DE1041770B

DE1041770B - Loetmittel

Info

Publication number: DE1041770B
Application number: DEM19561A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Wilhelm Standop; Walter Thill; Dipl-Chem Dr Heinz Johnen
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1953-07-31
Filing date: 1953-07-31
Publication date: 1958-10-23

Description

Beim Löten werden Lötmittel benutzt, die die Aufgabe haben, die zu lötenden Oberflächen zu reinigen und anschließend gegen erneute Oxydation so lange zu schützen, bis das Lot geflossen ist. Gleichzeitig sollen sie die Ausbreitung des Lotes erleichtern.

Als Lötmittel werden vielfach Kolophonium, Fette, Glycerin, Glykolsäure mit oder ohne Zusätze verwendet. Diese Lötmittel lassen auf der Lötstelle einen Harzfilm zurück, der in manchen Fällen erwünscht ist, in anderen Fällen aber stört. Zum Beispiel kann er Korrosionen hervorrufen, wenn die gelöteten Gegenstände unter ungünstigen klimatischen Verhältnissen beispielsweise in den Tropen, verwendet werden. Die beim Löten entstandenen Filme müssen dann wieder entfernt werden. Auch eine Vielzahl anderer Lötmittel, z. B. Lötmittel auf Milchsäurebasis mit Zusätzen von anderen organischen Stoffen, bilden Rückstände an der Lötstelle, die unter allen Umständen eine Nachbearbeitung erforderlich machen, um den Rückstand, der sonst die Lötstelle oder die Verbindungsstelle angreift, zu entfernen. Eine derartige Nachbehandlung ist jedoch unerwünscht, weil auf diese Weise zusätzliche Arbeitsgänge entstehen. Bei versteckten oder vertieft liegenden Lötstellen ist eine solche Reinigung meist undurchführbar. Neben der Korrosionssicherheit sind manchmal auch andere Gründe vorhanden, um mit Sicherheit solche lästigen Rückstände zu beseitigen.

Als Lötmittel sind auch schon Hydrazin oder seine organischen Abkömmlinge und die Derivate dieser Verbindungen oder die Verbindungen dieser Stoffe mit Säuren, insbesondere Halogenwasserstoffsäuren, benutzt worden. Hydrazin bzw. seine halogenwasserstoffsauren Salze haben eine gute Beizwirkung und werden beim Lötvorgang verflüchtigt. Seine organischen Abkömmlinge und deren Derivate sind zum Teil leicht flüchtig und müssen dann in Mischung mit Kolophonium angewendet werden. Infolge des Kolophoniumzusatzes bilden diese Lötmittel an der Lotstelle einen unerwünschten Rückstand, der im übrigen auch entstehen kann, wenn mit schwererflüchtigen Abkömmlingen und Derivaten des Hydrazins gelötet wird. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Lötmittel besteht darin, daß der Zerfall des Hydrazins und seiner Verbindungen beim Löten, der unter Wärmeentwicklung erfolgt, nicht mehr abgestoppt werden kann und bis zur völligen Zersetzung fortschreitet. Daraus ergeben sich Schwierigkeiten beim Löten, die zu mangelhaften Lötverbindungen führen können. Durch Zusatz von reaktionsdämpfenden Stoffen zu diesen Lötmitteln läßt sich zwar mehr oder weniger zuverlässig verhindern, daß die Hydrazinzersetzung nicht früher beendet ist als das Löten.

Anmelder:

Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M., Reuterweg 14

Dipl.-Chem. Wilhelm Standop, Walter Thill, Bonn,

und Dipl.-Chem. Dr. Heinz Johnen, Duisburg,

sind als Erfinder genannt worden

Doch haben diese Zusätze den schon erwähnten Nachteil, daß an den Lötstellen Lötmittelres"te auftreten.

