Dr. Ralph Mohles, Bosch/Siemens Hausgeräte

Inwieweit sich optoelektronische Bauelemente für bleifreie Lötprozesse eignen, haben die Prozessexperten bei Bosch/Siemens Hausgeräte untersucht. Hierfür wurden zahlreiche Hersteller von Optokopplern, Leuchtdioden und Segmentanzeigen angeschrie ben und die gelieferten Informationen zusammengestellt. Danach folgten Untersuchungen im bleifreien Lötprozess.

Bei den Optokopplern qualifizieren die Hersteller zurzeit die bleifreien Anschlussflächen. Zum Teil werden unterschiedliche Oberflächen angeboten. Ein Problem stellt die höhere Löttemperatur von ca. 260°C dar und damit verbunden die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Halbleiterchip, Leadframe und Thermoplastgehäuse. Das Reflow-Lötprofil muss den in den Datenblät tern genannten Parametern angepasst werden. Die Wellenlötung empfehlen einige Bauelementehersteller nicht.

Bei den SMD-LEDs und SMD-Segmentanzeigen sind die Oberflächen bereits auf bleifreie Lötanschlüsse umgestellt. Auch hier zeigt sich beim Verarbeiten das Temperaturproblem durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Materialien. Ein weiteres Problem: Die Klarsichtvergussmassen und die weißen Gehäuse verfärben sich.

Generell lässt sich für die optoelektronischen Bauelemente zusammenfassen:

• Die inneren Verbindungen mit Leitklebern nehmen beim bleifreien Löten keinen Schaden.
• Als problematisch erweist sich das Umhüllungsmaterial der Komponenten – Hitzebedingte Verfärbungen sind möglich.
• Der Halbleiter wird nicht geschädigt, da für den Diffusionsprozess weitaus höh ere Temperaturen nötig sind.

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