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Damit die sicheren, mechanischen und elektrischen Eigenschaften einer Lotverbindung zum Tragen kommen, müssen die Lote die zu verbindenden Teile beim Fügevorgang vollständig und schnell benetzen. Gerade bei schwer zu benetzenden Oberflächen wie Nickel, aber auch Kupfer und Zinn, ist eine gute Benetzungsfähigkeit der Lote entscheidend für die sichere mechanische sowie elektrische Verbindung.

Bei bestimmten, aktiven Bauteilen verwendet man zunehmend hauchdünne Nickel-Gold- (NiAu), Nickel-Palladium-Gold- (NiPdAu) oder Nickel-Palladium-Beschichtungen (NiPd). Diese Schichten sind aufgrund ihres kostspieligen Edelmetallgehalts entsprechend dünn ausgeführt, oft weniger als 1 µm. Diese extrem dünnen Edelmetallschichten weisen eine gewisse Porosität auf, was dazu führt, dass an diesen Stellen – auch Poren genannt – direkt auf den oxidierten Nickel-Flächen gelötet wird. Deshalb ist hier eine sehr gute Benetzungsfähigkeit gefragt.

Speziell auf Nickel und Zinn-Finishing

Die Lotpasten, Lotdrähte und Reparatur-Flussmittel der Solderpro-Pastenserie von Heraeus stellen nicht nur eine sehr gute Benetzung – auch bei kritischen Oberflächen wie Nickel – sicher, sondern haben auch eine gemeinsame Flussmittelbasis.

Der grundsätzliche Materialschicht-Aufbau von Kontaktbeinchen an diversen aktiven Bauteilen ist: Kupferschicht, dann die Sperrschicht (meist Nickel) und abschließend, bei aktiven Bauteilen, eine hauchdünne Flash-Schicht entweder aus NiAu, NiPdAu oder NiPd. Diese oberste Schicht dient als Korrosionsschutz und ist, wie erwähnt, aufgrund ihres Edelmetallgehalts entsprechend dünn ausgelegt.

Die Nickel-Sperrschicht findet verstärkt Anwendung bei Chip-Bauteilen unterhalb der Sn-Schicht, um die Zinn-Whiskerbildung zu minimieren. Bei diesen Chip-Widerständen und Kondensatoren gibt es ebenfalls eine gewisse Porosität in der Sn-Schicht. Dies bedeutet, dass auch hier spotweise auf der oxidierten Nickel-Schicht gelötet wird.

Der Einsatz der Produkte aus der Pastenserie des Edelmetall- und Technologiekonzerns Heraeus ermöglicht auch bei diesen Anwendungen gute Lötergebnisse und vermeidet bzw. minimiert die Fehler, die aufgrund schlechter Benetzung auftreten.

Identische Flussmittelbasis

Die Pastenserie besteht aus einer Lotpaste zum Drucken, einer zum Dispensen und einem Flussmittel fürs Rework sowie dem Lotdraht. Das Besondere der Serie ist neben der sehr guten Benetzungsfähigkeit die identische Flussmittelbasis bei allen Produkten. Dadurch kann es bei verschiedenen Arbeitsschritten oder Anwendungen nicht zu unerwünschten chemischen Reaktionen kommen.

Verwendet man zum Beispiel beim Rework Pasten zum Drucken und möchte an anderer Stelle desselben Bauteils dispensen, kann es hinsichtlich der Flussmittelchemie nicht zu Komplikationen kommen – die Basis ist wie erwähnt bei allen Pasten gleich.

Heraeus ist übrigens einer der Hersteller, der neben den Pasten auch die Lotpulver selbst produziert, und das gleich an zwei Standorten: Europa und Asien. Die Kompetenz des Edelmetall- und Technologiekonzern zeigt sich auch in den hergestellten Pulvertypen: Sie reichen von Typ 2 bis zu Typ 8 bzw. sogar 9.

Durch dieses Know-how konnten die Ingenieure und Techniker das Pastensystem weiter entwickeln, ausgiebig testen und so zu den entsprechenden Eigenschaften gelangen. Dadurch lassen sich auch zukünftige Materialien vollständig und schnell benetzen sowie sicher verbinden. 

Guido Matthes

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: Marketing & Communication Services, Heraeus Materials Technology GmbH & Co. KG.

(hb)

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Heraeus Materials Technology GmbH & Co. KG

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