EP0939684A1 - Method for soft soldering metals and soft solder for carrying said method - Google Patents

Method for soft soldering metals and soft solder for carrying said method

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EP0939684A1
EP0939684A1 EP98939558A EP98939558A EP0939684A1 EP 0939684 A1 EP0939684 A1 EP 0939684A1 EP 98939558 A EP98939558 A EP 98939558A EP 98939558 A EP98939558 A EP 98939558A EP 0939684 A1 EP0939684 A1 EP 0939684A1
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EP
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solder
soft solder
soft
reaction component
reaction
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Withdrawn
Application number
EP98939558A
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German (de)
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Hans-Jürgen Albrecht
Michael Dörr
Wolfgang HÄRTEL
Wolfgang Scheel
Harry Berek
Monika Hannemann
Heino Pachschwöll
Klaus Wittke
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ZENTRUM fur MATERIAL- und UMWELTTECHNIK GmbH
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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Metallwerk Goslar & Co KG GmbH
ZENTRUM fur MATERIAL- und UMWELTTECHNIK GmbH
Metallwerk Goslar & Co KG GmbH
ZENTRUM fur MATERIAL und UMWE
Zentrum fur Material- und Umwelttechnik GmbH
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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Abstract

The invention relates a method for soft soldering metals onto a soldering joint, wherein a soft solder liquefied as a result of heating is brought into contact with the metal components to be joined on the solder joint and then cooled to produce a solid soldered joint. The invention is characterized in that at least one reaction component is provided on the soldering joint and reacts exothermally with at least one other component by heating it to a melting temperature so that the local temperature in the soldering joint rises to a solder-melting temperature.

Description

Verfahren zum Weichlöten von Metallen und Weichlot zur Ausführung dieses Verfahrens Process for soft soldering of metals and soft solder for carrying out this process
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Weichlot nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 19.The invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1 and a soft solder according to the preamble of patent claim 19.
In der Weichlöttechnik wurden bisher fast ausschließlich eutektische Lote verwendet, die auf den Legierungen SnPb, SnPbAg und SnAg aufbauen. Für spezielle Anwendungen gibt es auch Sonderlote, bei denen es sich aber wiederum um Legierungen handelt, die mit anderen Metallkomponenten eutektisch und zum Teil auch außereutektisch reagieren. Es bestehen auch Bestrebungen, Blei und andere Metalle zu substituieren. Brauchbare, allgemein anwendbare Lösungen für die großtechnische Anwendung im relevanten Temperaturbereich gibt es jedoch nicht.So far, almost exclusively eutectic solders based on the alloys SnPb, SnPbAg and SnAg have been used in soft soldering technology. There are also special solders for special applications, but these are alloys that react with other metal components eutectically and sometimes also non-eutectically. There are also efforts to substitute lead and other metals. However, there are no usable, generally applicable solutions for large-scale use in the relevant temperature range.
Es sind auch schon Dispersions- und/ oder Reaktionslote bekannt geworden, bei denen durch Einbringung von Dispersoiden eine Verfestigung der Lötstelle erreicht werden soll. Als Dispersoide werden vorzugsweise Metalloxide, intermetallische Phasen und Nichtmetalle verwendet. Aus der WO 94/27777 ist ein Lot bekannt, das auf Verwendung einer Lotpaste mit den metallischen Partnern SnBi einerseits und Ag oder Au andererseits beruht. Alle bekannten Lösungen sehen entweder bekannte Weichlotlegierungen mit deren als unzureichend erkannten Temperaturfestigkeiten vor, oder es müssen zur Herstellung der Lötverbindung wesentlich höhere Prozeßtemperaturen verwendet werden.Dispersion and / or reaction solders have also become known in which solidification of the solder joint is to be achieved by introducing dispersoids. Metal oxides, intermetallic phases and non-metals are preferably used as dispersoids. A solder is known from WO 94/27777 which is based on the use of a solder paste with the metallic partners SnBi on the one hand and Ag or Au on the other. All known solutions either provide known soft solder alloys with their temperature strengths recognized as inadequate, or significantly higher process temperatures have to be used to produce the soldered connection.
