Wenn s ums Löten geht When it s about soldering Quand il s agit du soudage STANNOL - ECOLOY Serie Produkte für den bleifreien Lötprozess

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1 STANNOL - ECOLOY Serie Produkte für den bleifreien Lötprozess STANNOL GmbH Oskarstraße Wuppertal Tel. +49 (0) Telefax +49 (0) info@stannol.de Web

2 STANNOL - ECOLOY Serie Inhalt: 1. Abhandlung Bleifrei Löten in der Elektronikfertigung 2. Abhandlung Bleifrei Produktinformation ECOLOY bleifreie Legierungen 4. Produktinformation ECOLOY TSC 5. Produktinformation ECOLOY - Anti-Oxidations-Pellets (bleifrei) 6. Auswahlhilfe Flussmittel fürs Wellenlöten 7. Produktinformation Stannol - Flussmittel Typ Produktinformation Stannol - Flussmittel Typ B 9. Produktinformation Stannol - Flussmittel Typ EF Produktinformation Stannol - Flussmittel Typ HW Produktinformation Stannol - Flussmittel Typ HW Produktinformation Stannol - Flussmittel Typ WFM Produktinformation Stannol - Flussmittel Typ WF Auswahlhilfe Flussmittelgefüllte Lötdrähte 15. Produktinformation Stannol - Lötdraht Typ HS Produktinformation Stannol - Lötdraht Typ Produktinformation Stannol - Lötdraht Typ HF Produktinformation Stannol - Lötdraht KRISTALL-Serie 19. Produktinformation ECOLOY - Tippy 20. Auswahlhilfe Lotpasten 21. Produktinformation Stannol - Lotpaste Typ SP Produktinformation Stannol - Lotpaste Typ SP320 STANNOL GmbH Oskarstraße Wuppertal Tel. +49 (0) Telefax +49 (0) info@stannol.de Web

3 Bleifrei Löten - Werkstoffe und Prozessbedingungen von Dr. Werner Kruppa Stannol GmbH, Wuppertal Blei ist bis heute ein wesentlicher Bestandteil der Legierungen zum Löten in der Elektronikfertigung. Die EU-Richtlinie ROHS zwingt uns zur Elimination von Lötprozessen mit bleihaltigen Legierungen. Nach dem Beschluß des Europäischen Parlamentes steht es nun fest: Stichtag für das Inkrafttreten der Stoffverbotsrichtlinie (ROHS) ist der In diesem Beitrag sollen Konsequenzen betrachtet werden, die unter Berücksichtigung der metallurgischen Aspekte zum Tragen kommen. Es wird beschrieben, welche Alternativen zur Verfügung stehen. Ergebnisse aus dem BRITE-Euramprojekt IDEALS liegen vor. Das bleifreie Reflowlöten wird näher beschrieben. Was muss bei einer Umstellung beachtet werden? Bleifreie Lote Der Schmelzbereich Die Liquidustemperatur (über der ein Lot vollkommen flüssig ist) sollte niedrig genug sein, damit Bauteile und Leiterplatten während des Lötprozesses nicht geschädigt werden. In der Praxis bedeutet das, dass im Lötprozess 260 C nicht überschritten werden sollten, da die meisten Bauteile bis höchstens zu dieser Temperatur spezifiziert sind. Für die meisten aktiven Bauteile, die heute auf dem Markt sind, ist diese Temperatur noch zu hoch. Sie sind in der Regel nur bis 230 C oder 240 C spezifiziert. Eine höhere Temperaturbelastung kann dann aus Gewährleistungsgründen nicht toleriert werden. Andererseits muss die Solidustemperatur (unter der die Legierung vollkommen fest ist) genügend hoch sein, damit während des Betriebs der Leiterplatte die Bauteile ihre mechanische Festigkeit behalten. In der Regel sollen die Lötstellen bis zu Temperaturen von 125 C beständig sein. Der Schmelzpunkt des eutektischen Zinn-Blei Lotes bei 183 C ist da ein sehr guter Kompromiss. Die Metallurgie Eine Bedingung, die jegliche Legierung zum Löten erfüllen muss, ist die Fähigkeit zum Benetzen aller möglichen Oberflächenmetallisierungen