DE69224014T2

DE69224014T2 - Weichlötpasta

Info

Publication number: DE69224014T2
Application number: DE69224014T
Authority: DE
Inventors: Yinon Degani; John Robert Morris
Original assignee: AT&T Corp
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1992-06-18
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2012-06-19
Also published as: DE69224014D1; KR100258289B1; US5150832A; EP0520686B1; JPH05185277A; EP0520686A1; KR930000200A

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft das Verlöten elektronischer Bauelemente und insbesondere das Verlöten unter Verwendung von Lötflußmitteln und Lötpasten.

2. Stand der Technik

Für eine ganze Reihe von Anwendungen werden elektronische Bauelemente auf der Oberfläche einer Leiterplatte (printed wiring board = PWB) montiert. Bei der Oberflächenmontage wird ein Bauelement auf einer metallischen Kontaktfläche oder Kontaktstelle einer Leiterplatte positioniert, wobei eine Lötpaste zwischen die Zuleitungen oder Anschlüsse und die zugehörigen Kontaktstellen eingeführt wird. Die Anordnung wird nun auf eine Aufschmelztemperatur erhitzt, bei der das Lötmaterial aufschmilzt, so daß zwischen den Anschlüssen und den Kontaktstellen elektrisch leitende Verbindungen gebildet werden (siehe z.B. die EP-A-413 540).
Die bei diesem Lötverfahren verwendete Lötpaste umfaßt relativ kleine Kügelchen, d.h. Kügelchen mit einem Durchmesser zwischen 5 und 100 µm, und ein Bindemittel oder eine Trägersubstanz, d.h. ein Flußmittel. Die Lötkügelchen werden verwendet, damit ausreichend viele elektrische Leiter vorhanden sind, um zwischen den Anschlüssen des Bauelementes und den Kontaktstellen der Leiterplatte eine Verbindung mit einem niedrigen Widerstand herzustellen. Das Flußmittel besitzt eine Reihe von Eigenschaften, die für das Lötverfahren erforderlich sind. Das Flußmittel wird insbesondere so gewählt, daß die Paste durch eine Schablone auf die Kontaktstellen der Leiterplatte aufdruckbar ist, ohne daß in anderen Bereichen der Leiterplatte eine spürbare Abscheidung von Paste erfolgt. Die Paste wird auch so gewählt, daß sie
1.) gut klebt, so daß ein Anschluß des Bauelementes an Ort und Stelle verbleibt, wenn er auf die Paste gedrückt wird, und daß sich 2.) das Lötmittel in der Paste, das nicht genau zu den Kontaktstellen ausgerichtet ist, bei der Aufschmelztemperatur aufgrund von Oberflächenwechselwirkungen in den gewünschten Kontaktstellenbereich bewegt. Das Flußmittel umfaßt auch ein Lösungsmittel, durch das Oxidschichten von den Lötkügelchen, den Kontaktflächen und den Anschlüssen des Bauelementes beseitigt werden. Zusätzlich hierzu wird durch das Flußmittel eine Reoxidation beim Aufschmelzen verhindert, indem umgekehrt wiederum der Sauerstoff daran gehindert wird, aufgrund einer Diffusion durch das Flußmittel die Lötoberfläche zu erreichen.
Neben allen anderen Anforderungen an das Lötmittel ist es wichtig, daß verbleibende Lötmittelreste nach dem Aufschmelzen entweder nicht korrosiv und kosmetisch ansprechend sind oder aber durch Reinigen entfernbar sind. Wenn überhaupt, dann sind nur sehr wenige Flußmittel verfügbar, bei denen keine unerwünschten Reste zurückbleiben. Bei den meisten Flußmitteln bleiben jedoch Reste zurück, die mit organischen Lösungsmitteln entfernt werden. Ökonomische Gesichtspunkte bilden jedoch zur Zeit einen starken Antrieb zur Herstellung von Flußmitteln, bei denen Reste mittels eines wässrigen Mediums entfernbar sind. Die gegenwärtig vorgeschlagen Flußmittel, bei denen wässrige Medien zum Reinigen verwendbar sind, basieren jedoch im allgemeinen auf einem Bindemittel oder einer Trägersubstanz, die als Lösungsmittel für das Oxid anorganischer Halogene (z.B. Chloride und Bromide) umfaßt. Diese Chloride führen zu einer beträchtlichen Zunahme bei der Korrosion der PWB- Bauelemente. Da sie zudem auch bewegliche Teilchen liefern, die zu Leckströmen führen, sind sie nicht unbedingt wünschenswert.
Ein Lötflußmittel, das alle erforderlichen Eigenschaften für das Bindemittel oder die Trägersubstanz erfüllt und entweder keine schädlichen/korrodierenden Reste erzeugt oder aber Reste erzeugt, die in einem auf Wasser basierenden Medium löslich sind, ist nur außerordentlich schwer herzustellen. Zusätzlich hierzu ist die Herstellung eines Lötflußmittels, das zu keiner merklich stärkeren Korrosion der Bauelemente führt, ein illusorisches Ziel.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren gemäß Anspruch 1 geschaffen. Die gewünschten Eigenschaften eines Lötflußmittels in Kombination mit dem Fehlen von Rückständen oder dem Vorhandensein von wasserlöslichen Rückständen in einem nicht korrodierenden Medium wird durch eine bestimmte Wahl der Bestandteile oder Komponenten ermöglicht. Die Lötflußmittelkomponenten sollten insbesondere einen Wirkstoff oder ein Agens zum Entfernen von Oxiden, wie z.B. eine organische Säure; eine Komponente mit niedrigem Dampfdruck, die vor dem Aufschmelzen verdampft und sich in den anderen Komponenten solvatisiert oder auflöst; eine Hochtemperaturkomponente, die langsam verdampft; und einen rheologischen Regler oder Modifikator umfassen, der eine ausreichende Viskosität ergibt, die im Hinblick auf geeignete Druckeigenschaften erforderlich ist.
Es ist möglich, daß ein Material so wirkt wie mehrere Komponenten des Bindemittels. So wirken beispielsweise bestimmte Säuren, wie z.B. Sebacinsäure, auch als Hochtemperaturkomponente. Beispielhafte Flußmittel umfassen eine Säure, wie z.B. Apfelsäure, ein Tieftemperaturbindemittel, wie z.B. Glycerol, ein Hochtemperaturbindemittel, wie z.B. Sorbitol; und einen rheologischen Regler oder Modifikator, wie z.B. Hydroxyethylzellulose. Durch diese geeignete Wahl von Materialien entstehen bei dem Lötprozeß entweder keine Rückstände oder aber wasserlösliche Rückstände.