Aufgrund der sich ständig erhöhenden Leistungsdichte in der miniaturisierten Elektronik sind Ein Satztemperaturen im Größenbereich von 150°C durchaus üblich. Die Werte tendieren aufgrund der höheren Verlustleistung innerhalb der hochintegrierten Bausteine und der Umgebungsbedingungen weiter nach oben. Andererseits sind etliche Baugruppen hinsichtlich der Spitzentemperatur sehr empfindlich. Dadurch sind der Löttemperatur bei der Herstellung der Baugruppen enge Grenzen gesetzt.Due to the constantly increasing power density in miniaturized electronics, set temperatures in the size range of 150 ° C are quite common. The values tend to go up due to the higher power loss within the highly integrated components and the environmental conditions. On the other hand, several assemblies are very sensitive to the peak temperature. As a result, the soldering temperature during the manufacture of the assemblies is limited.
Die üblichen Weichlote auf der Basis SnPb schmelzen je nach Legierungszusammensetzung im Temperaturbereich von 183°C bis etwa 210°C. Die Arbeitstemperaturen während des Lötprozesses liegen im Normalfall etwa 50°K oberhalb dieser Schmelztemperaturen, so daß in den bekannten Re- flow- Verfahren Spitzentemperaturen zwischen 230°C und 260°C vorliegen, denen die gesamte Baugruppe, an der die Lötung stattfindet, voll ausgesetzt ist. Allein bei den Haftvermittlern zwischen den Laminaten der Leiterplatten treten hier äußerst schädliche und die Qualität beeinträchtigende Zersetzungserscheinungen auf. Für die elektronischen Komponenten werden häufig schon niedrigere Temperaturen als kritisch eingestuft. Es bestehen somit keine Möglichkeiten für den Einsatz höherschmelzender Lote.The usual soft solders based on SnPb melt depending on the alloy composition in the temperature range from 183 ° C to about 210 ° C. The working temperatures during the soldering process are normally about 50 ° K above these melting temperatures, so that in the known reflow processes peak temperatures are between 230 ° C and 260 ° C, to which the entire assembly on which the soldering takes place is fully exposed is. In the case of the adhesion promoters between the laminates of the printed circuit boards alone, extremely harmful and quality-degrading phenomena occur. Lower temperatures are often classified as critical for the electronic components. There are therefore no possibilities for using higher melting solders.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und ein Weichlot der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit denen eine erhöhte Schmelztemperatur aufweisende Weichlote verwendet werden können, ohne daß eine entsprechende Erhitzung der Lötstelle von außen erfolgen muß.The aim of the invention is to provide a method and a soft solder of the type mentioned, with which an increased Soft solders having melting temperature can be used without corresponding heating of the soldering point from the outside.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der kennzeichnenden Teile der Patentansprüche 1 und 19 vorgesehen.To achieve this object, the features of the characterizing parts of claims 1 and 19 are provided.
Der Erfindungsgedanke ist also darin zu sehen, daß das z.B. in Form einer Lotpaste an die Lötstelle gebrachte Weichlot aufgrund des Vorhandenseins der erfindungsgemäßen Reaktionskomponente nur auf eine deutlich unterhalb der Schmelztemperatur liegende Auslösetemperatur erhitzt werden muß, worauf die Reaktionskomponente mit der weiteren Komponente exotherm reagiert und das Lot auf diese Weise konzentriert, d.h. auf engstem Raum auf die Schmelztemperatur erhitzt wird. Auf diese Weise wird der räumliche Bereich der für das Schmelzen erforderlichen Temperatur derart eingeengt, daß insbesondere die auf einer Leiterplatte befindlichen empfindlichen elektronischen Bauelemente, deren Anschlüsse zu verlöten sind, wesentlich weniger erhitzt werden als bei einer herkömmlichen Lötung, wo die gesamte für das Schmelzen des Weichlots erforderliche Wärme von außen zugeführt werden muß.The idea of the invention can therefore be seen in the fact that e.g. Due to the presence of the reaction component according to the invention, soft solder brought to the solder joint in the form of a solder paste only has to be heated to a triggering temperature which is significantly below the melting temperature, whereupon the reaction component reacts exothermically with the further component and the solder is concentrated in this way, i.e. is heated to the melting temperature in a confined space. In this way, the spatial range of the temperature required for the melting is so narrowed that in particular the sensitive electronic components located on a printed circuit board, the connections of which are to be soldered, are heated much less than in conventional soldering, where all of the melting for the Soft solder required heat must be supplied from the outside.
