DE1558886C3 - Lotmittel - Google Patents

Description

2. Lötmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyglykolanteil aus Polyäthy-Ienglykol und der Alkylalkoholanteil aus Isopropylalkohol besteht.

3. Lötmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich eine geringe Menge Citronensäure, Harnstoff und/oder Glykolsäure als weiteren Aktivator enthält.

4. Lötmittel, bestehend aus Glutaminsäurehydrochlorid, Polyäthylenglykol, Isopropylalkohol, Citronensäure und Wasser in einem Gewichtsverhältnis von 20:700:180:5:80.

5. Lötmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich noch übliche Mengen an üblichen Netzmitteln enthält.

Die Erfindung betrifft Lötmittel.

Beim Löten elektrischer Verbindungen ist es im allgemeinen notwendig, Lötmittel zu verwenden, um das zu lötende Metall zu reinigen und, was wichtiger ist, die Metalloberfläche für ein gutes Anhaften vorzubereiten. Wirksame Lötmittel müssen bei Löttemperaturen verwendbar und wirksam sein. Lötmittelrückstände müssen leicht entfernbar und/oder für die gelöteten Metallkontakte nichtkorrosiv sein.

Die bisher für diese Zwecke verwendeten Lötmittel hatten den Nachteil, daß der Temperaturbereich, in dem sie verwendet werden können, eng ist, daß sie auf die Kontaktmetalle häufig einen korrosiven Einfluß haben, insbesondere wenn das Lötmittel als Rückstand zurückbleibt, und daß sie bei der Verwendung von hohen Mengen von Alkylalkoholen eine Gefahr für die Haut oder die Hände des Arbeitspersonals wegen der Austrocknungswirkung bilden.

Es wurde bereits ein Lötmittel beschrieben, das Harnstoff und Glutaminsäurehydrochlorid, gelöst in Wasser, enthält (The Iron Age, Dezember 1948, S. 33). Dieses Lötmittel.weist den Nachteil auf, daß das als Trägermittel verwendete Wasser während des Lötens schnell verdampft und ein Verspritzen des Metalls bzw. eine blasige Oberfläche der Lötstelle bewirkt. Ferner bringt dieses Lötmittel die Gefahr mit sich, daß beispielsweise beim Anlöten von Kontaktfedern bei Schaltkarten mit Kontaktsystem die anderen Teile der Schaltkarte, wie Kontaktstellen für aktive Bauelemente oder mit Kunstharz beschichtete Teile, die nicht auf die Löttemperatur erhitzt werden, der aktiven Wirkung dieses Lötmittels ausgesetzt und beschädigt werden.

Aus der deutschen Patentschrift 1 100 428 sind ferner Weichlotpasten für Schnell-Lötverfahren bekannt, die Harze und Salze von Aminosäureestern als Aktivatoren in Verbindung mit Lösungsmitteln enthalten, deren Siedepunkt nahe bei dem Schmelzpunkt des Lots liegt. Derartige Weichlotpasten besitzen den Nachteil, daß Halterungen und Löteinrichtung stark verschmutzt werden und daher ein hoher Reinigungsaufwand erforderlich ist.

In der schweizerischen Patentschrift 268 225 ist eine Hartlötpaste beschrieben, die ein Glykol als Trägermittel und als Aktivator einen hohen Anteil

ίο an Alkalimetallchlorid enthält. Derartige Hartlötpasten sind zum Löten von Aluminium bestimmt. Auf Grund ihres Gehalts an Alkaümetallhalogeniden wirken die Rückstände korrodierend.

Ferner ist in der französischen Patentschrift 1 360 540 unter anderem ein Lötmittel beschrieben, das 1 bis 15 Teile eines Filmbildners, 1 bis 8 Teile eines Flußmittels, z. B. Glutaminsäurehydrochlorid, 0 bis 0,1 Teile eines Netzmittels und 5 bis 300 Teile eines Lösungsmittels, z. B. Wasser, enthält. Die in dieser Patentschrift beschriebenen Lötmittel haben sich bezüglich Anwendungstemperaturbereich, Spritzen und Verunreinigung durch Rückstände nicht völlig zufriedenstellend erwiesen.

Weiterhin ist aus der USA.-Patentschrift 3 175 932 bekannt, Polyäthylenglykol als Trägersubstanz für Lötmittel zu verwenden. Hierbei handelt es sich um Hartlötmittel. Auf Grund des hohen Gehalts an Kaliumsalzen besitzen diese Lötmittel auch den Nachteil, zu Verunreinigungen zu führen und somit einen hohen Reinigungsaufwand zu erfordern.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Lötmittels, mit dem^die Nachteile der bekannten Lötmittel ausgeschaltet werden können.

Erfindungsgemäß besteht das Lötmittel, in Gewichtsprozent, aus

0,5 bis .5% Glutaminsäurehydrochlorid, .
32 bis 69% Polyglykole aus der Gruppe der Polyäthylenglykole und/oder PoIypropylenglykole.
19 bis 25% Alkylalkohole,
Rest Wasser. ·

Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäße Lötmittel als Polyglykolanteil Polyäthylenglykol und als Alkylalkoholanteil Isopropylalkohol.

Gemäß einer weiterhin bevorzugten Ausführungsweise enthält das Lötmittel zusätzlich eine geringe Menge Citronensäure, Harnstoff und/oder Glykolsäure als weiteren Aktivator.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Lötmittel, bestehend aus Glutaminsäurehydrochlorid, Polyäthylenglykol, Isopropylalkohol, Citronensäure und Wasser in einem Gewichtsverhältnis von 20:700:180:5:80.