Ausführliche Beschreibung

Wie bereits erwähnt wurde, werden die erfindungsgemäßen Lötflußmittel bei Lötverfahren eingesetzt, bei denen ein erster Leiter, wie z.B. ein elektronisches Bauelement mit elektrisch leitenden Anschlüssen, mit einem zweiten leitenden Bereich, wie z.B. Leiterbahnen (runners) auf einer Leiterplatte, verlötet wird. Zusätzlich hierzu wird die Aufschmelztemperatur, die typischerweise 130 bis 340 ºC beträgt, durch herkömmliche Verfahren, wie z.B. Wärmeleitung, Konvektion, Strahlung oder Heißdampfkondensation erzeugt. Die allgemeine Vorgehensweise beim Verlöten, bei dem die zu verlötenden Bauteile und eine dazwischenliegende Lötpaste so stark erhitzt werden, daß ein Aufschmelzen erfolgt, wird in Solder Paste in Electronic Packaging, J.S. Hwang (1989), Van Nostrand, Reinhold, N.Y. beschrieben.
Das Lötflußmittel umfaßt Lötmittelteilchen und ein Flußmittel. Der Ausdruck Lötmittelteilchen wird hier allgemein verwendet und dient nicht zur Bezeichnung einer bestimmten Form. Das Volumen der Teilchen sollte (unabhängig von der Form) typischerweise dem Volumen eines Kügelchens mit einem Durchmesser zwischen 5 und 100 µm entsprechen. Größere Teilchen sind aufgrund ihrer schlechten Druckeigenschaften im allgemeinen nicht wünschenswert, während kleinere Teilchen einen großen Oberflächenbereich aufweisen, der die Oxidation fördert und zu einem Zusammenballen des Lötmittels führt. Die Zusammensetzung der Lötlegierung stellt keinen kritischen Punkt dar. Die Lötlegierung umfaßt allgemein übliche Lötlegierungen, wie z.B. Zinn/Blei (63/37 Gew.-%; 5/95 Gew.-%), Zinn/Silber (96,5/3,5 Gew.-%) Zinn/Antimon (95/5 Gew.-%) und Zinn/Wismuth (42/58 Gew.-%).
Das Flußmittel sollte ausreichend Material umfassen, um über die Eigenschaften von vier Komponenten zu verfügen. Es ist möglich, vier getrennte Materialien zu verwenden, die diese Eigenschaften ergeben, oder aber weniger Materialien, wobei einzelne Materialien mehr als eine Komponenteneigenschaft besitzen. Die vier Komponenten umfassen einen metalloxidentfernenden Wirkstoff oder ein entsprechendes Agens, wie z.B. eine Säure, zum Auflösen, Suspendieren oder chemischen Reduzieren der vorhandenen Metalloxide, wie z.B. Bleioxid; eine Tieftemperaturkomponente, die vor dem Aufschmelzen oder während des Aufschmelzens verdampft; ein Hochtemperaturmaterial, das eine Reoxidation des Metallanteils der Paste durch Sauerstoff verhindert; und einen rheologischen Regler oder Modifikator, der die gewünschten Druckeigenschaften, sowie die gewünschte Haftfähigkeit und das gewünschte Selbstkorrekturvermögen ergibt.
In dem erfindungsgemäßen Lötflußmittel können zahlreiche Säuren als Wirkstoff oder als Agens zum Entfernen der Oxide eingesetzt werden. Die Wahl der Säure hängt davon ab, ob für eine bestimmte Anwendung ein wasserlöslicher Rückstand oder ein Flußmittel erforderlich ist, das geringe Mengen eines harmlosen Rückstands ergibt. (Bei einem wasserlöslichen Rückstand handelt es sich um einen Rückstand, dessen Löslichkeit bei 50 ºC zumindest 1 g pro 50 g Wasser beträgt.) Säuren für wasserlösliche Rückstände sollten bei 180 ºC einen Dampfdruck von zumindest 50 Torr besitzen, während ihre Löslichkeit in Wasser bei 25 ºC zumindest 1 g pro 600 g Wasser betragen sollte. Typische Säuren für wasserlösliche Rückstände umfassen Apfelsäure, Zitronensäure, Weinsäure, Salicylsäure, Adipinsäure und Glutarsäure. Wenn keine Rückstände erwünscht sind, sind geeignete Säuren sowohl 4-Hydroxybenzoesäure und Anissäure als auch Ölsäure, Sterinsäure, Linolsäure und Fettsäuren mit den Formeln:
CnH2n+1-CO&sub2;H oder CnH2n-1CO&sub2;H oder CnH2n-3CO&sub2;H, 30 ≥ n ≥ 8
sowie Dicarbonsäuren mit der Formel HO&sub2;C-(CH&sub2;)n-CO&sub2;H, 20 ≥ n ≥ 4. Die Säure sollte im allgemeinen etwa einen Anteil von 1 bis 15 Gew.-% an der Zusammensetzung des Bindemittels besitzen.