Vorteilhafte Auslösetemperaturen sind Anspruch 2 oder 20 und vorteilhafte Differenzen zwischen Löt- und Auslösungstemperatur Anspruch 3 oder 21 zu entnehmen.Advantageous triggering temperatures can be found in claims 2 or 20 and advantageous differences between soldering and triggering temperatures in claims 3 or 21.
Eine besonders bevorzugte Einbringung der Reaktionskomponente in das Weichlot ist durch Anspruch 4 oder 22 definiert. Nach Anspruch 5 oder 23 soll die Reaktionskomponente bevorzugt ein Metall oder eine Legierung sein. Eine vorteilhafte praktische Weiterbildung dieser Ausführung entnimmt man Anspruch 6 oder 24, wobei die Mengenverhältnisse zweckmäßigerweise nach Anspruch 7 oder 25 gewählt werden.A particularly preferred introduction of the reaction component into the soft solder is defined by claim 4 or 22. According to claim 5 or 23, the reaction component should preferably be a metal or an alloy. An advantageous practical development of this embodiment can be found in claim 6 or 24, the quantitative ratios advantageously being selected according to claim 7 or 25.
Nach den Ansprüchen 8 und 9 oder 26 und 27 kann die Reaktionskomponente auch ein organisches oder anorganisches Metallsalz sein.According to claims 8 and 9 or 26 and 27, the reaction component can also be an organic or inorganic metal salt.
Schließlich kommt nach den Ansprüchen 10 und 1 1 oder 28 und 29 als Reaktionskomponente auch ein metallfreies Reagenz in Betracht.Finally, according to claims 10 and 11 or 28 and 29, a metal-free reagent can also be used as the reaction component.
Wenn auch grundsätzlich für die exotherme Reaktion besondere Komponenten im Weichlot vorgesehen sein können, ist es nach Anspruch 12 oder 30 doch bevorzugt, wenn die Reaktionskomponente mit einem Teil des Weichlotes exotherm reagiert.Although special components can be provided in the soft solder for the exothermic reaction, it is preferred according to claim 12 or 30 if the reaction component reacts exothermically with part of the soft solder.
Von besonderem Vorteil ist eine kaskadenartige Reaktion gemäß Anspruch 13 oder 31, wonach jeweils eine bestimmte exotherme Reaktion eine weitere Reaktion auslöst, so daß die Temperatur des Weichlots gezielt gesteuert erhöht oder auf einem bestimmten gewünschten Niveau gehalten werden kann. Eine bevorzugte praktische Ausführungsform entnimmt man Anspruch 14 oder 32.Of particular advantage is a cascade-like reaction according to claim 13 or 31, according to which a certain exothermic reaction triggers a further reaction, so that the temperature of the soft solder can be increased in a controlled manner or kept at a certain desired level. A preferred practical embodiment can be found in claims 14 or 32.
Der erfindungsgemäße Kaskadeneffekt beruht darauf, daß durch die durch die erste Reaktion hervorgerufene erhöhte Temperatur die Reaktion weiterer Komponenten des Lotes bewirkt wird, bei der wiederum exotherme Energie freigesetzt wird. Dieser Effekt kann bereits in Temperaturbe- reichen für niedrigschmelzende Lote eingeleitet werden. Besonders durch die Ausnutzung dieses Kaskadeneffekts wird es möglich, bei erhöhter Temperaturfestigkeit der Lötstelle die Auslösetemperatur noch weiter zu reduzieren.The cascade effect according to the invention is based on the fact that the increased temperature caused by the first reaction causes the reaction of further components of the solder, which in turn releases exothermic energy. This effect can already be range for low-melting solders. The use of this cascade effect in particular makes it possible to further reduce the triggering temperature when the soldering point has increased temperature resistance.
Nach Anspruch 15 oder 33 erfüllt die Reaktionskomponente zusätzlich die Funktion eines Flußmittels oder Flußmittelbestandteiles für das verwendete Weichlot. Eine praktische Realisierung dieser Ausführung entnimmt man Anspruch 16 oder 34.According to claim 15 or 33, the reaction component additionally fulfills the function of a flux or flux component for the soft solder used. A practical implementation of this embodiment can be found in claims 16 or 34.