sowohl auf der Leiterplatte als auch der Bauteile (Gold, Silber, Kupfer, Palladium, Zinn, Nickel, Eisen). Idealerweise sollten die alternativen Lote mit der derzeit üblichen Flussmitteltechnologie zurechtkommen. Der Einsatz von stark aktivierten Flussmitteln wird in der Industrie wegen einer möglichen Korrosion und Elektromigration nicht angenommen, das heißt, man ist auch weiterhin bestrebt, einen No-Clean-Prozess durchzuführen. Die eingesetzte Legierung sollte nicht zu einer starken Oxidbildung führen, was vorteilhaft für die Lötwelle ist. Die Lötfehlerrate auf der Leiterplatte wird durch eine oxidfreie Lotwelle herabgesetzt. Die Lötstellen sollen in ihrer mechanischen Festigkeit den üblichen Anforderungen der Elektronikindustrie entsprechen, das bedeutet, dass eine hohe Ermüdungsfestigkeit eine lange Lebensdauer gewährleistet. Gesundheits- und Umweltschutz Legierungen und ihre Bestandteile dürfen nicht giftig sein, weder für den Menschen, noch für die Umwelt. Daher sind Legierungen, die Blei, Cadmium oder Thallium enthalten wegen ihrer Toxizität und Ökotoxizität nicht weiter in Betracht zu ziehen. Die Recyclingfähigkeit muss gewährleistet sein. Für Metallabfälle wie zum Beispiel Lötzinnabfälle, Krätzen und Pastenrückstände müssen einfache Recyclingwege etabliert werden Bleifrei Löten in der Elektronikfertigung 3.12

4 Auswahl der Legierungsbestandteile Metalle mit niedrigem Schmelzpunkt Element Schmelzpunkt Bemerkung C Quecksilber, Hg -38,9 Giftig Cäsium, Cs 28,5 Hoch reaktiv Gallium, Ga 29,8 Äußerst selten Rubidium, Rb 38,9 Hoch reaktiv Kalium, K 63,7 Hoch reaktiv Natrium, Na 97,8 Hoch reaktiv Indium, In 156,9 Äußerst selten Lithium, Li 179,0 Hoch reaktiv Zinn, Sn 231,9 Nicht giftig, verfügbar Bismut, Bi 271,3 Verfügbarkeit unklar Thallium, Tl 303,5 Giftig Cadmium, Cd 320,8 Giftig Blei, Pb 321,5 (Giftig) *) *) wenn bioverfügbar Bleibt als einziges Element das Zinn, das als Basiselement für Lote zur Verfügung steht. Mit dem hohen Schmelzpunkt von 232 C sind Legierungszusätze notwendig, die die Schmelztemperatur absenken (idealerweise auf <190 C, ähnlich wie bei Zinn-Blei). Bleifreie Zinnlegierungen Legierung Schmelzpunkt/ -bereich C Bi57Sn Sn92Zn8 199 Sn95Ag4Cu 217 Sn96Ag4 221 Sn99Cu 227 Sn95Sb Um die Brauchbarkeit für den Lötprozess zu ermitteln, muss man die physikalischen Eigenschaften einschließlich Benetzungsverhalten, Korrosionsbeständigkeit und thermomechanischer Belastbarkeit herausfinden Bleifrei Löten in der Elektronikfertigung 3.12

5 Physikalische und mechanische Eigenschaften von bleifreien Loten im Vergleich zu Sn63Pb37 Eigenschaft 63/37 Sn96Ag4 Sn95Ag4Cu Sn99Cu Sn95Sb5 Bi57Sn43 Schmelzpunkt C Elektrische 11, ,9 4,5 Leitfähigkeit % IACS Oberflächenspannung C Luft Oberflächenspannung C, N2 Dichte g/ml 8,4 7,5 7,5 7,3 7,2 8,7 TCE K -1 24, ,8 Scherfestigkeit 20 C C N/mm 2 14 Kriechfestigkeit 20 C 3,3 100 C N/mm 2 1, ,7 5, ,0 5, ,6 2, ,7 3, ,5 Wie man sieht, unterscheiden sich die mechanischen Eigenschaften der Alternativlote deutlich von Zinn-Blei. Die erhöhte Festigkeit wirkt sich oft vorteilhaft in Bezug auf die Haltbarkeit der Lötstelle aus, kann aber auch zu Nachteilen führen, wie z.b. dem sog. Lift- Off-Effekt oder Bauteilschäden. Das Benetzungsverhalten kann mit einer Benetzungswaage studiert werden. Es zeigte sich erwartungsgemäß, dass das Benetzungsverhalten sowohl stark von der Temperatur abhängt