Die Tieftemperaturkomponente des Bindemittels sollte während des Temperaturanstieges bis zum Aufschmelzen oder während des Aufschmelzens im wesentlichen vollständig verdampfen, d.h. während der Zeit, in der sich das Lötmittel in einem flüssigen Zustand befindet. Diese Komponente sollte jedoch vor dem Aufbringen auf ein Substrat im wesentlichen nicht vollständig verdampfen. D.h., daß in der Umgebung bei Raumtemperatur (23 ºC) auf der Druckeinrichtung nicht mehr als 20 Gew.-% der Tieftemperaturkomponente in zwei oder vorzugsweise in vier Stunden verdampfen sollten. Die am meisten bevorzugte Zeitspanne beträgt hierbei 8 Stunden. Die Hochtemperaturkomponente sollte bei Temperaturen von kleiner oder gleich 180 ºC langsam verdampfen, d.h., daß sie bei Temperaturen unterhalb 180 ºC einen Dampfdruck von weniger als 1 Torr besitzen sollte, während ihr Dampfdruck bei der Aufschmelztemperatur niedriger sein sollte als 10 Torr. Zusätzlich hierzu sollte diese Komponente in den anderen Komponenten solvatisierbar oder lösbar sein.
Der Anteil der Hochtemperaturkomponente beträgt typischerweise zumindest 8 Gew.-%. Geringere Mengen sind nicht ausgeschlossen, es sollte jedoch eine ausreichende Menge der Hochtemperaturkomponente vorhanden sein, um zu verhindern, daß Sauerstoff das Lötmittel erreicht. Wenn keine Rückstände erwünscht sind, sollte der Anteil der Hochtemperaturkomponente jedoch nicht größer sein als 35 Gew.-% des Flußmittels. Wenn ein Material sowohl als Hochtemperaturkomponente als auch als andere Komponente, wie z.B. als Säure, wirkt, sollte der gemeinsame Anteil im allgemeinen 8 bis 35 Gew.-% betragen. Typische Materialien, die die Eigenschaften einer Tieftemperaturkomponente erfüllen, umfassen Glycerin, Polyethylenglycol mit einem Molekulargewicht von weniger als 200, Propylenglycol und Polypropylenglycol für eine mit Wasser zu reinigende Paste, während sie Isopropylmyristat und Polybuten mit einem Molekulargewicht von ≤ 2500 (Mw ≤ 2500) zur Erzeugung von geringen Rückstandsmessungen einer nichtreinigbaren Paste umfassen. Beispielhafte Materialien für die Hochtemperaturkomponente umfassen im Falle eines wasserlöslichen Rückstandes Sorbitol, Manitol, α-Methylglucosid und Polyethylenglycol mit 2000 ≥ Mw ≥ 400, während Cholesterin und die meisten Speiseöle, wie z.B. Maisöl oder Erdnußöl, als Hochtemperaturkomponente geeignet sind, wenn geringe Mengen eines nicht zu reinigenden Rückstandes erforderlich sind.
Der Anteil der Promotorkomponente für die rheologischen Eigenschaften beträgt im allgemeinen 1 bis 10 Gew.-%. Höhere Prozentsätze führen zu unerwünschten Rückständen, während geringere Prozentsätze eine unzureichende Viskosität ergeben. Wie bereits diskutiert wurde, erzeugt der Promotor für die rheologischen Eigenschaften die gewünschte Haftfähigkeit und Viskosität sowie die für ein Lötflußmittel erforderliche Druckbarkeit. Diese Eigenschaften hängen im allgemeinen von der Viskosität des Materials und von seiner Fähigkeit zur Bildung von intermolekularen Wechselwirkungen ab. Der Promotor für die rheologischen Eigenschaften wird typischerweise so gewählt, daß sich eine Lötpaste mit einer Viskosität zwischen 200000 und 1800000 cps ergibt. Im allgemeinen eignen sich Polymere mit einem höheren Molekulargewicht, d.h. Polymere mit einem Molekulargewicht von mehr als 100000, zur Erzeugung der gewünschten Viskosität und Haftfähigkeit. Für die mit Wasser reinigbaren Rückstände eignen sich Druckpromotoren, wie z.B. Polyvinylpyrolidon, Stärke, Hydroxyethylzellulosegummis (wie z.B. Gummiarabikum oder arabisches Gummi, Traganthgummi und Xanthangummi), Polyacrylsäure und Polyacrylamid. Materialien, die für ein Flußmittel ohne Rückstände geeignet sind, umfassen Ethylzellulose, Polyethylenacrylsäure und Polybuten.
Ein Flußmittel, das wasserlösliche Rückstände ergibt und besonders geeignet ist, umfaßt als Bindemittel 3 bis 5 Gew.- % Apfelsäure oder Zitronensäure, 1,5 bis 7 Gew.-% Hydroxyethylzellulose, 10 bis 30 Gew.-% Sorbitol und als Rest Glycerin.
Die folgenden Beispiele zeigen die Zusammensetzung eines erfindungsgemäßen Lötflußmittels sowie das erfindungsgemäße Verfahren zu ihrer Anwendung:

Flußmittel 1 Beispiel 1

Etwa 8 g Apfelsäure, 2 g Hydroxyethylzellulose und 20 g Sorbitol wurden mit 70 g Glycerin in einem Becherglas vermischt, das sich auf einer heißen Platte befand und mit einem Magnetrührer ausgerüstet war. Die Temperatur der Mischung wurde auf 170 ºC erhöht, so daß alle Bestandteile vollständig gelöst waren. Das Flußmittel wurde nun auf Raumtemperatur abgekühlt.

Flußmittel 2 Beispiel 2

Ein Flußmittel wurde wie bei Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch anstatt Apfelsäure Zitronensäure verwendet wurde.

Beispiel 3

Die folgenden Flußmittel wurden wie in Beispiel 1 hergestellt.
Flußmittel #3 wurde wie Flußmittel #1 hergestellt, wobei jedoch anstelle von Apfelsäure 8 g Weinsäure verwendet wurde;
Flußmittel #4 wurde wie Flußmittel #1 hergestellt, wobei jedoch anstelle von Apfelsäure 5 g 4-Hydroxybenzoesäure verwendet wurde;
Flußmittel #5 wurde wie Flußmittel #1 hergestellt, wobei jedoch anstatt von Hydroxyethylzellulose 4 g Maisstärke oder Amylum verwendet wurde;
Flußmittel #6 wurde wie Flußmittel #1 hergestellt, wobei jedoch anstelle von Hydroxyethylzellulose 4 g Maisstärke verwendet wurde und wobei anstelle von Apfelsäure 5 g 4- Hydroxybenzoesäure verwendet wurde;
Flußmittel #7 wurde wie Flußmittel #1 hergestelle, wobei jedoch anstelle von Hydroxyethylzellulose 1,0 g Tragantgummi verwendet wurde;
Flußmittel #8 wurde wie Flußmittel #1 hergestellt, wobei jedoch anstelle von Hydroxyethylzellulose 1,0 g Tragantgummi und anstelle von Apfelsäure 5 g 4- Hydroxybenzoesäure verwendet wurde,
Flußmittel #9 wurde wie Flußmittel #1 hergestellt, wobei jedoch anstelle von Hydroxyethylzellulose 1,5 g Polyvinylpyrolidon (Mw = 30000) verwendet wurde;
Flußmittel #10 wurde wie Flußmittel #1 hergestellt, wobei jedoch anstelle von Sorbitol 15 g Dulcid verwendet wurde;
Flußmittel #11 wurde wie Flußmittel #1 hergestellt, wobei jedoch anstelle von Sorbitol 20 g Polyethylenglycol (Mw = 400) verwendet wurde.