Nach den Ansprüchen 19 und 20 oder 35 und 36 können an der exothermen Reaktion auch die metallen Komponenten der zu fügenden Bauteile teilnehmen.According to claims 19 and 20 or 35 and 36, the metal components of the components to be joined can also participate in the exothermic reaction.
Auch in diesem Falle besteht der Erfindungsgedanke darin, daß die für den eigentlichen Lötprozeß erforderliche höchste Temperatur lediglich unmittelbar an den zu fügenden Bauteilen entsteht, die Umgebung dieser Bauteile jedoch von Überhitzungen weitgehend verschont wird.In this case, too, the idea of the invention is that the highest temperature required for the actual soldering process only arises directly at the components to be joined, but the surroundings of these components are largely spared from overheating.
Die erfindungsgemäßen Weichlote gewährleisten aufgrund ihrer Reakti- ons- und/ oder Legierungseigenschaften eine höhere Temperaturfestigkeit der Lötverbindungen innerhalb der damit hergestellten Baugruppen. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lote besteht darin, daß die Lötungen mit den üblichen Methoden und Verfahren der bisherigen Weichlöttechnik hergestellt werden können.Due to their reaction and / or alloy properties, the soft solders according to the invention ensure a higher temperature resistance of the soldered connections within the assemblies produced therewith. A major advantage of the solders according to the invention is that the solderings can be produced using the customary methods and processes of the previous soft soldering technique.
Erfindungsgemäß handelt es sich in erster Linie um Reaktionslote, bei denen zu den bekannten Reaktionsvorgängen zusätzlich exotherme Reaktio- nen eingeleitet werden. Dadurch tritt während des Lötvorganges eine lokale Temperaturerhöhung in der Lötstelle auf. Auf diese Weise können mit den bisher üblichen Prozeßparametern der Weichlöttechnik, also im wesentlichen mit den bekannten Temperatur-Zeitfunktionen - weitere metallurgische Effekte erzielt werden, die zu wesentlich höher belastbaren Lötverbindungen führen. Das betrifft vor allem die Legierungs- und die eventuelle Phasenbildung innerhalb der Reaktionsmetalle des Lotes selbst sowie zu den Metalloberflächen der zu fügenden Baugruppen.According to the invention, it is primarily reaction solders in which, in addition to the known reaction processes, exothermic reactions be initiated. As a result, a local temperature increase occurs in the solder joint during the soldering process. In this way, further metallurgical effects can be achieved with the previously usual process parameters of soft soldering technology, ie essentially with the known temperature-time functions, which lead to solder connections that can be subjected to much higher loads. This concerns above all the alloying and the possible phase formation within the reaction metals of the solder itself as well as to the metal surfaces of the assemblies to be joined.
Die Reaktionen mit der Reaktionskomponente sind mit den unmittelbar am Legierungsprozeß beteiligten metallischen Komponenten möglich. Zusätzlich oder statt dessen können dazu auch Additive verwendet werden, die nicht an der Legierungsbildung beteiligt sind.The reactions with the reaction component are possible with the metallic components directly involved in the alloying process. In addition or instead of this, additives can also be used which are not involved in the alloy formation.
Ein wesentlicher Erfindungsgedanke liegt darin begründet, daß sich dadurch Kaskadeneffekte aufbauen lassen. Dazu können Komponenten eingebaut werden, die als organische oder anorganische Verbindungen exotherm reagieren, wodurch dann weitere Reaktionen ausgelöst werden. Es können ferner durch Einbringung weiterer Metalle sogenannte Starteu- tektika gebildet werden, die durch ihre Benetzungseffekte die Reaktionen auslösen und beschleunigen. Die Komponenten dieser Starteutektika müssen während des Fügevorganges in eine irreversible Reaktion zu den weiteren Komponenten des Lotes eintreten.An essential idea of the invention is based on the fact that cascade effects can be built up as a result. For this purpose, components can be installed which react exothermically as organic or inorganic compounds, which then triggers further reactions. So-called starting eutectics can also be formed by introducing further metals, which trigger and accelerate the reactions through their wetting effects. The components of these starting eutectics have to undergo an irreversible reaction to the other components of the solder during the joining process.