als auch von den getesteten Substraten. Auf Kupfer zeigen Zinn-Zink- und Zinn-Antimon Legierungen kein akzeptables Benetzungsverhalten. Bei 250 C erreicht man mit Zinn-Silber die besten Ergebnisse für bleifreie Lote, abgesehen von Bi57Sn43, das wegen der sehr hohen Löttemperatur (112 C über Liquidus) extrem gut benetzt. Bei Verwendung von verzinnten Nickelsubstraten erhält man generell bessere Ergebnisse. Die ternäre Legierung Sn95Ag4Cu verhält sich ähnlich wie Sn96Ag Bleifrei Löten in der Elektronikfertigung 3.12

6 Vergleich der Benetzungszeiten bei 250 C von SnAgCu-Legierung mit Sn60Pb40 und anderen bleifreien Legierungen T1 T1 T 2/3 Sn99,3Cu0,7 Sn96,5Ag3,5 Sn60Pb40 T 2/3 Sn99,3Cu0,7 Sn96,5Ag3,5 Sn60Pb40 0 0,5 1 1,5 Zeit, sec Ecoloy TSC Sn95Ag3,8Cu0,7 0 0,5 1 Zeit, sec Ecoloy TSC Sn95Ag3,8Cu0,7 1) auf sauberem Kupfer mit nicht aktiviertem 2) auf sauberem Kupfer mit 0,5% halogen- Kolophonium Flussmittel (nach IEC) aktiviertem Kolophonium-Flussmittel (nach IEC) T1= Zeit bis zum Erreichen der Nullinie T2/3= Zeit bis zum Erreichen von 2/3 der maximalen Benetzungskraft Im Allgemeinen läßt sich feststellen, dass die bleifreien Legierungen etwas schlechter benetzen als Zinn-Blei. Die Verwendung einer Schutzgasatmosphäre ist jedoch so vorteilhaft, dass dieser Nachteil u.u. ausgeglichen werden kann. Verunreinigungen im Lot Verunreinigungen in Loten können verheerende Folgen haben. Bei bleifreien Loten wirkt sich eine Kontamination mit Blei so aus, dass die Solidustemperatur der Legierung abgesenkt wird. Dies kann bei größeren Verunreinigungen dazu führen, dass sich ternäre eutektische Phasen bilden, deren Schmelzpunkt weit unter der ursprünglichen Legierung liegt. Eigenschaft Sn96Ag4 Sn99Cu Sn95Sb5 Bi57Sn43 Schmelzpunkt C Eutektikum mit Blei Die Folgen sind eine drastische Herabsetzung der Zuverlässigkeit der Lötverbindung, u.u. kann die Lötstelle schon während der Erstarrung brüchig werden. Reflowlöten Im Reflowprozess spielen die höheren Temperaturen eine bedeutendere Rolle als beim Wellenlöten, da die Leiterplatten wesentlich längere Zeit in der heißen Zone verweilen müssen. Hier hilft auch die Inertgasatmosphäre, die Peaktemperaturen um einige Grad zu senken. Neben Zinn-Silber- und Zinn-Kupfer-Legierungen bietet das Zinn-Silber-Kupfer- Eutektikum (Schmelzpunkt 217 C) eine Alternative mit einem etwas niedrigeren Schmelzpunkt. Diese Legierung weist bereits bei 235 C wesentlich bessere Benetzungseigenschaften auf als z.b. die binären Sn-Ag oder Sn-Cu Legierungen. Reflow in der Dampfphase könnte für das bleifreie Löten in der Zukunft an Bedeutung gewinnen Bleifrei Löten in der Elektronikfertigung 3.12

7 Bleifreie Lotpasten unterscheiden sich zunächst nicht wesentlich von den bleihaltigen. Sie sehen ähnlich aus, allenfalls sind sie ein bißchen heller in der Farbe. Die Metallpulver unterscheiden sich nicht in der Form und in der Partikelgröße, vorausgesetzt, man benutzt den gleichen Pulvertyp. Um ähnliche Druckeigenschaften zu erzielen, muss das Volumenverhältnis Lot : Flussmittel genau so groß sein wie bei den bleihaltigen Pasten. Da die Dichten der Sn-Ag-Legierungen niedriger sind, wird auch ein etwas niedrigerer Metallgehalt (der stets in Massenprozent angegeben wird) benötigt. Der damit verbundene höhere Flussmittelanteil bewirkt deswegen keine erhöhten Flussmittelreste. Die Mehrkosten für die bleifreie Legierung wirken sich nicht so