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Glatte, gleichmäßige Konsistenz – nicht zu trocken und flüssig. Einheitliche Farbe. Keine sichtbaren Beimischungen oder Luftblasen. Sauberkeit in der Nachbearbeitung. Die Qualität der Lötpaste ist entscheidend für den Lötprozess und dieser Aspekt kann kaum überbewertet werden. Heute ein paar praktische Informationen für Löt-Experten und solche, die ihre Kenntnisse vertiefen wollen.
Sicheres Löten
Die hohen Temperaturen, die beim Löten auftreten, können ein Gesundheitsrisiko darstellen. Zu den Schutzmaßnahmen, an die man zuerst denkt, gehören nicht nur Handschuhe oder feuerfeste Kleidung. Wir befürworten keineswegs fahrlässige Praktiken, aber man kann sich nur vorstellen, wer immer alle erdenklichen Schutzvorrichtungen benutzt, die es übrigens reichlich auf dem Markt gibt. Ebenso wichtig beim Löten in der Heimwerkstatt sind antistatische Halter und Reinigungszubehör, um ästhetisch ansprechende, dauerhafte Verbindungen zwischen elektronischen Bauteilen zu gewährleisten. Das richtige Zubehör trägt auch dazu bei, den Abfall zu minimieren. Durch die Verwendung von umweltfreundlichen Loten und wiederverwendbarem Zubehör tragen wir zum Schutz der Umwelt bei. Und schließlich sorgt die Verwendung von Zubehör gemäß den Empfehlungen des Lötgeräteherstellers dafür, dass die Garantie erhalten bleibt und die Geräte lange halten. Und was hat die Lötpaste mit all dem zu tun?
Lötpaste - flüssiges Zinn beim Löten
Lötpaste, auch bekannt unter dem Begriff Lötflussmittel, ist ein spezielles Material, das während des Lötprozesses verwendet wird. Ihr Hauptzweck ist es, das Fließen des Lots zu erleichtern. Das Lot ist eine Ihre Hauptaufgabe besteht darin, das Fließen des Lots zu erleichtern, einer Metalllegierung, die zum Verbinden elektronischer Bauteile auf Leiterplatten, Leitungen und anderen Oberflächen verwendet wird.
Sie enthält Chemikalien, die helfen, Oxidationsschichten zu entfernen, die sich häufig auf den Metalloberflächen von elektronischen Bauteilen und Lötspitzen befinden. Diese Oxidation ist im täglichen Leben häufig zu beobachten und hat viele wichtige Auswirkungen auf die Chemie, Biologie, Metallurgie und viele andere wissenschaftliche Bereiche.
Es handelt sich um einen chemischen Prozess, bei dem eine Substanz mit Sauerstoff oder anderen Chemikalien reagiert, was zu einer Veränderung ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften führt und im Falle des Lötens zu einer Behinderung des Lotflusses führt, was wiederum zu schwachen Verbindungen führt.
Substanzen in Lötpasten verringern auch die Oberflächenspannung des Metalls, was zu einer besseren Haftung des Lots an elektronischen Komponenten beiträgt. Sie ist besonders für empfindliche Bauteile zu empfehlen. Bei einfachen Anwendungen oder Amateurprojekten, bei denen kein sehr präzises Löten erforderlich ist und die elektronischen Bauteile oxidationsbeständig sind, kann auf Lötpaste verzichtet werden, denn unabhängig von der Raffinesse benötigen wir Verbindungen, die dauerhaft, zuverlässig und haftend sind. Die Paste sollte daher eine klebrige Konsistenz bilden, die verhindert, dass sich die Komponenten beim Löten und bei der SMT-Oberflächenmontage auf der Leiterplatte (PCB) bewegen.
Eigenschaften und Zusammensetzung von Lötpasten
Lötpaste kann aus verschiedenen Legierungen bestehen. Die wichtigste Unterscheidung, zu der weiter unten mehr gesagt wird, ist die zwischen Zinn-Blei-Legierungskombinationen und bleifreien Legierungen. Beide Arten von Legierungen bestehen hauptsächlich aus Zinn, das Lötfachleuten gut bekannt ist und einen niedrigen Schmelzpunkt sowie eine hohe Zug- und Scherfestigkeit aufweist. Manchmal werden zusätzliche Metalle hinzugefügt, vor allem um die mechanischen Eigenschaften der Legierung weiter zu verändern.
Blei zum Beispiel senkt den allgemeinen Schmelzpunkt und bildet starke Verbindungen mit anderen Metallen wie Kupfer und Aluminium, die häufig für Leiterplattenpads oder Bauteilanschlüsse verwendet werden. Diese Vorteile sind der Grund, warum ein erheblicher Prozentsatz der Lotpastenlegierungen diese Basis verwendet. Blei gilt jedoch sowohl als gesundheits- als auch als umweltschädlich, so dass die Industrie dazu übergegangen ist, Produkte aus sichereren Materialien herzustellen.
Dies hat zur Entstehung von bleifreien Alternativen geführt, von denen die beliebteste eine Kombination aus Zinn, Silber und Kupfer ist. Es besteht hauptsächlich aus Zinn, dem Silber und Kupfer hinzugefügt werden, um die Festigkeit zu erhöhen und den Schmelzpunkt zu senken, um die Eigenschaften der Legierung zu verbessern. Kupfer senkt den Schmelzpunkt der Legierung und hilft, das geschmolzene Lot zu benetzen, während Silber die mechanische Festigkeit erhöht, aber weniger dehnbar ist als Blei. Andere umfassen Antimon, Wismut, Indium oder Nickel. Es ist wichtig, sich über mögliche Wechselwirkungen der gewählten Legierung mit den zu verbindenden unedlen Metallen im Klaren zu sein, da dies die Sicherheit der Metallverbindung beeinflusst.
Flussmittel
Flussmittel sind ein bekannter Werkstoff in der Metallurgie und ein wichtiger Bestandteil der Metallbindung und der extraktiven Metallurgie. Flussmittel dienen als Stabilisatoren, als Fließmittel und/oder als chemisches Reinigungsmittel. In Lötpaste ist die Hauptfunktion des Flussmittels die eines Reinigungs- oder Reduktionsmittels.
Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die Oberfläche des Metalls vorzubereiten, indem Oxide und Verunreinigungen entfernt werden. All dies verhindert die Oxidation der Oberfläche des Metalls und des Verbindungsmaterials und hilft, das geschmolzene Metall zu benetzen. Wir wissen bereits, dass die Benetzung für Lötpaste wichtig ist, da sie die Oberflächenspannung des geschmolzenen Metalls verringert und ein leichteres Fließen während des Lötvorgangs ermöglicht.
Lötpaste beim SMT-Löten
Wir assoziieren die Oberflächenmontage hauptsächlich mit dem schnellen und zuverlässigen Herstellungsprozess von PCB-Leiterplatten. Es ist schwierig, darüber zu sprechen, ohne die Heldin des heutigen Artikels. Zu den Basismaterialien für diesen Prozess gehören nicht nur oberflächenmontierbare Komponenten und Platinen, sondern auch Lötpasten und deren richtige Platzierung. Dazu gehören das Auftragen der Paste im Drucksystem, die korrekte Platzierung der Schablone, die Konfiguration der Prüfprogramme, das Einrichten der Komponenten (automatisches Bestücken) und die Auswahl des richtigen Reflow-Profils.
Wenn in der Lötpaste Defekte oder Anwendungsfehler auftreten, bedeutet dies unweigerlich Probleme in der Produktion, einschließlich, aber nicht beschränkt auf unerwartete Nacharbeit, Verzögerungen und Kosten. Häufige Ursachen sind Klumpen von Lötpaste, die sich nach dem Druck der Schablone neben den Pads abgesetzt haben, Verunreinigungen auf der Schablone, schlechter Halt, Ablagerung von Lötpaste zwischen zwei verschiedenen Pads, wodurch die beiden Pads miteinander verschmelzen, und kleine unvollständige Pastenablagerungen auf den Pads.
Lötpaste - Lagerung
…etwas, das wir oft vernachlässigen. Lötpaste besteht aus einer Mischung aus Lötpulver und Flussmittel. Die Funktion des Flussmittels besteht darin, Oxide von Teilen der Leiterplatte, Bauteilanschlüssen und Lötpulver zu entfernen. Dies geschieht in der Regel während des Reflow-Prozesses, aber auch während der “Überstunden” bei der Lagerung. Die Wechselwirkung zwischen Flussmittel und Lotpulver ist der Hauptfaktor, der das Verfallsdatum der Lotpaste beeinflusst.
Im Allgemeinen wird für eine langfristige Lagerung empfohlen, die Paste bei Kühltemperatur zu lagern, da dies die unerwünschten Wechselwirkungen zwischen Flussmittel und Lotpulver verlangsamt. Einige Lötpasten sind bei Raumtemperaturen stabil, daher ist es wichtig, die vom Hersteller empfohlenen Lagerbedingungen zu beachten. Lotpaste wird oft vor der Verwendung im Kühlschrank aufbewahrt und dann auf Raumtemperatur gebracht. Sobald dieser Schritt abgeschlossen ist, können Sie die Paste bei Raumtemperatur aufbewahren oder noch am selben Tag in den Kühlschrank stellen.