Beispiel 4

Es wurde eine Paste (1) hergestellt, indem 5,5 g des Flußmittels #1 mit 44,5 g Sn/Pb (63/37)-Pulver vermischt wurde (Korngröße -325 + 500). Es wurde bis zur Bildung einer im wesentlichen homogenen Paste gerührt. Die Paste #2 wurde durch Vermischen von 5 g des Flußmittels #1 mit 44 g Sn/Ag (96,5/3,5)-Pulver hergestellt (Korngröße -325 + 500).
Es wurden auch die folgenden Pasten hergestellt:
Die Paste #3 wurde wie die Paste #1 hergestellt, wobei jedoch das Flußmittel #2 verwendet wurde;
Die Paste #4 wurde wie die Paste #1 hergestellt, wobei jedoch das Flußmittel #3 verwendet wurde;
Die Paste #5 wurde wie die Paste #1 hergestellt, wobei jedoch das Flußmittel #4 verwendet wurde;
Die Paste #6 wurde wie die Paste #1 hergestellt, wobei jedoch das Flußmittel #5 verwendet wurde;
Die Paste #7 wurde wie die Paste #1 hergestellt, wobei jedoch das Flußmittel #6 verwendet wurde;
Die Paste #8 wurde wie die Paste #1 hergestellt, wobei jedoch das Flußmittel #7 verwendet wurde;
Die Paste #9 wurde wie die Paste #1 hergestellt, wobei jedoch das Flußmittel #8 verwendet wurde;
Die Paste #10 wurde wie die Paste #1 hergestellt, wobei jedoch das Flußmittel #9 verwendet wurde;
Die Paste #11 wurde wie die Paste #1 hergestellt, wobei jedoch das Flußmittel #10 verwendet wurde;
Die Paste #12 wurde wie die Paste #1 hergestellt, wobei jedoch das Flußmittel #11 verwendet wurde.
Die Pasten 1 bis 12 wurden im Hinblick auf ihre Zuverlässigkeit und auf ihre Verfahrensverträglichkeit überprüft, wobei die von Morris, J.R. et al. beschriebenen Tests verwendet wurden ("Characterizing Solder Pastes for the 1990's", IPC Technical Paper, "TP-901", Institute for Interconnection and Packaging of Electronic Circuits, Lincolnwood, IL, September, 1990). Wie von Bellcore in Bellcore TR-TSY-000078, Issue 2, "General Physical Design Requirements for Telecommunications Products and Equipment", Bellcore, Red Bank, NJ, angegeben wurde, sollte ein mit Wasser zu reinigendes Lötmaterial zur Verwendung in Telekommunikationsgeräten nach der Reinigung einen Oberflächenisolationswiderstand (surface insulation resistance = SIR) von mehr als 3 x 10&sup9; Ohm auf Lötmaskenproben (solder mask striped coupons) aufweisen. Es wurden mehr als 30 Zusammensetzungen untersucht, die unterschiedliche Kombinationen der bei den Beispielen 1, 2 und 3 aufgelisteten Zutaten enthielten. Der SIR-Wert wurde zusammen mit anderen Eigenschaften der Paste durch Veränderungen in der Zusammensetzung beeinflußt. Obgleich nicht alle getesteten Zusammensetzungen die strengen Zuverlässigkeitsanforderungen an Telekommunikationsprodukte erfüllten, wiesen alle Zusammensetzungen ausreichend hohe SIR-Werte auf, um sie für andere Anwendungszwecke geeignet zu machen. Die Pasten 7 und 10 wiesen den für Telekommunikationsprodukte erforderlichen hohen Oberflächenisolationswiderstand auf.