sehr auf den Preis der Pasten aus. Der Aufwand für die Herstellung eines qualitativ hochwertigen Metallpulvers und der Paste selbst, spielt bei der Preisgestaltung eine wichtigere Rolle. Bisher wurden in mehreren Projekten Reflowprofile für bleifreie Lote entworfen und getestet. Ziel war es jeweils, die Auswirkungen des Profils auf verschiedene Eigenschaften der Lötverbindung zu studieren. Die Hauptarbeit war jeweils das Herausfinden des Minimalprofils, das untere Ende des Prozessfensters. Die Versuche wurden mit Pasten aus der Zinn-Silber-Kupfer Legierung gemacht. Dabei stellte sich heraus, dass die Grenzen für die höheren Temperaturen eher vom Flußmitteltyp, dessen Aktivierung und Feststoffgehalt bestimmt sind. Die Profile sind in Ihrer Form alle ähnlich. Niedrige Vorheiztemperaturen bei C und hohe Vorheiztemperaturen bei C. Peaktemperaturen von 225, 240 und 250 C wurden eingestellt und mit diesen verschieden Profilkombinationen Testleiterplatten gelötet. Alle Testleiterplatten wurden visuell untersucht. Eine Röntgenfeinfocusuntersuchung wurde benutzt, um eventuelle Lunker in den Lötstellen festzustellen. Sattelprofil für den Reflowprozess Bleifrei Löten in der Elektronikfertigung 3.12

8 Linearprofil für den Reflowprozess Die Ausbildung der Lötstellen war sogar bei den Niedrigtemperaturprofilen akzeptabel und wies kein Kriterium für eine Zurückweisung auf, mit Ausnahme von Leiterplatten mit einer chem. Zinnoberfläche. Die Lunkerbildung scheint nicht mit der Auswahl des Profils zusammenzuhängen. Jedoch konnte ein Zusammenhang mit dem benutzten Flussmitteltyp festgestellt werden. So erwiesen sich die Flussmittel mit höherem Harz- bzw. Feststoffanteil als vorteilhaft, während sog. rückstandsarme Pasten mit einem relativ hohen Lösungsmittelanteil die Bildung von Lunkern verstärken. Zuverlässigkeit: die Zuverlässigkeit der Lötverbindung ist nicht schlechter als bei Verwendung von Zinn Bleiloten. Im Bereich der höheren Temperaturen sind die mechanischen Eigenschaften der Zinn Silber Kupfer Legierungen den Zinn-Blei- Legierungen überlegen. Das Löten mit Pasten, die niedrigschmelzende Legierungen enthalten, ist möglich, da Metallpulver auch aus bismuthaltigen Legierungen hergestellt werden kann. Lotpasten mit der Bi57Sn43-Legierung benötigen wesentlich niedrigere Arbeitstemperaturen. Da dabei die chemischen Reaktionen für das Entfernen der Oxidschichten auf den Metalloberflächen langsamer ablaufen, ist besonders auf eine gute Benetzung zu achten. Die Reflowtemperaturprofile müssen bezogen auf Paste und Benetzbarkeit der Leiterplatte und Bauteile erarbeitet werden. Die Bleifreiheit muss gewährleistet sein, da durch Bleikontamination in der gebildeten Lötstelle Phasen mit einer Solidustemperatur auf 96 C entstehen können Bleifrei Löten in der Elektronikfertigung 3.12

9 Ausblick Produkte für den bleifreien Lötprozess stehen zur Verfügung. Der Anwender jedoch muss noch einen wesentlichen Aufwand betreiben, um die Prozesse zu sichern und die Produkte zu qualifizieren, wenn das Bleiverbot in Kraft tritt. Es gibt bereits gute Lösungsansätze, aber auch noch viel mehr Probleme, die angegangen werden müssen. Wir stehen erst am Anfang einer Umstellung auf den bleifreien Lötprozess. Bisher wird schon in Nischenbereichen bleifrei gelötet, jedoch nur, um bestimmte technische Erfordernisse zu erfüllen und nicht etwa um unsere Umwelt zu schützen. Die