Bleifreie Lötpaste für elektronische Systeme
Europa muss hochintegrierte, umweltfreundliche Verbindungstechnologien entwickeln, um im Wettbewerb mit Produkten aus Nordamerika und Asien erfolgreich zu sein. Dank der Entwicklung eines bleifreien Lötmittels im Rahmen des IMECAT-Projektes können europäische Hersteller nach dem Verbot von Blei in Lötmitteln weiterhin erfolgreich in lokalen und internationalen Märkten agieren. Das IMECAT-Projekt hat eine bleifreie Lötpaste für die umweltfreundliche und umweltverträgliche Montage elektronischer Systeme entwickelt. Das Konsortium besteht aus neun Partnern aus fünf verschiedenen Mitgliedsstaaten. Unter diesen befindet sich auch die W. C. Heraeus GmbH & Co. KG, W.C. Heraeus GmbH & Co. KG, ein Experte im Bereich Elektronikentwicklung und Vermarktung von Verbindungsmaterialien. Das Team von Heraeus entwickelte eine Standard-Lötpaste basierend auf einem Pulver 'type 3' mit einer Zinn/Silber/Kupfer-Legierung, die in einem Flussmedium suspendiert ist. Es wurden verschiedene Faktoren untersucht, unter anderem Lötqualität, Lotdruck-Verfahren und Korrosionsbeständigkeit. Die Lötqualität wurde mithilfe von Benetzungsleistungs- und Lotkugeltests maximiert, die sowohl unter Luft als auch unter Stickstoff durchgeführt wurden. Lotkugeln können zu Kurzschlüssen führen und so die Zuverlässigkeit von Geräten beeinträchtigen, insbesondere bei einer Miniaturisierung der Geräte. Verschiedene Faktoren, die das Druckverhalten beeinflussen, wurden ebenfalls untersucht, unter anderem Fine Pitch-Eigenschaften, Schablonenstandzeit sowie Setzverhalten (Cold und Hot Slump). Das Setzverhalten bezeichnet das Auslaufen des aufgebrachten Lots aufgrund der Schwerkraft. Eine Ausbreitung ist besonders unerwünscht, da dies zu einer Verteilung des Materials über den ursprünglichen Bereich hinaus führt. Am Ende des Testverlaufs wurde die entwickelte Lötpaste mit zwei bereits auf dem Markt erhältlichen Produkten verglichen. Die Paste ist jetzt ein Standardprodukt und ist kommerziell auf dem freien Markt erhältlich. Die Forscher von Heraeus entwickelten auch eine bleifreie Paste für das Waferbumping, für die ein Lötpulver 'type 6' verwendet wurde, das über die kleinsten Partikel verfügt und das gemäß nationaler und internationaler Normen das feinste Pulver ist. Das Team testete vier verschiedene bleifreie Legierungen. Am besten geeignet war SnAg4Cu0.5 das als Grundlage für ein neues Standardprodukt eingesetzt wurde. Dieses Produkt ist für alle Hersteller und interessierten Kunden erhältlich.
