DE3513424A1

DE3513424A1 - Flussmittel zum weichloeten metallischer werkstoffe auf kolophoniumbasis

Info

Publication number: DE3513424A1
Application number: DE19853513424
Authority: DE
Inventors: Waltraud 8000 München Kellberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-04-15
Filing date: 1985-04-15
Publication date: 1986-10-23

Description

Flußmittel zum Weichlöten metallischer Werkstoffe auf
Kolophoniumbasis.
Die Erfindung betrifft ein Flußmittel zur Verwendung beim Weichlöten metallischer Werkstoffe, insbesondere von Elektronik-Komponenten, auf Kolophoniumbasis und einem Zusatz aus einem metalloxidlösenden, organischen, halogenfreien Aktivierungsstoff und einem Lösungsmittel.
Beim Löten muß dafür Sorge getragen werden, daß die zu verbindenden Werkstücke durch das Lot einwandfrei benetzt werden. Nur so kann eine ausreichende Festigkeit der Verbindung erreicht werden. Zur Verbesserung der Benetzung werden üblicherweise Flußmittel verwendet, die die auf der Metalloberfläche befindlichen Oxide lösen. Es ist bekannt, als Flußmittel Reinkolophonium zu verwenden, dem zur Erhöhung der Säurewirkung als Aktivatoren organische Säuren zugesetzt werden.
Flußmittel auf Kolophoniumbasis für die Anwendung in der Elektrotechnik, Elektronik, Miniaturtechnik und gedruckten Schaltungen dürfen nach DIN 8511, Blatt 2, keine Korrosion verursachen und den Isolationswiderstand von Leiterplatten nicht unzulässig vermindern (DIN 8527).
Weitere Forderungen sind die Erzielung guter Lötergebnisse und zum Beispiel beim automatisierten Löten von Baugruppen die Verhinderung von Brücken- und Zapfenbildung. Ferner sollen die Rückstände nach dem Löten möglichst wenig kleben und gegebenenfalls bei Weiterverarbeitung der Baugruppen gut entfernbar sein.
Bisher#wurden Elektronik-Komponenten in der Nähe von geklebten Chips vorzugsweise mit einem benzylalkoholhaltigen Flußmittel gelötet. Das hochsiedende Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von zum Beispiel 2050C greift jedoch in der Nachbarschaft befindliche Kunststoffe an. Gegenüber Leiterbahnen kann es nach Oxidation zu Benzoesäure (durch normale Luftalterung) zu Korrosion führen, wenn es nicht vollständig abgewaschen wird.
Übliche ethanolhaltige Flußmittel kriechen unter die Verklebung von Chips und sprengen diese bei Löttemperatur ab.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Flußmittel zu konzipieren, um die genannten Nachteile beim Löten, insbesondere von Elektronikkomponenten in der Nähe von geklebten Chips, zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Kolophonium in einem aliphatischen Alkohol mit einem Siedepunkt von 130 bis 1800C gelöst ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gegenüber dem Benzylalkohol (Siedepunkt 205es) hat dieser aliphatische Alkohol die Vorteile, schneller zu verdampfen, weniger leicht oxidiert zu werden und weniger korrosive Produkte, zum Beispiel gegenüber Kupfer-Legierungen, zu bilden.
Ein nach der Erfindung hergestelltes Flußmittel ist für Lötungen in Gegenwart von geklebten Chips besser geeignet als ein benzylalkoholhaltiges. Weitere Vorteile des Flußmittels nach der Erfindung sind: kein Angriff gegenüber Kunststoffen, Mikroverdrahtungen und sonstigen Bauteilen.
In einer bevorzugten Mischung, die die gleichen Eigenschaften besitzt wie das benzylalkoholhaltige Flußmittel, werden 60 g Kolophonium mit 35 g n-Hexanol gemischt.
Die Zusammensetzung funktioniert im Bereich 40 ... 70 Masse-Prozent Kolophonium. Weiterhin können n-Pentanol oder n-Heptanol eingesetzt werden.
Das Flußmittel kann auch zusätzlich aktiviert werden mit Aminhydrochloriden, zum Beispiel Triethanolaminhydrochlorid, oder organischen Säuren.
Ohne Aktivierung sind lötbar zum Beispiel Oberfläche PtAg mit Lot 60Sn40Pb oder mit Au mit Lot 60Sn40Pb bei einer Löttemperatur von 220'C. Die Löttemperaturen können auch bei 2600C liegen.
Ausführungsbeispiele: 62.2 Massenprozent Kolophonium werden unter schwachem Erwärmen bis ca. 50°C in n-Hexanol gelöst. Die Verarbeitung erfolgt nach in der Microelektronik üblichen Weise. Zum Beispiel ist die Ausbreitung auf Au-Oberfläche mit Lot 60 Sn 40 Pb und einer Löttemperatur von 2200C vergleichbar mit Flußmitteln des Typs F-SW 31; zum Beispiel mit der Zusammensetzung 65.2 Massenprozent Kolophonium in Benzylalkohol.
Wird eine aktivierte Zusammensetzung benötigt, löst man 15 Massenprozent Kolophonium, 2 Massenprozent Glutarsäure, 1,5 Massenprozent Salicylsäure und 1,5 Massenprozent Adipinsäure in n-Hexanol. Die Wirkung entspricht den Flußmitteln des Typs F-SW 32.
5 Patentansprüche

Claims

Patentansprüche 1. Flußmittel zur Verwendung beim Weichlöten metallischer Werkstoffe, insbesondere von Elektronik-Komponenten, auf Kolophoniumbasis und einem Zusatz aus einem metalloxidlösenden, organischen, halogenfreien Aktivierungsstoff und einem Lösungsmittel, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Kolophonium in einem aliphatischen Alkohol mit einem Siedepunkt von 130 - 1800C gelöst ist.
2. Flußmittel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Kolophonium in n-Hexanol (Siedepunkt 158°C) gelöst ist.
3. Flußmittel nach Anspruch 2, d a du r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß 40 ... 70 Masse-Prozent Kolophonium in n-Hexanol gelöst sind.
4. Flußmittel nach Anspruch 1, da du r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Kolophonium in n-Pentanol oder n-Heptanol gelöst ist.
5. Flußmittel nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Flußmittel zusätzlich mit Aminhydrochloriden, zum Beispiel Triethanolaminhydrochlorid, aktiviert ist.