Die Korrosion an Kupfer wurde unter Verwendung des Kupferspiegeltestes überprüft, der in der IPC-SP-819, "General Requirements for Electronic Grade Solder Paste", Institute for Interconnection and Packaging of Electronic Circuits, Lincolnwood, IL., 1988 beschrieben wird. Die Pasten 5 und 9 bestanden den Test sogar im (nicht erhitzten) Rohzustand.
Das Reinigungsverhalten wurde nach dem Abspülen unter laufendem warmen Wasser und nach einer Reinigung in einer kommerziellen In-Line-Reinigungseinrichtung visuell überprüft. Alle Rückstände ließen sich einfach beseitigen, so daß für das unbewaffnete Auge keine Rückstände mehr sichtbar waren. Eine nähere Überprüfung mit einem Mikroskop ergab bei einigen Zusammensetzungen nur eine sehr geringe Menge eines weißlichen Materials um die Lötkegel. Das mechanische Entfernen diskreter Komponenten ergab nach dem Reinigen keine Rückstände unter den Komponenten. Aufgrund der stark wasserlöslichen Eigenschaften der Lötmittelbestandteile sind diese Materialien deutlich besser reinigbar als die gegenwärtig erhältlichen wasserlöslichen Lötpasten.
Als zusätzlicher Test für das Reinigungsverhalten wurden einige Leiterplatten im Hinblick auf die ionische Sauberkeit getestet. Die Paste 7 wurde auf Leiterplatten aufgedruckt, die maschinell mit Bauelementen bestückt werden. Die Leiterplatten wurden nun durch einen Aufschmelzofen geleitet, bevor sie in einem kommerziell erhältlichen wässrigen Reinigungsmittel gereinigt wurden. Es wurden keine Waschmittel oder Verseifungsmittel verwendet. Bei einer visuellen Überprüfung zeigten sich nach der Reinigung keine visuellen Rückstände. Wasserextraktions- Leitfähigkeitsmessungen (water extract conductivity measurements; Omegameter 600 SMD 75/25 IPA/H&sub2;O) ergaben eine durchschnittliche ionische Verunreinigung von 0,2 bis 0,8 Mikrogramm/Zoll² NaCl Äquivalent.
Die Pasten 1 bis 12 waren bei Rastermaßen von 50 x 10&supmin;³ Zoll (50 mils) ausreichend druckbar, während die Pasten 1, 2, 3, 4, 5, 11 und 12 für Anwendungen mit feineren Rastermaßen (25 x 10&supmin;³ Zoll = 25 mils) geeignet waren. Alle Zusammensetzungen wiesen eine minimale thermische Absenkung auf, die für Anwendungen mit einem Rastermaß von 25 x 10&supmin;³ Zoll (25 mils) geeignet ist. Die Pasten besaßen ein ausreichendes Haftvermögen (etwa 1,0 g/mm² gemessen mit IPC- SP-819, supra) und eine ausgezeichnete Klebzeit, die 24 Stunden und mehr betrug. Diese Klebzeit war bedeutend länger als die Klebzeit von gegenwärtig erhältlichen kommerziellen Materialien, deren Klebzeiten nur ein paar Stunden betragen. Zusätzlich hierzu war die Haltbarkeit dieser Materialien deutlich besser als die Haltbarkeit der typischen kommerziellen Materialien, die etwa 1 Monat beträgt.