Für die Qualität der Lötstellen ist nicht allein die Schmelztemperatur des Lotes die ausschlaggebende Größe, sondern der homologe Temperaturfaktor Th, welcher wie folgt definiert ist: TE (K)The decisive factor for the quality of the solder joints is not only the melting temperature of the solder, but also the homologous temperature factor Th, which is defined as follows: T E (K)
T = TS (K)T = T S (K)
TE ist dabei die Einsatztemperatur, die z.B. 150°C betragen kann. Ts ist die Schmelztemperatur des Weichlotes.TE is the operating temperature, which e.g. Can be 150 ° C. Ts is the melting temperature of the soft solder.
Beispielsweise leitet sich für das übliche eutektische SnPb-Lot bei einer Einsatztemperatur von 150°C ein Th-Faktor von 0,92 ab. Erfindungsgemäß kann z.B. bei der exotherm reagierenden Lotzusammensetzung SnCu3Pd2 der Th-Faktor auf 0,84 herabgesetzt werden. Daraus ergibt sich eine deutlich verbesserte Temperaturstabilität der Lötverbindung.For example, a Th factor of 0.92 is derived for the usual eutectic SnPb solder at an operating temperature of 150 ° C. According to the invention e.g. with the exothermic solder composition SnCu3Pd2 the Th factor can be reduced to 0.84. This results in a significantly improved temperature stability of the solder joint.
Die bisher üblichen Weichlote sind weder in ihrer Ursprungsform noch in der Erweiterung als Dispersions- oder Verbundlote verwendbar. Ausschlaggebend für deren mechanische Eigenschaften beim Einsatz unter erhöhten Temperaturen ist schließlich die Grundmatrix SnPb, SnPbAg oder SnAg mit den entsprechenden Schmelztemperaturen und den sich daraus ableitenden homologen Temperaturen.The soft solders previously used can neither be used in their original form nor in the expansion as dispersion or composite solders. The basic matrix SnPb, SnPbAg or SnAg with the corresponding melting temperatures and the resulting homologous temperatures is decisive for their mechanical properties when used at elevated temperatures.
Eine erfindungsgemäße Ausführung für derartige Reaktionslote besteht darin, daß Pd im Herstellungsprozeß einer Lotpaste zu einer Reaktion mit dem darin enthaltenen Sn zugegeben wird. Während des Lötvorganges bildet Pd mit Sn intermetallische Phasen unter Freisetzung exothermer Energie. Dadurch ist beispielsweise ein sicheres Aufschmelzen eines SnCu-Eutektikums bei üblichen Reflowtemperaturen möglich. Ein anderes Beispiel sieht vor, nicht oder nur bedingt an der Legierungsbildung beteiligte Komponenten zur Bildung der exothermen Reaktion als metallorganische oder metallanorganische Zusätze einzubinden. Dazu eignen sich beispielsweise Cu(II)-acetylacetonat oder entsprechende Fe- Verbindungen .An embodiment according to the invention for such reaction solders consists in that Pd is added to a reaction with the Sn contained therein in the manufacturing process of a solder paste. During the soldering process, Pd forms intermetallic phases with Sn releasing exothermic energy. This makes it possible, for example, to reliably melt an SnCu eutectic at normal reflow temperatures. Another example provides for components which are not or only partially involved in the formation of the alloy to be formed as metal-organic or metal-inorganic additives in order to form the exothermic reaction. Suitable for this for example Cu (II) acetylacetonate or corresponding Fe compounds.
Die Reaktionspartner können in Pulverform zur Lötpastenherstellung verwendet werden. Es ist auch eine andere Formgebung möglich, beispielsweise als Draht und/ oder Faserverbund. Ebenso ist ein Preßverbund für die Herstellung von Preforms oder anderen Formstücken möglich. Ein weiteres Beispiel sieht vor, den Verbund durch galvanischen und /oder chemischen Auftrag herzustellen.The reactants can be used in powder form for the production of solder paste. Another shape is also possible, for example as a wire and / or fiber composite. A press bond for the production of preforms or other shaped pieces is also possible. Another example provides for the composite to be produced by galvanic and / or chemical application.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger Beispiele erläutert:The invention is illustrated below with the aid of some examples:
Beispiel 1:Example 1:
Sehr feines Pd-Pulver wird zum Legierungspulver SnCu3 zugemischt und homogenisiert. Anschließend werden Binder, Flußmittel und Metallpulver zu einer Lotpaste folgender Zusammensetzung vermischt: Sn95Cu3Pd2 (Angaben in Masse-%). Der Metallgehalt der Paste liegt zwischen 80 und 90 %.Very fine Pd powder is added to the alloy powder SnCu3 and homogenized. Then binder, flux and metal powder are mixed to a solder paste of the following composition: Sn95Cu3Pd2 (data in mass%). The metal content of the paste is between 80 and 90%.