In dem Lötmittel gemäß der Erfindung werden Zusätze von Fett, Kolophonium, Glycerin, Glykolsäure sowie von Hydrazin und seinen organischen Abkömmlingen, von Derivaten dieser Verbindungen oder Verbindungen dieser Stoffe mit Säuren vermieden und nur organische Stoffe, wie insbesondere Methyl-, Äthyl-, Propylurethane oder andere Urethanderivate oder Propionsäureamid, Oxalsäuredimethylester, aliphatische Ester der Crotonsäure oder Pyrazol oder Gemische dieser Stoffe verwendet, die während des Lötvorganges verdampfen ohne einen Rückstand zu hinterlassen und die keine den Lötvorgang störende Zersetzungswärme entwickeln. Die organischen Körper bzw. deren Zersetzungsprodukte sollen eine intensive Beizwirkung an der Lötstelle ausüben. Weiter sollen diese organischen Stoffe die Eigenschaft besitzen, sich über das Lotmetall hinweg auszubreiten und dieses gegen die Einwirkung von Sauerstoff und anderen ungünstigen Einflüssen abzudecken. Infolge der Verdampfbarkeit dieser organischen Stoffe und ihrer Zersetzungsprodukte ist unter allen Umständen eine rückstandsfreie Lötung gewährleistet, bei der eine unwirtschaftliche Nachbehandlung nicht mehr erforderlich ist. Falls diese organischen Körper und ihre Zerfallserzeugnisse nicht genügend Beizwirkung besitzen, werden zweckmäßig ein oder mehrere der bekannten Aktivatoren, z. B. Anilinchlorhydrat, Cetylpyridinbromid, zugesetzt.

Die erfindungsgemäß als Lötmittel verwendeten Stoffe können jeder für sich oder als Gemische miteinander im Lötmittel vorliegen. So hat sich beispielsweise ein Gemisch von Äthyl- oder Propylurethan mit 20 bis 40% Phenylurethan als besonders geeignet erwiesen. Zu dieser Mischung können noch bis zu 10%

809 659/234

Claims

Aktivatoren hinzugegeben werden.. Die Wirkung als Lötmittel wird weiter verbessert, wenn noch einige Prozente Cetylalkohol zugemischt werden, um den ohnedies gegenüber z. B. auf Kolophoniumgrundlage aufgebauten Lötmitteln bereits angenehmen Geruch der erfindungsgemäßen Lötmittel noch weiter zu erhöhen. Die neuen Lötmittel eignen sich unter anderem für die Ausführung von Schnellötungen und bei der Serienfertigung. Die bisher üblichen Lötmittel konnten oft die für vollständige Ausbreitung geforderte kurze Zeitspanne nicht ergeben. Der besondere Vorteil der Erfindung, daß rückstandsfreie Lötungen hergestellt werden, ist beispielsweise besonders wichtig beim Löten von Glühlampensockeln. Die erfindungsgemäßen Lötmittel können z. B. zusätzlich als Paste oder in Pulverform auf die Lötstelle aufgebracht werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß sie als Flußmittelseele in einem der bekanntgewordenen Herstellungsverfahren verwendet werden. Die so entstehende Flußmittelseele kann kreisförmigen Querschnitt haben oder ein beliebiges anderes Profil besitzen. An Stelle einer einzigen Flußmittelseele können auch noch mehrere solche Adern in dem Lötdraht vorgesehen sein. _■"'.. Patentansprüche:

1. Lötmittel ohne Fett-, Kolophonium- und/oder Glycerinzusatz, dadurch gekennzeichnet, daß organische Stoffe als Lötmittel verwendet werden, die während des Lötvorganges verdampfen ohne einen Rückstand zu hinterlassen und die frei von Hydrazin und Hydrazinderivate!! sind, insbesondere Methyl-, Äthyl-, Propylurethane oder andere Urethanderivate oder Propionsäureamid, Oxalsäuredimethylester, aliphatische Ester der Crotonsäure oder Pyrazol, oder Gemische dieser Stoffe.

2. Lötmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Beizwirkung an sich bekannte Beizmittel in Mengen bis zu 10% zugesetzt sind.

3. Lötmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses in bekannter Weise in Form von Lötpaste oder Lötpulver auf die Lötstelle aufgetragen oder in Form einer Lötzinn-Hohldrahtfüllung insbesondere für automatische oder maschinelle Lötungen verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 631 882, 677 994;
britische Patentschrift Nr. 675 407.