Allgemeine Informationen

Bleifreies Löten

Die Elektronikindustire in Deutschland stand vor der Aufgabe bis zum Juli 2006 alle bisherverwendetten Verfahren auf bleifrei umzustellen. Durch die Elektro- und Elektronikkaltgeräte-Verordnung und der Verwendungsbeschränkung gefährlicher Stoffe ( RoHS) wurde die verwnedung von Blei in der Elektronikindustrie bis zum 1. Juli 2006 verbotent. Diese Regelungen entsprechen dem internationalen Trend. Für die Zukunft ist mit weiteren Einschränkung zu Rechnen.
Die Verfahren der Verwendung bleihaltiger Materialien hatten sich über Jahrzehnte bewährt, es liegen genügen Lnagzeiterfahrung vor um die Belastungen und Ansprüche an die Baugruppe genau zu bestimmen und zu Bewerten. Bei der bleifreinen Variante sind diese Langzeiterfahrung naturgemäß noch nicht vorhanden. Die damit im Zusammenhang stehende Probleme könnten hohe Kosten verursachen.
Für bestimmte sicherheitsrelevante Anwendungsfälle (Schifffahrt- Weltraum - Militär- und Medizintechnik existieren Ausnahmeregelungen vom Bleifrei-Gebot.
 

Technische Wechselwirkungen

Ausgangspunkt der Betrachtung zu möglichen Wechselwirkungen auf der Leiterplatte sind die verschiedenen Grenzzonen die sich beim Löten bilden:
Bauteil/Bauteilbeschichtung,
Bauteilbeschichtung/Lot,
Lot/Leiterplattenoberflächenbeschichtung,
Leiterplattenberflächenbeschichtung/Leiterplattenkupfer.

Beim bleihaltigen Standard Lötprozess ist sowohl die Bauteilebeschichtung, das Lot sowie auch die Platinenbeschichtung im Prinzip Lötzinn. Die Umstellung auf bleifreie Verfahren bedingte sowohl bleifreie Lote und eine bleifreie Platinenbeschichtung sowie eine bleifreie Bauteilebeschichtung. Unterschiedliche auf der gleichen Platine eingesetzte Bauteile können unterschiedliche Oberflächenbeschichtungen haben. Nach der Umstellung auf bleifreie Oberflächen ist mit einer Kombination aus zahlreichen chemischen Elementen, zahlreichen Grenzschichten und Übergangszonen mit all ihren möglichen Risiken und Nebenwirkungen zu rechnen.
Bleifreie Lote haben im allgemeinen eine höhere Löttemperatur als bleihaltige Lote. Damit die teuren Bauteile durch die höhere Temperatur nicht beschädigt werden, wird das prozessfenster, also die einwirkzeit der Temperatur, begrenzt. Möglichernweise müssen auch Bauteile mit einer höheren Temperaturfestigkeit eingesetzt werden. Bleifreie Leiterplatten-Oberflächen sind teilweise nur unter Schutzgas problemlos mehrfach lötbar. Bleifreie Lote haben beim Einsatz in der Lötwelle eine erhöhte Krätzebildung zur folge. Anlagenteile wie Heizung, und Tiegel – Pumpen etc. werden verstärkt durch das bleifreie Lot angegriffen und müssen bei einem Umbau gegen resistentere Bauteile ausgetauscht werden. Bleifreie Lote erzeugen auch eine andere Oberflächenspannung im geschmolzenen zustand, während gleichzeitig ein anderes Benetztungsverhalten auftrifft. Das sind Probleme, die es mit bleihaltigen Loten in dieser Form nicht gab.

Lote

Nachfolgend einige Lote mit ihren Lötparametern. Die Schmelztemperatur läßt sich durch geringfügige Variation der Bestandteile gegebenenfalls anpassen. Zusätzlich besteht die Möglichkeit der Zugabe weiterer Elemente zur Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften:

Nihon Superio NSe-Solder

Basismaterialien:

Bei Basismaterialien ist z:Z. eine künstlicher Verkappung zu bemerken, die etwas längere lieferfirsten für Laminate zu folge haben wird. Gleichzeitig ist hier mit einem Preisanstieg zu rechnen.

Leiterplattenoberflächen:

Beachten Sie bitte, dass die oben angegebenen Oberflächenbeschichtungen von verschiedenen Herstellern geliefert werden. Von den Lieferanten werden teilweise unterschiedliche Parameter angegeben. Die in obiger Tabelle genannten Eigenschaften sind typischerweise angegebene Eigenschaften. Teilweise werden unterschiedliche Rahmenbedingungen vorausgesetzt.

Technologische Aspekte bei der Verarbeitung bleifreier Materialien: