Wie entstehen Störungen in Lötstellen?



  • Wie entstehen Störungen
    in Lötstellen?

    Dieser erste Teil einer empirischen Studie geht der Entstehung von Störungen in Lötstellen beim Handlöten mit Sn63Pb37 auf den Grund und zeigt typische Ursachen.

    zum Artikel



  • Sn63Pb37 - war das nicht das Teufelszeug aus dem letzten Jahrtausend, das unbedingt abgeschafft werden mußte?



  • Dachte auch gleich, dass es ein Historischer Artikel ist.



  • Von der Homepage: ASP, Advanced Space Power Equipment GmbH, is your primary address for power supplies for space, aeronautical, military and demanding commercial applications.

    Könnte sein, daß im Weltraum noch kein RoHS eingeführt ist, stattdessen ist in diesem Bereich für höchste Ausfallsicherheit die detaillierte Untersuchung von möglichen Lötfehlern relevanter.



  • In Hochtemperaturanwendungen (Einsatzbereich oberhalb 200°C)kommt mangels Alternative durchaus noch bleihaltiges Lot zum Einsatz. Auch kleine Fehler in den Lötstellen führen hier in der Regel zu verfrühten Ausfällen. Insofern ist die Studie sehr interessant.



  • Da es keine Langzeiterfahrung mit Lötstellen mit bleifreiem Lot gibt, sind tatsächlich für einige Bereiche Ausnahmen zugelassen. Dazu gehören die Raumfahrt, Militär und auch die Medizintechnik. PCBs die mit bleihaltigem Lot gelötet wurden sollten auch nur mit bleihaltigem Lot repariert werden, da es sonst zu einer undefinierten Lötverbindung bzw. Legierung kommt. PCbs die mit bleifreiem Lot hergestellt wurden müssen auch mit bleifreiem Lot repariert werden weil sonst auch die CE- Bescheinigung erlischt.



  • Wäre halt schon hilfreich, wenn man in der Einleitung zum Artikel vielleicht mal schreibt, dass es sich hier um eine Studie handelt, die nur noch für Nischenmärkte wie eben Raumfahrt oder (wenigen!) Medizintechnik-Anwendungen Bestand hat.

    Denn sonst entsteht eben der Eindruck, dass hier 15 Jahre RohS & Co. verschlafen wurden oder die -deutsche- Studie schlicht mal wieder viel zu lang gedauert hat (siehe BER u.v.a)

    Ich persönlich habe mir schon längst einen Lebensvorrat an verbleitem Lot angelegt und werde für meine eigenen Projekte auch weiterhin verbleit löten, denn die deutlich höhere Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der verbleiten Lote führt zu deutlich langlebigeren Produkten, also nachhaltiger als die vermeintlich gesündere Alternative!

    Im Vergleich zu den jahrzehntelang fein vernebelten Blei aus dem verbleiten Kraftstoffen oder den lange genutzten Bleizusätzen in Farben und Rostschutzmitteln ist auf Baugruppen verbautes Lötzinn zudem deutlich einfacher wieder ein zu sammeln und zu recyceln!



  • Es ist interessant, zu welchen Schlussfolgerungen man bei der Betrachtung von Lötstellen kommt, wenn man gleich die Physik neu erfindet. Nach meinem Verständnis fließt Lot deshalb zur Wärmequelle hin, weil die Oberflächenspannung des Lotes mit steigender Temperatur abnimmt, und dort wo die Wärme in die Umgebung abfließt, erstarrt das Lot zuerst. Bei der Erstarrung schrumpft das Lot (Volumenschwund beim Übergang flüssig-fest), so entstehen Erstarrungslunker, wie aus der Gießereikunde bekannt. Blaslöcher in den Lötstellen haben ihre Ursache oft in Fehlstellen in der Kupfermetallisierung im Loch, oder in deiner fehlerhaften Bauteilmetallisierung.
    Nun ja, Archimedes hat uns den Auftrieb beschert, aber er dachte auch, dass schwere Körper schneller fallen als leichte. Erst Newton hat erkannt, dass die Erdanziehung beide gleich schnell beschleunigt. Will sagen, ich lese immer noch am liebsten im Klein Wassink, Weichlöten in der Elektronik, Leuze Verlag 2. Auflage. Dort finde ich Physik, Chemie und Technologie mit Stand 1992 - die ersten beiden Wissenschaften sind heute noch gültig und aktuell.



  • Die Wendung mit der Sogwirkung klingt interessant - vielleicht schließen sich die beiden Interpretationen gegenseitig nicht unbedingt aus. Eine geringere Oberflächenspannung reicht mir offen gesagt auch nicht aus, um den Effekt vollends zu erklären.



  • Ich finde nicht, dass man sich wegen der Verwendung von bleihaltigem Lot in der Studie auf Nischenmärkte beschränkt fühlen muss. Andere Lote verhalten sich eventuell ja ähnlich.



  • Blei verstößt gegen RoHS.



  • Also das ist wohl richtig - Blei hin oder her - es geht hier nicht um die Frage wie sich Blei verhält, sondern wie sich erstmal ein eutektisches Lot verählt.Blei ist ja nicht nur im Elekrtoschritt drin.. EU-Richtlinien sollten sich bei der Gelegenheit auch mal dafür interessieren wieviel Blei über die Rüstungsindustrie freigesetzt wird!



  • Soweit ich das weiss wird die Oberflächenspannung durch das Flussmittel herabgesetzt.



  • Von einem thermischen SchwebezustandThermischer Schwebezustand nur 300 Grad kälter.



  • Von einem thermischen Schwebezustand hab ich zwar noch nichts gehört - allerdings sieht der Teil eines Eisbergs, der sich im Wasser befindet von der Oberfläche her sehr ähnlich aus wie eine granulierte Lötstelle.Das soll von vielen Verwirbelungen im Wasser kommen und man darf sich aber schon auch fragen, wie lange sich eine Verwirbelung an der selben stelle befinden muss, damit das Eis dort so aussieht.
    Seter Tropfen hölt den Stein, naja, aber der Tropfen fällt auch immer auf die gleich Stelle, weil sich nämlich darüber ein Tropfstein befindet.
    Eine Erklärung wie sie hier gezeigt wird gefällt mir da schon besser. Thermischer Schwebezustand - nur 300 Grad kälter.



  • Mit SAC 305 als nah-euthektisches Legierung lassen sich die hier gezeigten Probleme ebenfalls beobachten. Die Ausprägungen sind vielleicht nicht ganz so deutlich - aber auf jeden Fall ein Qualitätsproblem. Mit historisch, da bleihaltig, ist man sicherlich voreilig gewesen..



  • Im Bereich der Industrie-Elektronik und im Konsumer-Bereich, im dem wahrscheinlich 90 % der Leser beheimatet sind, ist die Verwendung bleihaltiger Lote seit Jahren verboten.
    Daher war ich sehr irritiert, als ich diesen Artikel über Sn63Pb37 las.
    Erst die Recherche im Internet ergab, dass der Verfasser im Weltraum schwebt, wo offensichtlich andere Regeln gelten.
    Das hätte im Artikel erwähnt werden sollen.



  • Also bitte - es gibt nur einen Major Tom..

    Es liegt in der Natur der Sache, wenn ein Journal keine allzu flache Meinung von seinen Lesern hat.


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