DE3830694C2 - - Google Patents
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- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
Description
Die Erfindung betrifft ein Lot nach der Gattung des Anspruchs 1.
Weichlote, die eine Schmelztemperatur besitzen, die höher liegt als die
sogenannte eutektische Temperatur von 183°C einer Zinn-Blei-Grundlegierung
(PbSn) mit 60 Gewichtsprozenten Zinn (Sn) und 40 Gewichtsprozenten
Blei (Pb), werden als hochschmelzende Lote bezeichnet. Solch ein hochschmelzendes
Lot ist beispielsweise eine PbSn-Legierung mit einem Bleianteil
von größer 82 Gewichtsprozenten und einer Solidustemperatur von
225°C. Dieses Lot könnte zur Kontaktierung von Dünnschicht-Hybridschaltungen
und Sensoren, die für höhere Temperaturen ausgelegt sein
müssen, verwendet werden. Da jedoch die Liquidustemperatur dieser
Legierung 290°C beträgt, führt die zur Verarbeitung des Lots erforderliche
hohe Arbeitstemperatur zu thermischen Problemen an den zu kontaktierenden
Elementen und vor allem zur Durchlegierung der Nickelkontakflächen
während des Lötvorgangs.
Ein anderes bekanntes hochschmelzendes Lot besteht aus einer Zinn-Silber-Legierung
(SnAg), hat eine Liquidustemperatur von 221°C und
benötigt eine Arbeitstemperatur von 250°C. Dieses Lot wäre aufgrund
seiner im brauchbaren Rahmen liegenden Arbeitstemperatur gut für die
vorstehend beschriebene Kontaktierung der elektrischen Bauelemente
geeignet. Allerdings wird auch bei diesem Lot bereits nach wenigen
Sekunden die dünne Nickelschicht der Bauelemente durchlegiert und damit
die elektrische Kontaktierung zerstört.
Es ist weiterhin bekannt, Hartlote, die aus einer Vielzahl von
Komponenten bestehen, auch mit geringen Nickelanteilen zu legieren.
Durch die verschiedenen Bestandteile sollen Eigenschaften wie gute
Duktilität (US-PS 46 67 871), geringe Toxizität des Lotes (GB-PS 15 58 673)
oder Lötbarkeit von sehr harten Legierungen unter normalen
atmosphärischen Bedingungen (Derwent Abstract Nr. 88-217 432/31)
gefördert werden. Diese Lote besitzen aber Arbeitstemperaturen, die
viel zu hoch liegen, als daß sie für die Kontaktierung elektrischer
Bauelemente geeignet wären.
Das erfindungsgemäße hochschmelzende Weichlot mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß bei
einer noch tragbaren Arbeitstemperatur von ca. 250°C durch eine
geringe Nickelbeimengung die Standzeit der Nickelschicht der zu
kontaktierenden Elemente um den Faktor 20 erhöht wird, so daß ausreichend
Zeit für die Verarbeitung verbleibt, ohne daß die Nickelschicht
durchkontaktiert wird. Dadurch, daß der Nickelanteil so
bemessen wird, daß beim Erstarren des Lots sich keine Nickelnadeln
ausbilden, wird eine Versprödung und ein dadurch bedingter Festigkeitsverlust
der Lötstelle verhindert.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthält die
Zinn-Silber-Legierung (Sn96Ag) 96 Gewichtsprozent Zinn (Sn) und eine
Beimengung von 0,15 bis 0,2 Gewichtsprozent Nickel (Ni).
Das hochschmelzende Lot zur Kontaktierung von
Dünnschicht-Hydridschaltungen und Sensoren in Nickeltechnik
für Temperaturen über 185°C ist eine Zinn-Silber-Legierung
(Sn96Ag) mit einem Anteil von 96 Gewichtsprozent Zinn (Sn),
der ein Anteil von 0,15 bis 0,2 Gewichtsprozent Nickel (Ni)
beigemengt ist. Diese Beimengung ist so gering, daß bei
Erstarren des Lots sich keine Nickelnadeln ausbilden und so
keine Versprödung und kein Festigkeitsverlust der Lötstelle
entsteht. Das Lot hat einen Schmelzpunkt bzw. eine
Liquidustemperatur von 221°C und kann bei einer Temperatur
von 250°C verarbeitet werden.
Da bei Verwendung dieses Lots die Standzeit der
Nickelschicht der zu kontaktierenden Elemente gegenüber
einem Lot aus einer gleichen Sn96Ag-Legierung ohne
Nickelbeimengung um den Faktor 20 erhöht wird, wird eine
größere Fertigungssicherheit erreicht. Mehrfachlötungen ohne
Durchlegierung der Nickelschicht sind möglich.
Claims (2)
1. Lot mit einer Zinn-Silber-Nickel-Legierung, dadurch gekennzeichnet,
daß das Lot ein Weichlot ist zur Kontaktierung von Dünnschicht-Hybridschaltungen
und Sensoren in Nickeltechnik, eine
Schmelztemperatur zwischen 185°C und 250°C aufweist und einen
geringen Anteil von Nickel (Ni) in einer solchen Größenordnung aufweist,
daß beim Erstarren der Legierung sich keine Nickelnadeln ausbilden.
2. Lot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zinn-Silber-Legierung 96 Gewichtsprozent Zinn (Sn) und
eine Beimengung von 0,15 bis 0,2 Gewichtsprozent Nickel
(Ni) enthält.
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Publications (2)
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| DE3830694A1 DE3830694A1 (de) | 1990-03-15 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Cited By (1)
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1988
- 1988-09-09 DE DE19883830694 patent/DE3830694A1/de active Granted
Cited By (1)
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Also Published As
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| DE3830694A1 (de) | 1990-03-15 |
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