Stahl sind schlecht lötbar, da das Legierungselement Chrom Oxide bildet , die aggressive Flussmittel erfordern. Die letzte Metallkategorie lässt sich nur durch Vorbeschichtung mit einem lötbaren Metall löten. [ 2 ]
Bei der bleifreien Montage haben Studien zum selektiven Löten gezeigt, dass verlängerte Kontaktzeiten und erhöhte Löttemperaturen die Kupferauflösung von Pads und Düsen beschleunigen können, wodurch die verfügbare Lötfläche allmählich verringert und die Benetzung sowie die Zuverlässigkeit der Lötverbindung beeinträchtigt werden. [ 3 ]
| Lötbarkeit | Metall | Anmerkungen |
|---|---|---|
| Exzellent | Zinn, Cadmium, Gold, Silber, Palladium , Rhodium | Edelmetalle lösen sich in Lötmitteln leicht auf, was zu spröden Verbindungen führt. |
| Gut | Kupfer, Bronze , Messing , Blei, Neusilber, Berylliumkupfer | Die hohe Wärmeleitfähigkeit dieser Metalle erfordert beim Löten eine hohe Wärmezufuhr. Sie oxidieren schnell, daher muss ein geeignetes Flussmittel verwendet werden. |
| Gerecht | Kohlenstoffstahl, niedriglegierter Stahl, Zink, Nickel | Lötstellen werden in schwefelreichen Umgebungen spröde. Vermeiden Sie höhere Temperaturen in Gegenwart von Schmierstoffen (die Schwefel enthalten). |
| Arm | Aluminium Aluminiumbronze | Hartnäckige Oxidschichten auf der Oberfläche verhindern die Benetzung (Bildung intermetallischer Schichten). Um galvanische Korrosion zu vermeiden, müssen Lötmittel speziell ausgewählt werden. Zinn-Zink-Lötmittel haben sich beim Verbinden von Aluminium mit Aluminium und Aluminium mit Kupfer als zuverlässig erwiesen. [ 4 ] Meistens ist Flussmittel und das Bürsten mit einer Edelstahlbürste erforderlich, um die Oxidschicht aufzubrechen und eine einwandfreie Verbindung zu erzielen. |
| Schwierig | Hochlegierter Stahl, Edelstahl | Zu viel Chromoxid. Die Oberfläche muss mit einem aggressiven Flussmittel gereinigt werden. |
| Sehr schwierig | Gusseisen, Chrom, Titan, Tantal, Magnesium | Gegebenenfalls ist eine Vorplattierung oder Vorverzinnung [ 5 ] mit einem lötbaren Metall erforderlich oder es wird die Verwendung eines Speziallots benötigt. [ 6 ] |
Prüfung der Lötbarkeit
Es existieren sowohl quantitative als auch qualitative Prüfverfahren für die Lötbarkeit. [ 7 ] Die zwei gängigsten Prüfmethoden sind das Tauch- und Prüfverfahren und die Benetzungsbilanzanalyse . Bei beiden Verfahren werden die Lötteile vor der eigentlichen Lötbarkeitsprüfung einem beschleunigten Alterungsprozess unterzogen , um die Lagerzeit der Komponente vor der Endmontage zu berücksichtigen. Das Tauch- und Prüfverfahren ist ein qualitatives Verfahren. Eine Variante davon ist in der Norm Mil-Std-883, Methode 2003, spezifiziert. Die Benetzungsbilanzanalyse hingegen ist ein quantitatives Verfahren, das die Benetzungskräfte zwischen geschmolzenem Lot und der Prüfoberfläche in Abhängigkeit von der Zeit misst.
Referenzen
- ^ Lötmittel, Flussmittel und Lötbarkeit Abschnitt 5: Lötbarkeit , www.tutorialsweb.com
- ^ a b c Lötbarkeit , abgerufen am 30.11.2009 .
- ^ „Apollo Seiko Kupfererosionsstudie“ (PDF) . DKL Metals . Abgerufen am 16. Dezember 2025 .
- ^ Kapp Alloy. „KappAloy“ . Kapp Alloy & Wire, Inc. Abgerufen am 23. Oktober 2012 .
- ^ Kapp Alloy. „Kappa Zinnverbindung“ . Kapp Alloy & Wire, Inc. Abgerufen am 4. April 2013 .
- ^ Kapp Alloy GalvRepair. „Kapp GalvRepair“ . Kapp Alloy & Wire, Inc. Abgerufen am 23. Oktober 2012 .
- ^ Lötbarkeitsprüfung www.eesemi.com