derzeit beste Lösung für ein Legierungssystem stellt die ternäre eutektische Sn-Ag-Cu Legierung dar. Es bleiben noch viel Fragen offen, die durch Aktivitäten in der Forschung gelöst werden müssen, aber auch die Anwender sind verstärkt gefordert, sich diesem Thema zu widmen. Leiterplattenhersteller müssen Produkte für den bleifreien Lötprozess zur Verfügung stellen. Bauteillieferanten müssen Produkte für den bleifreien Lötprozess zur Verfügung stellen. Lothersteller sollten alle bleifreien Legierungen möglichst in jeder Form bereitstellen. Lötprozesse müssen den Erfordernissen der Alternativlegierungen angepaßt werden. Wie gestaltet man das Reparaturlöten? Sind die bisherigen Flussmittel verwendbar? Wie entwickeln sich die Kosten? Erzielt man die gleiche Produktionsausbeute in Hinsicht auf Fehlerraten? Es gibt noch keinen Ersatz für bleireiche, hochschmelzende Legierungen. Bleifreie Legierungen können Vorteile bieten, um z.b. die Anforderungen in der Automobilelektronik nach höheren Temperaturbeständigkeiten zu erfüllen. Aktivitäten in Forschung und Entwicklung sind in hohem Maße weiterhin erforderlich. Auch um neuartige Legierungssysteme wird man nicht herumkommen, will man z.b. die Löttemperaturen für Welle und Reflow weiter senken. So werden in der Literatur auch SnAgBi-Legierungen genannt, deren geringer Bi-Gehalt dafür sorgt, dass die Schmelztemperatur um ca. 5-8 K weiter abgesenkt wird. Literatur A.Rahn et al. Bleifreie Lote? Productronic H. Steen Solders without lead a current assessment 1996 (private Kommunikation) M. Warwick, lead free soldering review, Nov.1997 (Multicore Solders Ltd.) U.S.Patent 5,527,628 N.-C. Lee Getting ready for Lead free Solders, (Indium Corp. 1997) J.H. Vincent Lead-Free Solders for Electronic Assembly, GEC Journal of Research,11,2, 1994 STANNOL Technisches Datenblatt ECOLOY TSC Bleifrei Löten in der Elektronikfertigung 3.12

10 Abhandlung von Dr. Werner Kruppa, Jetzt wissen wir es: Bleifrei jetzt ab ! Die neuen Richtlinien über den Elektro- und Elektronikschrott und die Stoffverbotsrichtlinie haben die parlamentarischen Hürden in Brüssel passiert. Richtlinie 2002/95/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 27. Januar 2003 zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten Mittlerweile gibt es einen Entwurf für die nationale Umsetzung dieser Richtlinie Diskussionspapier Stand Arbeitsentwurf Gesetz über Elektro- und Elektronikgeräte Ab 1. Juli 2006 sollen keine elektrischen Geräte und Elektronikgeräte hergestellt werden, die Blei enthalten. Anwendungsbereich (1) Diese Verordnung gilt für Elektro- und Elektronikgeräte, die unter die folgenden Kategorien fallen, sofern sie nicht Teil eines anderen Gerätetyps sind, der nicht in den Anwendungsbereich dieser Verordnung fällt: 1. Haushaltsgroßgeräte 2. Haushaltskleingeräte 3. Geräte der Informations- und Telekommunikationstechnik 4. Geräte der Unterhaltungselektronik 5. Beleuchtungskörper 6. Elektrische und elektronische Werkzeuge mit Ausnahme ortsfester industrieller Großwerkzeuge 7. Spielzeug sowie Sport- und Freizeitgeräte 8. Medizinische Geräte mit Ausnahme implantierter und infizierter Produkte 9. Überwachungs- und Kontrollinstrumente 10. Automaten Elektro- und Elektronikgeräte im Sinne des Satzes 1 sind insbesondere die in Anhang I aufgeführten Geräte. (2) Diese Verordnung gilt nicht für Elektro- und Elektronikgeräte, die der Wahrung