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Ermüdungsrißausbreitung in Sn-Pb- Weichlötverbindungen 
K.Voerste, T.Ahrens, M.H.Poech, T.Ramm, C.F.Seemann, CEM gGmbH, Neumünster 
Kurzfassung 
Elektronische Bauelemente und Leiterplatten werden überwiegend mittels SnPb -Weichloten in 
Massenprozessen gelötet. Unter Einsatzbedingungen werden die Weichlötverbindungen durch 
thermische Wechselbeanspruchung zyklisch deformiert. Eigenerwärmung von Bauelementen und 
Unterschiede in den thermischen Ausdehnungskoeffizienten führen zu Dehnungsdifferenzen 
zwischen den verschiedenen Komponenten einer Elektronik- Baugruppe. Die thermische 
Dehnung der Bauelemente und Leiterplatten wird mit Hilfe von Dehnungsmeßstreifen erfaßt. Die 
fortschreitende Ermüdigungsschädigung in der Lötverbindung wird mittels Rasterelektronen- 
mikroskop und Schliffbildern nach Temperaturwechseln analysiert. Hierfür wurde die 
Rißausbreitung im Weichlot in mehreren Schliffebenen an SMD- Kondensatoren untersucht. Die 
rend Versuchsergebnisse zeigen, daß Rißbildung und Rißausbreitung durch Kriechverformung 
zend stattfinden. 
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In der Baugruppenfertigung ist das Weichlöten mit naheutektischen Zinn- Blei- Loten eine 
gängige Verbindungstechnologie [1]. Bei Temperaturbeanspruchung ist das Weichlot in einer 
Baugruppe das schwächste Glied. Alle benachbarten Werkstoffe haben einen höheren 
Verformungswiderstand als das Lot. Da die Verformungsfähigkeit des Lotes hoch ist, werden 
mechanische Beanspruchungen in steifen Aufbauten überwiegend durch Dehnung des Lotes 
abgebaut. Die Beanspruchung der Bauelemente und Träger bleibt dabei gering. Zyklische 
; Beanspruchungen erschöpfen die Verformungsfähigkeit des Lotes und führen aufgrund von 
Werkstoffermüdung durch LCF (low cycle fatigue) zum Bruch der Lötverbindung [2]. In diesem 
Beitrag werden die Stadien, die zur Materialermüdung führen, untersucht. 
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