Löten von 80Au/20Sn mit Spezialflussmitteln und Formiersäure

Obwohl Au/Sn-Lot sich im Einsatz wie ein Hartlot verhält, kann es zusammen mit Flussmitteln auch wie ein Weichlot verarbeitet werden. Es gibt allerdings einen Vorbehalt – nicht alle Flussmittel können die für eine eutektische Au/Sn-Lotlegierung erforderliche hohe Prozesstemperatur bewältigen.

Gewöhnliche Flussmittel auf Kolophoniumbasis sind nicht geeignet, da das Kolophonium durch die hohen Prozesstemperaturen von mehr als 300 °C erheblich verkohlen/karamellisieren würde. Spezialflussmittel mit wärmestabilisierten Harzen, die mit geeigneten Aktivatoren höhere Abbautemperaturen aufweisen, verkohlen nicht und erleichtern darüber hinaus die Reinigung. Alternativ zu Harzflussmitteln können wasserlösliche organische Säure-Flussmittel verwendet werden. Diese werden von einigen spezialisierten Anbietern vertrieben und können gut funktionieren. Die Reinigung ist normalerweise leichter als bei Harzwerkstoffen, vorbehaltlich der normalen Prozesseinschränkungen wasserlöslicher Werkstoffe. Als Schutzgasatmosphäre kann Stickstoff zusammen mit dem Flussmittel verwendet werden, um die Benetzung und leichte Reinigung der Flussmittelrückstände zu verbessern. Die Wahl eines geeigneten Flussmittels kann somit die Verwendung von Lotpaste mit deren Vorteilen ermöglichen, insbesondere bei der Handhabung von Baugruppen mit multiplen Lötstellen. Das Profil ist kürzer und weist im Vergleich zu Formiergas (350 °C) eine niedrigere Spitzentemperatur auf (310-320 °C). Ein Flussmittel mit einer guten Benetzung führt zu einer Void-Reduzierung.

Eine weitere Alternative zur Verwendung eines Flussmittels ist der Einsatz einer Formiersäure. Sie wird vollständig abgebaut und hinterlässt keine Rückstände. Als Säure entfernt sie problemlos jegliches Oxid, wird jedoch während der Rampe zum Reflow schnell zu harmlosem CO2 und Wasser abgebaut. Dies bedeutet, dass wir eine gut kontrollierte Stickstoffatmosphäre benötigen, um eine Reoxidation zu verhindern, jedoch keine Reinigung nach dem Reflow. Die Säure wird in den Ofen eingeführt, indem der Stickstoff einfach durch diesen eingeleitet wird. Nachteile? Die Formiersäure kann gegenüber dem Reflow-Ofen und den Bedienern recht heftig reagieren. Die Ausrüstungen müssen entsprechend ausgewählt werden. Formiersäure ist eine Art Hybridverfahren zwischen Flussmittel und flussmittelfrei. Verglichen mit Formiergas ist die Wärmeübertragung aufgrund des fehlenden Wasserstoffs nicht ganz so effizient, aber nicht anders als ein gefluxtes Verfahren.