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Wednesday, February 24, 2010, Saal III 3:00 PM Baugruppenfertigung und Verbindungstechnik I |
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Fe-basierte lötbare Oberflächen mit reduziertem Phasenwachstum für erhöhte Betriebstemperaturen |
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Ralf Schmidt* / Fraunhofer IZM, Deutschland Steffen Rauschenbach / Fraunhofer IZM, Deutschland Matthias Hutter/ Fraunhofer IZM, Deutschland Peter Teichmann/ Fuba Printed Circuits GmbH, Deutschland |
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Zinn-basierte intermetallische Phasen entstehen spätestens bei der Ausbildung von Lötverbindungen an der Grenzfläche Oberflächenfinish-Lot und wachsen nach ihrer Ausbildung entsprechend den Diffusionsgeschwindigkeiten der beteiligten Metalle. Beschleunigender Faktor ist vor allem die Temperatur, weshalb Phasenwachstum in festem Zustand vor allem bei deutlich erhöhten Betriebstemperaturen (> 100°C) zu beobachten ist. Da es sich bei intermetallischen Phasen um kristalline Gebilde hoher Sprödigkeit handelt, kann es bei mechanischer Belastung zu Brüchen entlang oder innerhalb der Phasen kommen. Bei SMD-Lötverbindungen steigt die Belastung mit der Reduzierung des Lotspalts und damit direkt mit dem Phasenwachstum. Eine Reduzierung des Phasenwachstums kann vor allem durch den Einsatz von Sperrschichten erreicht werden. Die in diesem Beitrag vorgestellten Untersuchungen zeigen deutlich die Vorteile von Eisen gegenüber Nickel oder Kupfer. Neben metallurgischen Untersuchungen werden im Beitrag technologische Ansätze zur Anwendung galvanischer Eisenabscheidungen in Leiterplattenfertigungsprozessen dargestellt. |