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Lehrstuhl
Metallische Werkstoffe
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Lötverbindung

Lötverbindung eines Widerstandes 0603 mit einer bleifreien Lotlegierung auf Zinn-Silber-Kupfer-Basis

Lotball

Lotball eines Chips im gealterten Zustand; Gelötet mit der Legierung SnAg3,8Cu0,7

Grafik Benetzungsverhalten

Qualifizierung des Benetzungsverhaltens von Weichloten auf unterschiedlichen Oberflächen in Abhängigkeit vom eingesetzten Flußmittel durch Messungen der Benetzungskraft

Innolot


Lötwerkstoffe

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Vasily Ploshikhin (Neue Materialien Bayreuth GmbH)

Aufgabenstellung

In der Mikroelektronik werden immer größere Anforderungen an die Verbindungstechnik gestellt. Diese sind z.B. kleinere Rastermaße im Sinne der Erhöhung von Packungsdichte und Miniaturisierung, höhere Einsatztemperaturen der elektronischen Schaltungen z.B. im Automobilbau, geringere Verarbeitungstemperaturen und bessere Umweltverträglichkeit.
Diesen Trends trägt der Lehrstuhl Metallische Werkstoffe mit der Entwicklung alternativer Lotlegierungen Rechnung.

Zielsetzung

Momentan werden bei der Entwicklung neuer Legierungen zwei Hauptziele verfolgt. Diese sind einerseits die Substitution von toxischen Elementen wie Blei und die gleichzeitige Verbesserung der Zuverlässigkeit auch bei Einsatztemperaturen bis 180°C, d.h. die Suche nach temperaturbeständigen Weichloten. Allerdings muss darauf geachtet werden, dass die Löttemperatur unter 235°C liegt um empfindliche Bauelemente, sog. Advanced Packages, nicht zu schädigen.

Um dieses Ziel zu erreichen werden zwei unterschiedliche Routen beschritten. Zum einen die Verwendung von Lotpulvern einheitlicher Zusammensetzung und daneben die der Kombination von Pulvern verschiedener Zusammensetzung zur Bildung von Reaktionsloten. Die Besonderheit von Reaktionsloten bzw. die Anwendung der Lote auf dreidimensionalen Strukturen bedingt neben der Qualifizierung der reinen Lotwerkstoffe auch die Herstellung von Lotpulvern und die Weiterverarbeitung zu druck- und dispensfähigen Pasten, die für den industriellen Einsatz optimiert werden.

Neben der Qualifizierung der Lotwerkstoffe werden Zuverlässigkeituntersuchungen an Baugruppen vorgenommen, um entscheidende Hinweise auf Verarbeitungs- und Einsatzbedingungen zu erhalten. Dies schließt z.B. auch Umweltsimulationstests mit ein.

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