Beispiel 2:Example 2:
Als Metallsalze mit exothermer Reaktion eignen sich Kupfer(II)- acetylacetonat, das bei ca. 247°C exotherm reagiert und/ oder Kobalt(II)- acetylacetonat, das nutzbare Reaktionen bei ca. 235°C zeigt.Suitable metal salts with an exothermic reaction are copper (II) acetylacetonate, which reacts exothermically at approx. 247 ° C and / or cobalt (II) acetylacetonate, which shows usable reactions at approx. 235 ° C.
Beispiel 3: Als organische Komponente eignet sich zum Beispiel ein Zusatz von bis zu 30 % n-Nonan zum Binder.Example 3: For example, an addition of up to 30% n-nonane to the binder is suitable as the organic component.
Beispiel 4:Example 4:
Als erste Reaktionskomponente wird dem Weichlot SnCu3Pd2 Blei zugegeben (0,7 %). Dadurch verringert sich der Schmelzbeginn auf ca. 215°C, die exotherme Reaktion mit Pd beginnt. Durch die weitere Zugabe von SnAg3,5 mit einer Schmelztemperatur von 221°C kann die exotherme Reaktion durch Bereitstellung von metallischem Sn verstärkt fortgesetzt und das Lot zuverlässig aufgeschmolzen werden.Lead is added to the soft solder SnCu3Pd2 as the first reaction component (0.7%). This reduces the start of melting to approx. 215 ° C and the exothermic reaction with Pd begins. By further adding SnAg3.5 with a melting temperature of 221 ° C, the exothermic reaction can be increased by providing metallic Sn and the solder can be melted reliably.
Beispiel 5:Example 5:
Ein Reagenz, das gleichzeitig Flußmittel bzw. Flußmittelkomponente sein kann, ist n-Nonan.A reagent that can be a flux or flux component at the same time is n-nonane.
Beispiel 6:Example 6:
Im Falle einer Pd-haltigen Bauteilmetallisierung bilden sich durch Reaktion mit Sn aus dem Lot zusätzliche intermetallische PdSn-Phasen, was zu einer Verstärkung des exothermen Effektes führt. In the case of component metallization containing Pd, additional intermetallic PdSn phases are formed from the solder by reaction with Sn, which leads to an intensification of the exothermic effect.

Claims

Patentansprüche claims
Verfahren zum Weichlöten von Metallen an einer Lötstelle, bei dem ein durch Erhitzen an der Lötstelle verflüssigtes Weichlot in Verbindung mit dem zu verbindenden Metall-Bauteilen gebracht wird und zur Herstellung einer festen Lötverbindung abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an der Lötstelle wenigstens eine Reaktionskomponente zur Verfügung gestellt wird, die bei Erhitzung auf eine Auslösetemperatur mit wenigstens einer weiteren Komponente derart exotherm reagiert, daß in der Lötstelle eine lokale Temperaturerhöhung auf die Löttemperatur auftritt.A process for soft soldering of metals at a solder joint, in which a soft solder liquefied by heating at the solder joint is brought into connection with the metal components to be connected and is cooled to produce a solid solder joint, characterized in that at least one reaction component is used at the solder joint Is made available, which reacts exothermically to at least one additional component when heated to a triggering temperature such that a local temperature increase to the soldering temperature occurs in the soldering point.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösetemperatur 183°C bis 235°C, insbesondere etwaMethod according to claim 1, characterized in that the triggering temperature is 183 ° C to 235 ° C, in particular approximately
221°C beträgt.Is 221 ° C.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen lokaler Löt- und Auslösetemperatur etwaMethod according to claim 1 or 2, characterized in that the difference between the local soldering and triggering temperatures is approximately
80°K beträgt.Is 80 ° K.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Weichlot, das bevorzugt als Lotpaste vorliegt, die Reaktionskomponente in fein verteilter Form zugemischt ist. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the soft solder, which is preferably in the form of a solder paste, is admixed with the reaction component in finely divided form.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskomponente ein Metall oder eine Legierung (Startbzw. Auslöseeutektikum) ist.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reaction component is a metal or an alloy (start or release eutectic).