der wesentlichen Sicherheitsinteressen der Bundesrepublik Deutschland dienen und eigens für militärische Zwecke bestimmt sind. 13 gilt nicht für Elektro- und Elektronikgeräte der Kategorien 8 und 9 und nicht für Ersatzteile für die Reparatur oder die Wiederverwendung von Elektro- und Elektronikgeräte, die erstmals vor dem 1. Juli 2006 in Verkehr gebracht werden. Für Leuchten in Haushalten und Glühlampen gilt ausschließlich 13. AHDL_Bleifrei _DE Seite 1 von 3 Stand: Oskarstraße Wuppertal Tel. +49 (0) Telefax +49 (0) info@stannol.de Web

11 Jeder Produzent, der betroffene Produkte herstellt, muss sich mit den Problemen der Umstellung befassen. Mittlerweile gibt es bleifreie Materialien, die eingesetzt werden können. Bleifreie Legierungen sind untersucht worden und die Kandidaten für den Lötprozess stehen fest: SnAg, SnAgCu und SnCu - Legierungen sind mittlerweile diejenigen, die für die meisten Anwendungen als Ersatz angesehen werden können. Leiterplatten lassen sich ebenfalls für den bleifreien Elektronikaufbau herstellen. Mittlerweile gibt es eine Reihe von brauchbaren Lösungen für Metallisierungen: C u-osp, chem.niau, chem.sn und chem.ag sind Beispiele für bleifreie Metallisierungen der Leiterplattenoberfläche. Bauteile für den bleifreien Lötprozess müssen verfügbar sein. Bisher ein Nadelöhr bei der Umstellung auf bleifreie Produktion - nicht nur die Anschlussmetallisierung muss bleifrei sein, die Eignung für die höheren Temperaturen in den Lötprozessen muss nachgewiesen werden. Für viele einfache Bauteile kein Problem. Für viele integrierte Bauteile ein großes! Lösungsansätze sind auch hier vorhanden, jedoch muss noch eine Menge getan werden, um mit den veränderten Prozessbedingungen (Temperaturen) zurecht zu kommen Lötprozesse müssen den Erfordernissen der Alternativlegierungen angepasst werden. Moderne Reflowöfen sollten einfach auf andere Lötprofile eingestellt werden können. Mehr Probleme gibt es beim Wellenlöten. Muss ein neuer Lottiegel angeschafft werden? Kann noch in Luft gelötet werden? Muss man Stickstoff einsetzen? Diese Fragen muss der Hersteller bleifreier Elektronik abklären, bevor er umsteigt! Beachtet man die Schwierigkeiten, die mit den bisherigen Zinn-Blei-Loten bestehen, mit denen man jetzt schon über 40 Jahre Industrieerfahrung in der Elektronikproduktion hat, ist dies kein leichtes Unterfangen. Wer einen Massenlötprozess einsetzt, die (fast)0-fehlerrate anstrebt, wird mit Sicherheit schnell feststellen: der Prozess ist nicht äquivalent. Leiterplattenhersteller müssen Produkte für den bleifreien Lötprozess zur Verfügung stellen. Ist die Verwindungssteifigkeit auch bei höheren Temperaturen ausreichend? Ist das Hoch-TG- Basismaterial ausreichend? Was ist mit der Eliminierung halogenhaltiger Flammhemmer in der Leiterplatte? Auch hierzu gibt es Lösungen. Aber welcher Preis muss dafür bezahlt werden?. Lothersteller können nicht alle Legierungen in jeder Form bereitstellen. Da es zu bleihaltigen Zinnlegierungen keine vergleichbare äquivalente bleifreie Legierung gibt, muss in der Regel mit höher schmelzenden Loten gearbeitet werden. Wie gestaltet man das Reparaturlöten? Hier stehen Produkte zur Verfügung. Es werden hier weniger Probleme erwartet. Die höheren Schmelztemperaturen müssen berücksichtigt werden. Die Zeit, die man jetzt für eine Lötstelle benötigt, wird unter Umständen etwas länger. AHDL_Bleifrei _DE Seite 2 von 3 Stand: Oskarstraße Wuppertal Tel. +49 (0) Telefax +49 (0) info@stannol.de Web