Claims

1. Verfahren zum Löten in einer oxidierenden Atmosphäre umfassend die Schritte des Druckens einer Lötpaste an/auf wenigstens einen, einen ersten und/oder zweiten Körper, Bringen des ersten und zweiten Körpers in enge Nachbarschaft und Erwärmen der Paste bei einer Schmelztemperatur umfassend:

a) ein Lötmittel, und eine Flußmittelzusammensetzung umfassend

b) ein metalloxidentfernendes Agens,

c) eine Niedertemperaturkomponente, die im wesentlichen unterhalb oder bei der Schmelztemperatur verdampft aber bei Raumtemperatur im wesentlichen nicht verdampft,

d) eine Hochtemperaturkomponente, welche die Wiederoxidation des Lötmittels verhindert und die langsam verdampft aufgrund eines Dampfdrucks von weniger als 1 Torr bei 180º C und eines Dampfdrucks von weniger als 10 Torr bei der Schmelztemperatur und

e) einen rheologischen Modifikator, welcher das Drucken gestattet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das entfernende Agens eine organische Säure umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem die Niedertemperaturkomponente ein Material umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Glycerin, Polyethylenglycol mit Molekulargewicht von weniger als 200, Propylenglycol, Polypropylenglycol, Polybuten mit Molekulargewicht von weniger als 1000 und Isopropylmyristat besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem die Hochtemperaturkomponente ein Material umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Sorbitol, Manitol, α- Methylglucosid, Polyethylenglycol mit Molekulargewicht zwischen 400 und 2000, Cholesterin, Kornöl, Erdnußöl und Polybuten eines Molekulargewichts von mehr als 1000 und weniger als 2500 besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Niedertemperaturkomponente ein Material umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Glycerin, Polyethylenglycol mit Molekulargewicht von weniger als 200, Propylenglycol, Polypropylenglycol, Polybuten mit Molekulargewicht von weniger als 1000 und Isopropylenmyristat besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Hochtemperturkomponente ein Material umfaßt, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Sorbitol, Manitol, α-Methylglucosid, Polyethylenglycol mit Molekulargewicht zwischen 400 und 2000, Cholesterin, Kornöl, Erdnußöl und Polybuten mit Molekulargewicht größer als 1000 und niedriger als 2500 besteht.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Lötmittel eine Blei/Zinnlegierung umfaßt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Lötmittel eine Zinn/Silberlegierung umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Lötmittel eine Zinn/Antimonlegierung umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Schmelztemperatur im Bereich von 130 bis 340º C liegt.