Prakt. Met. Sonderband 38 (2006) 361
Durch die hdheren Verarbeitungstemperaturen und das sehr viel intensivere
Ablegierverhalten des bleifreien Lotes wandelt sich die Dickschichtmetallisierung des
Bauteils vollständig in spréde intermetallische Phase um. Die Haftung der Grenzflache
wird stark reduziert und das Bauteil ist somit in dieser Konfiguration nicht einsetzbar. Für
eine sichere Verarbeitung dieser Bauteilart ist die Verwendung einer
Diffusionssperrschicht zwingend. Welchen Einfluss die Zusammensetzung des
verwendeten Lotes hat, zeigt das folgende Beispiel. Bei der Lötung eines dünnen
Litzendrahtes mit SAC-Lot wurde festgestellt, dass dieser nicht die nötigen Festigkeiten
erreichte. Im Querschliff wurde herausgefunden, dass sich der Querschnitt des Drahtes im
Vergleich zu konventionellem SnPb- Lot drastisch reduziert (Bild 20 vs. 21).
urch eine
lexitäten
art Zu
bad, Bild 20: SnPbAg Bild 21: SnAgCu0,5 Bild 22: SnAgCu1,3
dlage fir
Sn Abhilfe schafft in diesem Fall eine Anpassung der Lotlegierung. Anstelle eines
Kupfergehaltes von 0,5% in der Lotlegierung, wird das Lot stärker mit Kupfer gesättigt
(hier 1,3% Kupferanteil). Diese Sättigung bewirkt, dass ein geringeres Bestreben besteht
Kupfer aus der Grenzfläche zu lösen. Das Resultat erkennt man in Bild 22 — hier sind nach
der Lötbelastung noch alle Einzelleiter der Litze vorhanden, ähnlich dem Ergebnis von
SnPb — Lot. Da die Ablösevorgänge auch an den Lötanlagen wirken und so die
Standfestigkeit der Anlagen drastisch reduzieren, ist die Anpassung der Lotlegierung eine
Jas : wichtige Alternative. Die Lothersteller experimentieren in jüngster Vergangenheit mit
€) kann Je verschiedenen Zulegierungselementen in Lotlegierungen (oft in kleinsten Beimengungen),
Kritisch um diese Problematik zukünftig zu entschärfen.
2.5 Whisker
Ein weiterer Effekt, der sich bei Verwendung zinnreicher Legierungen verstärkt, ist das
Whiskerwachstum. Typisch sind nadelförmige Whisker, die aufgrund mechanischer
Verspannungen aus Zinnschichten wachsen können
ndensators
Bild 23: Zinnwhisker an einer Bild 24: Zinnwhisker Bild 25: Zinnwhisker (Zipfel-
s SMD- Durchkontaktierung (Zipfelmiitzen) Mützen) im Querschliff
allisierung.
an.