Die erfindungsgemäßen Lötmittel besitzen einen breiten Anwendungstemperaturbereich bis zum Schmelzpunkt des Lots, ergeben gute Benetzung, führen nicht zu einem Verspritzen des Metalls oder einer blasigen Oberfläche und beeinträchtigen auf Bau-So elementen vorhandene Schutzlacksysteme nicht nachteilig. Lötmittel und Rückstände sind wasserlöslich. Das erfindungsgemäße Lötmittel eignet sich daher insbesondere für Lötungen, bei denen elektrische Verbindungen, insbesondere miniaturisierte Komponenten, hergestellt werden. Keines der bisher bekannten Lötmittel besitzt eine solche Kombination günstiger Eigenschaften.

Die verwendeten Polyglykole sind nicht hygrosko-

3 4

pisch und besitzen auch eine benetzende Wirkung. ten. Es können jedoch gewünschtenfalls kleine Men-Speziell der breite Anwendungstemperaturbereich der gen Harnstoff zusätzlich verwendet werden. Die Zu-Polyglykollösungsmittel von etwa 145 bis 320° C ist sammensetzung ist darauf zugeschnitten, hohen Lötvon besonderer Bedeutung, da diese als Lötmittel bei temperaturanforderungen zwischen etwa 145 und verschiedenartigen Lötarbeitsgängen innerhalb eines 5 320° C zu entsprechen und schwingungsfeste Verbinbreiten Temperaturbereichs angewendet werden kön- düngen zu schaffen. Die Zusammensetzung weist unnen. Da der nutzbare Temperaturbereich dieser Poly- ter anderen Vorteilen eine niedrige Verdampfungsglykollösungsmittel relativ hoch liegt, d. h. der rate, optimale Lötmittelglättung und die Vermeidung Flammpunkt hoch ist, ist die Möglichkeit einer vor- von Lötmittelabscheidungen auf einzelnen Verbinzeitigen Verdampfung solcher Lötmittel selbst bei io düngen auf und bringt gute Schmiereigenschaften mit längerem Arbeiten an einem Fließband geringer. sich, wenn sie in Kontakt mit sich bewegenden Tei-

Die bekannten Korrosionsprobleme werden eben- len des Gerätes gelangt. Schließlich ist es von großer falls durch diese Polyglykolzusammensetzungen aus- Bedeutung, daß der nach dem Lötarbeitsgang zurückgeschaltet, da der Rückstand dieser Substanzen nach bleibende Lötmittelrückstand mit Wasser abwaschbar dem Löten leicht mit Wasser weggewaschen werden 15 und entfernbar ist.

kann. Auf diese Weise wird ein Einschließen von un- Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläu-

erwünschten Rückständen oder Verunreinigungen terung der Erfindung,

weitgehendst vermieden. Selbst wenn etwas Rück- ......

stand verbleiben würde, so handelt es sich bei diesem e 1 s ρ 1 e

doch um einen nichtkorrosiven Rückstand in nicht- 20 Glutaminsäurehydrochlorid 20 g

korrosiv wirkenden Mengen. Polyäthylenglykol 700 g

Ein weiterer wichtiger Faktor bei der Verwendung Isopropylalkohol 180 g

dieser Lösungsmittel ist darin zu sehen, daß die Ar- Citronensäure 5 g

beiter keinen Schaden erleiden, wenn die Haut oder Wasser (destilliert) 80 g

Kleidung mit diesen Polyglykollösungsmitteln in 25 .

Kontakt kommt, da diese nichttoxisch sind, wie de- i> e 1 s ρ 1 e

ren häufige Verwendung in kosmetischen Mitteln, Glutaminsäurehydrochlorid 30 g

z. B. Gesichts- und Handcremes, zeigt. Polyäthylenglykol 1470 g

Bei einem bevorzugten erfindungsgemäßen Lot- Isopropylalkohol 720 g

mittel werden als Lösungsmittel Polyäthylenglykol 30 Wasser (destilliert) 1350 g

zusammen mit Isopropylalkohol als Verdünnungs- . .

mittel verwendet. Polyäthylenglykol dient dabei so- Beispiel 3

wohl als Träger als auch als Netzmittel und ergibt Glutaminsäurehydrochlorid 30 g

verbesserte Fließeigenschaften und Konsistenz im Polyäthylenglykol 700 g

Vergleich mit anderen bisher verwendeten Lösungs- 35 Polypropylenglykol 700 g

mitteln. Gewünschtenfalls können in die erfindungs- Isopropylalkohol 720 g

gemäßen Lötmittel jedoch zusätzlich Netzmittel ein- Wasser (destilliert) 1400 g

gebracht werden. Das aktivierte Glutaminsäurehydrochlorid läßt sich in besonders vorteilhafter Weise ver- In den obigen Beispielen können die Polyäthylenwenden, da es für die vorliegende Lötmittelzusam- 40 glykole Gemische mit Polyäthylenglykolen von andemensetzung gerade wirksam genug ist, ohne daß es rem Molekulargewicht sein, während das Polypropyzu stark wirksam wäre. Es wirkt ätzend und erzeugt lenglykol von Beispiel 3 eine Kombination mit PoIyeine Haftfähigkeit auf den zu lötenden Kontaktmetal- propylenglykolen von anderem Molekulargewicht len, ohne daß irgendwelche anderen bekannten Zu- sein kann. Der Isopropylalkohol kann beispielsweise satzmittel, z. B. Zinkchlorid, verwendet werden muß- 45 durch tertiären Butylalkohol ersetzt werden.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Lötmittel, bestehend, in Gewichtsprozent, aus

0,5 bis 5 % Glutaminsäurehydrochlorid, 32 bis 6y % Polyglykole aus der Gruppe der Polyäthylenglykole und/oder PoIypropylenglykole, 19 bis 25% Alkylalkohole, Rest Wasser.