Bleifreie Fertigungsprozesse Whiskerrisiko von Zinnoberflächen eingrenzen

Redakteur: Claudia Malllok

Im Leitfaden „Bleifrei: Whiskerarme Zinnoberflächen, Verarbeitbarkeit, Löten und Lötwärmebeständigkeit für Automotive-Anwendungen“ gibt der ZVEI-Arbeitskreis Bleifrei/Whisker Empfehlungen,

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Zinn-Whisker, nadelförmige Einkristalle von wenigen Mikrometer Durchmesser bis zu mehrehren 100 Mikrometern Länge, können Kurzschlüsse verursachen
Zinn-Whisker, nadelförmige Einkristalle von wenigen Mikrometer Durchmesser bis zu mehrehren 100 Mikrometern Länge, können Kurzschlüsse verursachen
( Archiv: Vogel Business Media )

Im Leitfaden „Bleifrei: Whiskerarme Zinnoberflächen, Verarbeitbarkeit, Löten und Lötwärmebeständigkeit für Automotive-Anwendungen“ gibt der ZVEI-Arbeitskreis Bleifrei/Whisker Empfehlungen, um das Whiskerrisiko von Zinnoberflächen einzugrenzen. Die Experten bieten für die jeweiligen Anwendungen konkrete Empfehlungen hinsichtlich Auswahl und Kombination von Anschlussbeschichtungen und Schichtdicken. Ergänzt wird dies durch Hinweise für die weitere Verarbeitung einschließlich Lötvorgang und notwendige Temperaturführung der Lötanlagen für eine zuverlässige Fertigung von Baugruppen für die Automobilindustrie.

Die Umstellung von Zinn-Blei- auf Zinnschichten geht mit dem Thema „Whiskerbildung“ einher. Der Grund: Einige der favorisierten bleifreien Alternativen neigen gegenüber Zinn-Blei-Lösungen stärker zur Whiskerbildung. Hinzu kommt, dass das Verringern der Leiterbahn- und Pinabstände zusätzlich das Risiko erhöht, dass im Falle der Bildung von Whiskern diese eventuell einen elektrischen Kurzschluss zwischen benachbarten elektrischen Leiterbahnen bilden, der zum Systemausfall führen kann.

Ziel ist, das Whiskerwachstum zu vermeiden oder weit gehend zu minimieren. Die im Zuge der Umstellung von bleihaltigen auf bleifreien Legierungen eingesetzten Zinnschichten sind schon lange in der Elektronik im Einsatz. Somit handelt es sich nicht generell um die Einführung einer neuen Technologie oder neuerlich risikobehafteter Werkstoffe, sondern lediglich um eine Erweiterung des Einsatzspektrums.

Verschiedene Untersuchungen an Alternativlösungen zeigen, dass risikoarme Materialien zur Verfügung stehen. Mit verschiedenen Maßnahmen lässt sich das Whiskerrisiko von Zinnoberflächen gut begrenzen.

Der 46-seitige Leitfaden des ZVEI kann gegen eine Schutzgebühr von 40 € zzgl. MwSt. als PDF über den unten stehenden Link angefordert werden.

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