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Weichlot Zinn (Sn) enthält und z.B. aus SnCu oder SnCuPb besteht, dadurch gekennzeichnet, daß dem Weichlot als Reaktionskomponente Palladium (Pd) und/ oder SnAg3,5 (als Starteutektikum) zugemischt ist.The method of claim 5, wherein the solder contains tin (Sn) and e.g. consists of SnCu or SnCuPb, characterized in that the soft solder is mixed with palladium (Pd) and / or SnAg3.5 (as a starting eutectic) as reaction component.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pd-Gehalt im SnCu3 oder SnCu3PbO,7 zwischen 1 und 5 Masse-% liegt.7. The method according to claim 6, characterized in that the Pd content in SnCu3 or SnCu3PbO, 7 is between 1 and 5 mass%.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskomponente ein organisches oder anorganisches Metallsalz ist.8. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the reaction component is an organic or inorganic metal salt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallsalz Cobalt(II)-acetylacetonat verwendet wird. 9. The method according to claim 8, characterized in that cobalt (II) acetylacetonate is used as the metal salt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskomponente ein metallfreies Reagenz ist.10. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the reaction component is a metal-free reagent.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das metallfreie Reagenz n-Nonan ist und vorzugsweise in einem Anteil bis 30 % zugegeben wird.11. The method according to claim 10, characterized in that the metal-free reagent is n-nonane and is preferably added in a proportion of up to 30%.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskomponente mit dem Weichlot bzw. wenigstens einer von deren Komponenten exotherm reagiert.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reaction component with the soft solder or at least one of its components reacts exothermic.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Reaktionskomponenten und /oder ein Weichlot bzw. eine Weichlotlegierung verwendet werden, bei deren Zusammenbringen nacheinander mehrere exotherme Reaktionen erfolgen, welche die erforderliche Löttemperatur hervorrufen.13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that one or more reaction components and / or a soft solder or a soft solder alloy are used, when they are brought together several exothermic reactions take place, which cause the required soldering temperature.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Reaktionskomponenten Pd und SnAg3,5 und/oder als Weichlotlegierung SnCu oder SnCuPb verwendet werden. 14. The method according to claim 13, characterized in that SnCu or SnCuPb are used as reaction components Pd and SnAg3.5 and / or as soft solder alloy.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskomponente gleichzeitig als Flußmittel oder Flußmittelkomponente verwendet wird.15. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reaction component is used simultaneously as a flux or flux component.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskomponente n-Nonan ist.16. The method according to claim 15, characterized in that the reaction component is n-nonane.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den exothermen Reaktionen auch die metallischen Komponenten der zu fügenden Metall-Bauteile teilnehmen.17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the metallic components of the metal components to be joined also participate in the exothermic reactions.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß Sn aus dem Lot mit einer Pd-Metallisierung reagiert.18. The method according to claim 17, characterized in that Sn from the solder reacts with a Pd metallization.
19. Weichlot für das Weichlöten von Metallen an einer Lötstelle, welches durch Erhitzen an der Lötstelle verflüssigt und in Verbindung mit den zu verbindenden Metall-Bauteilen gebracht sowie zur Herstellung einer festen Lötverbindung abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an der Lötstelle wenigstens eine Reaktionskomponente vorliegt, die bei Erhitzung auf eine Auslösetemperatur mit wenigstens einer weiteren Komponente derart exotherm reagiert, daß in der Lötstelle eine lokale Temperaturerhöhung auf die Löttemperatur auftritt. 19. Soft solder for soft soldering of metals at a solder joint, which is liquefied by heating at the solder joint and brought into connection with the metal components to be connected and cooled to produce a solid solder joint, characterized in that at least one reaction component is present at the solder joint , which reacts exothermically when heated to a triggering temperature with at least one further component in such a way that a local temperature increase to the soldering temperature occurs in the soldering point.
20. Weichlot nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösetemperatur 183°C bis 235°C, insbesondere etwa 221°C beträgt.20. Soft solder according to claim 19, characterized in that the trigger temperature is 183 ° C to 235 ° C, in particular about 221 ° C.
