Basismaterial für die Bauteilverdrahtung Lotpaste ≠ Lotpaste

Welcher Lotpastentyp für welche Anwendung.
Welcher Lotpastentyp für welche Anwendung.

Lotpaste ist ein Gemisch aus Metallpulver und Flussmittel. Die Qualität und die Zusammensetzung dieser beiden Hauptbestandteile entscheiden darüber, welcher Lotpastentyp sich für die eine oder andere Anwendung am besten eignet.

Das für die Lotpastenherstellung geeignete Metallpulver (Bild 1) wird aus metallischen Grundelementen in hoher Reinheit hergestellt. Wichtig ist dabei der niedrige Grad an Verunreinigungen in jedem der verwendeten Metalle sowie in der Legierung, denn nur diese Voraussetzung sorgt erst für die Einhaltung der vorgegebenen Schmelzpunkte und der entsprechenden Qualität und Reinheit der Lötstellen.

Die meist in Mikrometer ausgedrückte Korngrößenverteilung des Pulvers ist aber nicht weniger wichtig. Die Verteilung der Partikelgrößen innerhalb des Pulvers bestimmt die Eigenschaften der Lotpaste im Hinblick auf Druckbarkeit und Stabilität sowie das Verhalten beim Reflow-Löten. Daher ist es äußerst wichtig, dass das verwendete Metallpulver hohe Reinheit aufweist und genau der spezifizierten Kornverteilung entspricht (Tabelle).

KlassifizierungMaschenweite (Mesh Size)Durchmesser (µm)
Typ 3<200, >32525 bis 45
Typ 4<300, >50020 bis 38
Typ 5<400, >50015 bis 30
Typ 6-5 bis 15

 

Das für Lotpaste geeignete Metallpulver wird in verschiedene Tpyklassen unterschieden.

Der zweite Hauptbestandteil einer Lotpaste ist das Flussmittel. Letzteres bestimmt die Eigenschaften der Paste während des Transports, der Lagerung, des Aufbringens, der Bestückung mit Bauelementen und des Reflow-Lötens. Aufgrund dieses breit gefächerten Aufgabengebietes verwundert es nicht, dass sich Flussmittel aus mehreren Bestandteilen zusammensetzen, die sich in der Regel von Paste zu Paste unterscheiden:

  • Kolophonium: Dieser häufig auch als Rosin bezeichnete, natürlich hergestellte Stoff wird hauptsächlich aus Kiefern gewonnen. Kolophonium besitzt bereits eine natürliche Aktivierung (wegen der leichten Azidität), eine natürliche Klebrigkeit und eine natürliche Verdickungswirkung. Darüber hinaus ist Kolophonium in der Lage, die Oxidation während des Reflow-Lötens zu verhindern. Überdies wirkt sie sich auf die Viskosität der Paste aus und trägt nebenbei zu einem besser isolierenden Rückstand bei.
  • Kunstharz: Meist als Resin bezeichnet, handelt es sich hier um synthetisch hergestelltes Kolophonium, das im Vergleich zu natürlichem Kolophonium beständigere Qualitätseigenschaften aufweist. Hervorzuheben sind insbesondere Eigenschaften wie Azidität, Farbe und Viskosität, die sich bei Kolophonium aufgrund atmosphärischer Einflüsse verändern. Kunstharz hat aber auch Nachteile; unter anderem fehlen ihm Eigenschaften wie die natürliche Aktivierung sowie die Klebrigkeit und die Verdickungswirkung von natürlichem Kolophonium.