Lotpaste

Stark vergrößertes Bild einer Lotpaste

Lotpaste ist eine pastöse Mischung aus Lotmetallpulver und Flussmittel und dient vorwiegend zum Löten oberflächenmontierbarer Bauelemente (SMD) in der Elektronikfertigung mittels Reflow-Löten. Weiterhin gibt es Lotpasten zum Hartlöten auf der Basis von Kupfer/Zink und Silber und zum Widerstandslöten. Zum SMD-Löten in der Elektronikfertigung geeignete Lotpaste besteht zum Beispiel zu ca. 90 % aus Kügelchen einer Zinnlegierung und zu ca. 10 Prozent aus Flussmittel. Bleifreie Lotpaste (RoHS) besteht zum Beispiel aus 96,5 % Sn ; 3,0 % Ag und 0,5 % Cu. Die Prozente beziehen sich dabei allerdings auf die Masseprozente. Die Volumenprozente teilen sich gleichmäßig auf 50% zu 50% auf.

Einteilung

Lotpasten werden nach J-STD-005 über die Kugelgröße klassifiziert.

Klasse	Nicht größer als	Weniger 1 % sind größer als	Min. 80 % zwischen	Max. 10 % kleiner als
Typ 1	160 µm	150 µm	150–75 µm	20 µm
Typ 2	80 µm	75 µm	75–45 µm	20 µm
Typ 3	50 µm	45 µm	45–25 µm	20 µm
Typ 4	40 µm	38 µm	38–20 µm	20 µm
Typ 5	30 µm (28 µm)[1]	25 µm	90 % min. 25–10 µm	10 µm
Typ 6	20 µm (18 µm)[1]	15 µm	90 % min. 15–5 µm	5 µm
Typ 7	15 µm	11 µm	90 % min. 11–2 µm	max. 1 % >2 µm
Typ 8	11 µm	10 µm	8–2 µm	------

Die Lotpaste wird im Sieb- oder Schablonendruckverfahren etwa 150 µm stark (abhängig vom Pastentyp, je feiner desto dünner) auf die Lötpads (Lötflächen) der Leiterplatte aufgetragen und anschließend werden die elektronischen Bautelemente auf die Leiterplatte bestückt (aufgeklebt oder nur in die Lotpaste gedrückt). Neben der typischen Schablonendicke von 150 µm werden je nach Anforderung teilweise auch dünnere Schablonen mit 120 µm, 100 µm und 80 µm verwendet. In diesem Fall wird beim Pastendruck weniger Lotpaste aufgetragen. Ist hingegen mehr Lotpaste erforderlich, so können Schablonen mit einer Dicke von 180 µm oder 200 µm verwendet werden.

Löten

Danach wird die so bestückte Print-Platte im Reflow-Lötverfahren gelötet, wodurch die Partikel der Lotpaste miteinander und mit den Pads und Bauteilkontakten verschmelzen. Das Flussmittel erleichtert den Schmelzvorgang, indem es die Oberflächenspannung senkt, Oxidation verhindert und eventuell vorhandene Oxidreste reduziert. Der flüchtige Anteil des Flussmittels verdampft beim Lötprozess. Der nichtflüchtige Anteil wird durch das flüssige Lot verdrängt und sammelt sich umlaufend um die Lötstelle an. Es bildet sich eine elektrisch gut leitfähige Lötverbindung zwischen den Bauelementen und den Lötpads. Das Volumen des geschmolzenen Lotes beträgt gegenüber der nicht aufgeschmolzenen Lotpaste etwa 50 Prozent.

Literatur

• Klein Wassink, R. J.: Weichlöten in der Elektronik. 2. Auflage. Eugen G. Leuze Verlag, 1991, ISBN 3-87480-066-0.
• Scheel, Wolfgang: Baugruppentechnologie der Elektronik. 1. Auflage. Verlag Technik, 1997, ISBN 3-341-01100-5.

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Nach DIN 32513