21. Weichlot nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen lokaler Löt- und Auslösetemperatur etwa 80°K beträgt.21. Soft solder according to claim 19 or 20, characterized in that the difference between local soldering and triggering temperature is approximately 80 ° K.
22. Weichlot nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß es bevorzugt als Lotpaste vorliegt und die Reaktionskomponente in fein verteilter Form zugemischt enthält.22. Soft solder according to one of claims 19 to 21, characterized in that it is preferably present as a solder paste and contains the reaction component mixed in a finely divided form.
23. Weichlot nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskomponente ein Metall oder eine Legierung (Startbzw. Auslöseeutektikum) ist.23. Soft solder according to one of claims 19 to 22, characterized in that the reaction component is a metal or an alloy (start or release eutectic).
24. Weichlot nach Anspruch 23, welches Zinn (Sn) enthält und z.B. aus SnCu oder SnCuPb besteht, dadurch gekennzeichnet, daß es als Reaktionskomponente Palladium (Pd) und/oder SnAg3,524. Soft solder according to claim 23, which contains tin (Sn) and e.g. consists of SnCu or SnCuPb, characterized in that it is palladium (Pd) and / or SnAg3.5 as the reaction component
(als Starteutektikum) zugemischt enthält. contains (as a starting eutectic).
25. Weichlot nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Pd-Gehalt im SnCu3 oder SnCu3PbO,7 zwischen 1 und 5 Masse-% liegt.25. Soft solder according to claim 24, characterized in that the Pd content in SnCu3 or SnCu3PbO, 7 is between 1 and 5% by mass.
26. Weichlot nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskomponente ein organisches oder anorganisches Metallsalz ist.26. Soft solder according to one of claims 19 to 22, characterized in that the reaction component is an organic or inorganic metal salt.
27. Weichlot nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallsalz Cobalt(II)-acetylacetonat verwendet wird.27. Soft solder according to claim 26, characterized in that cobalt (II) acetylacetonate is used as the metal salt.
28. Weichlot nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskomponente ein metallfreies Reagenz ist.28. Soft solder according to one of claims 19 to 22, characterized in that the reaction component is a metal-free reagent.
29. Weichlot nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das metallfreie Reagenz n-Nonan ist und vorzugsweise in einem Anteil bis 30 % zugegeben wird.29. Soft solder according to claim 28, characterized in that the metal-free reagent is n-nonane and is preferably added in a proportion of up to 30%.
30. Weichlot nach einem der Ansprüche 19 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskomponente mit wenigstens einer der übrigen Komponenten exotherm reagiert. 30. Soft solder according to one of claims 19 to 29, characterized in that the reaction component reacts exothermically with at least one of the other components.
31. Weichlot nach einem der Ansprüche 19 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Reaktionskomponenten enthält und beim Zusammenbringen nacheinander mehrere exotherme Reaktionen erfolgen, welche die erforderliche Löttemperatur hervorrufen.31. Soft solder according to one of claims 19 to 30, characterized in that one or more reaction components contains and when brought together several exothermic reactions take place, which cause the required soldering temperature.
32. Weichlot nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, daß als Reaktionskomponenten Pd und SnAg3,5 und/ oder als Weichlotlegierung SnCu oder SnCuPb verwendet werden.32. Soft solder according to claim 31, characterized in that SnCu or SnCuPb are used as reaction components Pd and SnAg3.5 and / or as soft solder alloy.
33. Weichlot nach einem der Ansprüche 19 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskomponente gleichzeitig ein Flußmittel oder eine Flußmittelkomponente darstellt.33. Soft solder according to one of claims 19 to 32, characterized in that the reaction component simultaneously represents a flux or a flux component.
34. Weichlot nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskomponente n-Nonan ist.34. Soft solder according to claim 33, characterized in that the reaction component is n-nonane.
35. Weichlot nach einem der Ansprüche 19 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß an den exothermen Reaktionen auch die metallischen Komponenten der zu fügenden Metall-Bauteile teilnehmen.35. Soft solder according to one of claims 19 to 34, characterized in that the metallic components of the metal components to be joined also participate in the exothermic reactions.
36. Weichlot nach einem Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet,36. Soft solder according to claim 35, characterized in
Sn aus dem Lot mit einer Pd-Metallisierung reagiert. Sn from the plumb line reacted with a Pd metallization.
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