Bleifreie Lötpaste mit hohem Schmelzpunkt

Mittwoch, 3. August 2011, von Andy Mackie [Biographie ansehen]

Dr. Ning-Cheng Lee (Indium Corporation's Vizepräsident der Technologie) hat mich neulich das exzellente, demnächst erscheinende Dokument seines Teams überarbeiten lassen, dass von Löttechnologie für bleifreie Anwendungen mit hohem Schmelzpunkt [HTLF], wie beispielsweise Chipanschlüssen für  Leistungshalbleiterbaugruppen handelt. Dr. Lee wird dieses Dokument auf der ICEPT-HDP Konferenz in Shanghai (August 2011) präsentieren.

Die Basis seiner Arbeit sind Lote, die nicht bei 260C ( d.h. Solidus > 260C) schmelzen und die es deshalb Komponenten, , die sonst einige Nachteile haben, theoretisch ermöglichen die MSL Level 1 Tests nach JEDEC/IPC J-STD-020D-.01 zu bestehen. Dies umfasst die Kosten, Oxidationsempfindlichkeit, schlechte Benetzung und übermäßig hohe Reflowtemperaturen. Für manche Ingenieure bleibt Gold/Zinn (die eutektische 80Au/20Sn Legierung oder 79Au/21Sn) mit seinem hohen Schmelzpunkt (eutektischer Schmelzpunkt = 280C) und exzellenter Wärmeleitfähigkeit die einzig mögliche Lösung. Aber der steigende Goldpreis treibt einige dazu, nach rentablen Alternativen zu suchen.

Die Erfindung von Dr.Lee's Team ist eine Mischlot-Rezeptur, BiAgX® genannt, die einen der Lotkomponenten nutzt, um zu schmelzen und eine intermetallische Verbindung mit der Oberfläche des Substrats zu bilden, die dann selbst von der überwiegenden Mehrheit an Legierungskomponenten in der Paste benetzt wird.

Der stärkste Beweis für die Verbesserung der BiAgX® in puncto Benetzung/Lötbarkeit gegenüber der standardmäßigen 89%Bi/11%Ag Legierung sieht man auf den Fotos (rechts), die den Reflow auf oxidiertes blankes Kupfer und Legierung 42 zeigen.

Es gibt auch drastische Verbesserungen beim Temperaturwechsel gegenüber der standardmäßigen Indalloy 151 (92,5Pb/5Sn/2,5Ag) und 171 (95Pb/5Sn), und ich freue mich darauf diese weiter mit dem Team zu diskutieren. Ich empfehle Ihnen, sich die Präsentation von Dr. Lee anzuschauen oder sein Dokument zu lesen, um mehr zu erfahren.

Bitte beachten Sie, dass die oben aufgeführten Metall-Prozentsätze wie immer auf Gewichtsbasis (%w/w) und nicht auf Molmassenbasis angegeben sind.

Bis bald!  Andy

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