Hubert Ebert schildert die Erfahrungen im bleifreien Lötprozess bei der Firma Jumo. Der Fertigungsexperte beobachtet folgende Probleme beim „bleifreien Löten“:

• Die PdAg-Anschlussmetallisierung der Bauteile begünstigt die Absaugung des Lotes von der Padfläche. Im Klimatest zeigen sich Migrationserscheinungen. Daher wird diese Metallisierung der Bauteile nicht mehr eingesetzt. Ersatz ist eine Sn-Oberfläche mit Unternickelung.
• RoHS-konforme Bauteile haben nach dem Lötprozess nicht mehr die ausreichende Festigkeit.
• An Schraubklemmen wurden Entnetzungsfehler festgestellt. Mit dem Einsatz von Bauteilen mit unternickelter Anschlussfläche sind Fehler zurückgegangen.
• Durch Schrumpfungsvorgänge bei Durchsteckbauteilen (Klemmen) hat sich die Durchkontaktierung vom Basismaterial gelöst.
• Vom Lieferanten als RoHS-konform ausgewiesene Bauteile mit Kunststoffmantelungen sind für den Bleifrei-Prozess nicht temperaturbeständig genug.
• Beim Handlöten mit  einer Löttemperatur von 320°C ist durch die Verwendung von bleifreien Loten, SnAg, das Kupferleaching zu beachten.
• Für einen einwandfreien Lötprozess ist das Leiterplattenfinish mit dem Lot abzustimmen.
• Lötstellenfehler lassen sich durch Layoutänderungen vermeiden.
• Bei Leiterplatten und Bauteilen aus Fernost ist auf die Qualität der Leiterplattenoberflächen, bzw. der Anschlussoberflächen, zu achten.
• Die Lunkerbildung im Bleifrei-Prozess lässt sich nicht vermeiden, die Anzahl der Lunker gemäß IPC-Richtlinie ist zu beachten.
• Probleme wurden mit Steckerleisten und HF-Winkelbuchsen beobachtet. Unterschiede in der Lötstellenqualität wurden bei der Winkelbuchse zwischen Selektivlöten und Handlöten festgestellt.

Für den Wellenlötprozess lässt sich zusammenfassen:

1. Die Krätzebildung ist bei den bleifreien Lotlegierungen geringer.
2. Die Lötrahmen müssen auf Grund der höheren Prozesstemperaturen mechanisch stabilisiert werden.
3. Für jede Baugruppe muss ein eigenständiges Lötprofil erstellt werden und auf die Stabilität des Prozesses ist besonders zu achten.Beim Reflowlöten waren vermehrt Benetzungsprobleme zu beobachten, bedingt durch die Leiterplattenoberfläche und die Anschlussflächen der Bauteile. Auf die Wärmebeständigkeit ist besonders achten. Beim Selektivlöten ist zu beachten, dass das Prozessfenster sehr klein und das Erstellen der Lötprogramme sehr aufwendig ist. Bestimmte Designvorgaben müssen eingehalten werden.

von Hubert Ebert, JUMO Messtechnik GmbH, Fulda

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