DE1096169B - Flussmittel fuer Weichlote - Google Patents

Description

• Flußmittel für Weichlote Lötungen in der Elektroindustrie und anderen Industriezweigen werden in zunehmendem Maße in Fließbandarbeit und in großen Serien ausgeführt. Da derartige Präzisionslötungen in rascher Folge nacheinander vorgenommen werden, sind die Ansprüche an das zur Verwendung gelangende Lötmittel hoch.
• Das Lötmittel enthält üblicherweise ein Flußmittel, welches eine gute Ausbreitung des geschmolzenen Lötmetalls bei Löttemperatur auf allen gebräuchlichen Metallen, wie Kupfer, Messing, Blei oder Zink, bewirkt. Ferner muß das Flußmittel durch Entfernung der Oxydhaut oder ähnlicher Oberflächenschichten eine gute Verbindung zwischen Löt- und Grundmetall ermöglichen, und schließlich soll es eine Schutzschicht ausbilden, die den Luftzutritt verhindert.
• Bei Berührung mit dem Lötwerkzeug, z. B. dem Lötkolben, muß das ein Flußmittel enthaltende Lötmetall wegen des geforderten schnellen Ablaufs der Arbeitsgänge in möglichst kurzer Zeit fließen und nach der Lötung eine möglichst große Fläche bedecken.
• Die gebildete Schutzschicht soll nach dem Lötvorgang bestehenbleiben; sie darf außerdem nicht hygroskopisch sein und keine korrosionsfördernden Stoffe enthalten. Bei dem Lötvorgang dürfen keine gesundheitsschädlichen Nebenwirkungen, z. B. durch giftige Dämpfe oder Verspritzen, auftreten, und schließlich soll die fertige Lötstelle eine saubere Oberfläche aufweisen.
• Die heute gebräuchlichen Flußmittel genügen den Anforderungen nur zum Teil. Sie bestehen meist aus einer Trägerkomponente und einem Aktivierungsmittel. Als Trägersubstanz dienen Harze oder Wachse; vorzugsweise wird Kolophonium verwendet, das als leicht schmelzbares Harz sowohl während als auch nach der Lötung den notwendigen Luft- und Feuchtigkeitsabschluß ergibt. Die Schutzschicht läßt sich nach der Lötung im Bedarfsfall leicht beseitigen, gestattet aber auch durch ihre leichte Aufschmelzbarkeit ein direktes Nachlöten.
• Als Aktivierungsmittel oder Aktivator eignen sich Stoffe, die einerseits eine Beizwirkung auf die Metalloberfläche ausüben, andererseits nach Erfüllung ihrer Aufgaben zu unschädlichen Gasen zerfallen oder zumindest inaktiv in der Trägersubstanz verbleiben. Es sind bereits zahlreiche Aktivierungsmittel vorgeschlagen worden, unter anderem auch halogenwasserstoffsaure Salze verschiedener organischer Amine. Die Salze von aliphatischen, primären oder sekundären Aminen mit niedriger Kohlenstoffzahl erwiesen sich als ungeeignet wegen ihrer stark hygroskopischen Eigenschaften. Lötdrähte, die im Flußmittel derartige Aktivatoren enthalten, spritzen beim Löten, und nach dem Löten ließen sich schon nach kurzer Zeit erhebliche Korrosionsschäden am Grundmetall erkennen.
• Die höherkohlenstoffhaltigen aliphatischen Amine lassen sich zwar gut in das Harz einbringen, beim Löten erfolgt die Abspaltung der Halogenwasserstoffsäure aber nur zögernd und erst bei so hoher Temperatur, daß die Harzanteile sich vorher zu zersetzen beginnen. Schon dadurch wird eine gute Ausbreitung des Lötmittels verhindert. Der Geruch solcher Verbindungen ist zudem so aufdringlich, daß ihre Verwendung schon aus diesem Grunde nicht in Frage kommt.
• Auch quartäre Ammoniumverbindungen reagieren zu träge. Salze aromatischer Amine werden zwar als Aktivatoren angewendet, sind aber nur unzureichend mit Kolophonium mischbar, beginnen sich schon beim Zusammenschmelzen mit dem Harz und bei der Einbringung des Flußmittels in den Lötdraht zu zersetzen und zeigen beim Löten mehr oder minder starke Geruchsbelästigung; dies gilt insbesondere für die Toluidine und Anilin.
• Als Lötmittel zum Weichlöten von Aluminium ist auch schon Cyclohexylaminchlorhydrat vorgeschlagen worden (deutsches Patent 722 451). Als Aktivator, gemischt mit Kolophonium als Trägersubstanz, ist diese Verbindung jedoch für Lötungen auf den gebräuchlichen Grundmetallen, wie Kupfer, Messing, Blei oder Zink, ungeeignet, weil sie hygroskopisch ist und beim Löten stark spritzt. Ein weiterer Nachteil ist die sehr schlechte Löslichkeit des Salzes in Kolophonium.
• Es wurde nun aber gefunden, daß die Salze des disubstituierten Cyclohexylamins, insbesondere Dimethylcyclohexylaminchlorhydrats, die erwähnten Nachteile nicht mehr besitzen und erstklassige Aktivatoren liefern.
• In der Tabelle 1 sind die Ergebnisse von Versuchslötungen mit einem Lötdraht, der Dimethylcyclohexylaminchlorhydrat im Flußmittel enthält, im Vergleich zu einem Anilinchlorhydrat enthaltenden aufgeführt.
• Salze der disubstituierten Cyclohexylamine sind temperaturbeständig und können kurzfristig sogar bis über 200° C erhitzt werden, was ihre Verarbeitung außerordentlich erleichtert und einen gleichmäßigen Gehalt des Aktivators im Flußmittel gewährleistet.
• In den Tabellen 2 und 3 ist der Chloridgehalt des neuen Aktivators nach Wärmeeinwirkung in Vergleich zu Anilinchlorhydrat dargestellt. Die Abspaltung von Salzsäure ist ein zuverlässiges Maß für die Temperaturbeständigkeit. Trotz der Beständigkeit gegen Temperaturen bis zu 200° C erfolgt die Abspaltung des beizenden Chlorwasserstoffes im. gewünschten Bereich von 260 bis 300° C. Mit den neuen Aktivatoren kann eine höhere Verarbeitungstemperatur und auch eine höhere Lötgeschwindigkeit eingehalten werden.
• Der beim Löten auftretende Geruch ist süßlich harzig und in keiner Weise stechend oder unangenehm. Veränderungen der Lötstellen traten auch unter ungünstigen Bedingungen nicht auf. Die von den Rückständen gebildete Schutzschicht ist sehr hell, glasklar, etwas plastisch und läßt sich jederzeit wieder leicht aufschmelzen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Flußmittel für Weichlote, bestehend aus einer Trägersubstanz auf Harz- oder Wachsbasis, vorzugsweise aus Kolophonium, und einem cyclohexylaminsalzhaltigen Aktivierungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktivierungsmittel aus dem Salz eines N,N-disubstituierten Cyclohexylamins besteht.
2. 2. Flußmittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an N,N-Dimethylcyclohexylaminchlorhydrat. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 564 359, 706 692.