12 Sind die bisherigen Flussmittel verwendbar? Die Chemie der Flussmittel bleibt die gleiche. Wie bisher hat man das Zinnoxid auf der Oberfläche, und dieses lässt sich auch wie beim Zinn-Blei-Lot mit den herkömmlichen Flussmitteln entfernen. Wenn das Flussmittel den veränderten Prozessbedingungen angepasst ist, gibt es keine Probleme. In der Regel sollte dies mit dem Flussmittellieferanten abgeklärt werden, ob z.b. höhere Vorheiztemperaturen angewandt werden. Wie entwickeln sich die Kosten? Es wird nicht billiger! Nicht nur an die bleifreien Lote, Pasten und Flussmittel denken; auch Leiterplatte und Bauteile verändern sich im Preis! Die Prozess- und Energiekosten müssen ermittelt werden. Erzielt man die gleiche Produktionsausbeute in Hinsicht auf Fehlerraten? Diese Frage kann für die Massenlötprozesse noch nicht beantwortet werden. Es gibt noch keinen Ersatz für bleireiche, hochschmelzende Legierungen. Grenzwerte? Wieviel Blei ist erlaubt? Diese Frage wurde bisher von den Politikern nicht endgültig beantwortet!! In einem Entwurf wird ein Grenzwert von 0,1% angegeben, bezogen auf die kleinste, nicht mehr mechanisch demontierbare Einheit, das ist in der Regel die fertige Leiterplatte. Wir müssen alle umstellen. Wann wirklich? Ausruhen, warten ist zu spät! Die ganze Kette von Lieferanten zum Produzenten muss in den Umstellungsprozess eingebunden sein. Am wichtigsten sind die Kunden, die Abnehmer von Elektronikprodukten! Braucht man neue Zulassungen, wenn man umstellt? Wie sieht es mit der Produktgarantie aus? Wer 2007 bleifrei liefern muss, muss jetzt die neuen Produkte entwickeln in bleifreier Ausführung ein Redesign ist mehr als doppelte Arbeit! Über 10 Jahre unveränderte Liefergarantie für ein Produkt bedeutet jetzt schon bleifrei! Die Konkurrenz aus Japan zeigt uns den Weg, und sie wird uns schon vor 2006 zwingen, bleifreie Produkte auf den Markt zu bringen. Keine Frage bleifrei kommt bald. Es ist nicht allein damit getan, bleifreie Lötstellen herzustellen und halogenfreies Leiterplattenmaterial einzusetzen, das ist alles schon im Labormaßstab durchgeführt worden und funktioniert - der geeignete Massenlötprozess, die Produktqualität und das entsorgungsgerechte Design wird uns in der nahen Zukunft wesentlich mehr als bisher beschäftigen. AHDL_Bleifrei _DE Seite 3 von 3 Stand: Oskarstraße Wuppertal Tel. +49 (0) Telefax +49 (0) info@stannol.de Web

13 Bleifreies Löten mit ECOLOY Für das bleifreie Löten in der Elektronik und Elektrotechnik stellt Stannol mit der ECOLOY -Serie eine Reihe von Produkten zur Verfügung, die allen Anforderungen der Elektro- und Elektronikfertigung gerecht werden. Die bevorzugten bleifreien Legierungen sind: Legierung Zusammensetzung Schmelzpunkt C Ecoloy TC Sn99Cu1 [Sn99,3Cu0,7] 227 Ecoloy TS Sn96Ag4 [Sn96,5Ag3,5] 221 Ecoloy TSC Sn96Ag4Cu [Sn95,5Ag3,8Cu0,7] 217 Ecoloy TC3,0 Sn97Cu3 [Sn97,0Cu3,0] (nur in Stangenform) Lötzinn in Stangen und Barren Produkte der ECOLOY Serie Alle oben genannten Legierungen sind als Dreikantstangen, Barren und Formblöcke mit Aufhängeöse lieferbar. Lötdrähte Aus den bewährten STANNOL Lötdrähten haben sich durch intensive Laboruntersuchungen und umfangreiche Testreihen mit unseren Kunden die folgenden Lösungen als die besten herauskristallisiert: Lötdraht DIN EN Flussmittelanteil Seelenzahl HF ,5% 1 HS ,5% ,0% 1 Kristall ,2% 5 Kristall ,7% 5 Kristall ,7% 5 Hinsichtlich der höheren Schmelztemperatur sind die Arbeitstemperaturen entsprechend anzupassen, so sollte die Spitzentemperatur eines Lötgerätes um ca. 30 C höher sein als bei der Verarbeitung bleihaltiger Legierungen. Außerdem ist eine höhere Leistung des verwendeten Lötkolbens bzw. der Lötstation zu empfehlen. Flussmittel Für das Wellenlöten haben sich die Flussmittel EF350, HW143 (VOC-arm) und WF300S (VOC-frei) als sog. Drop-In -Produkte erwiesen, die vor, während und nach einer Umstellung auf bleifreie Lötmittel optimale Lötergebnisse ermöglichen. Rund um s Löten Für Ihren bleifreien Fertigungsprozess sind natürlich auch alle übrigen Produkte wie z.b. Stanz- und Formteile, Anti-Oxidationspellets und Lötspitzenreiniger in bleifreier Form verfügbar. Für weiterführende Informationen stehen wir Ihnen selbstverständlich unter ecoloy@stannol.de oder zur Verfügung. Oskarstraße Wuppertal Tel Telefax Wenn s ums Löten geht

14 Technisches Datenblatt STANNOL ECOLOY TSC Bleifreie Legierungen für die Elektronik Die beste bleifreie Alternative für die Elektronik In der Elektronikproduktion positiv getestet Niedrigster Schmelzpunkt von Legierungen mit hohem Zinngehalt Eutektische Legierung (definierter Schmelzpunkt) Verbesserte Benetzungseigenschaften Anwendung Die STANNOL ECOLOY TSC Legierungen wurde entwickelt, um die Verwendung von Zinn/Blei-Legierungen in allen bestehenden Produktionsprozessen in der Elektronikfertigung zu eliminieren. Überall dort, wo bei Leiterplatten und Bauteilen auf den Einsatz bleihaltiger Schichten verzichtet wurde, gewährleistet der Einsatz der STANNOL ECOLOY TSC Legierungen, dass absolut bleifreie Baugruppen gefertigt werden können. Beim Einsatz dieser Legierungen müssen Anpassungen der Temperaturprofile an den Produktionsanlagen notwendigerweise vorgenommen werden. Die resultierenden Lötstellen werden in allen Punkten, von ihren Eigenschaften her, mit Lötstellen, die mit Sn/Pb Loten hergestellt wurden, vergleichbar oder sogar besser sein. Mit STANNOL ECOLOY TSC Legierungen eliminiert man die problematische Entsorgung von bleihaltigen Abfallstoffen. Produktbereich STANNOL ECOLOY TSC sind bleifreie Legierungen des Systems Zinn/Silber/Kupfer, mit denen eutektische oder nahe am Eutektikum liegende Zinn-Blei oder Zinn-Blei-Silber Legierungen ersetzt werden können. STANNOL ECOLOY TSC wird als Barrenlot für den Einsatz in Wellenlötanlagen oder als Lötdraht für das Hand- oder Automatenlöten hergestellt, damit alle Bereiche der Löttechnik abgedeckt werden. Technische Daten von ECOLOY TSC Legierungszusammensetzung: Silber = 3,8%(+/-0,2), Kupfer = 0,5% - 0,7%, Zinn = Rest Element Masse % Element Masse % Zink (Zn) <0,001 Indium (In) <0,03 Aluminium (Al) <0,001 Blei (Pb) <0,1 Cadmium (Cd) <0,002 Antimon (Sb) <0,1 Gold (Au) <0,005 Bismut (Bi) <0,1 Nickel (Ni) <0,007 Andere <0,2 Eisen (Fe) <0,02 Arsen (As) <0,03 STANNOL ECOLOY TSC wird mit Cu-Gehalten von 0,7% (TSC) oder 0,5% (TSC0,5) angeboten. Die oben genannten Daten sind typische Werte, stellen aber keine Spezifikation dar. Das Datenblatt dient zu Ihrer Information. Unsere anwendungstechnische Beratung in Wort und Schrift ist unverbindlich, gleichgültig, ob sie vom Hause oder von einem unserer Handelsvertreter ausgeht - auch in Bezug auf etwaige Schutzrechte Dritter - und befreit unsere Kunden nicht von der eigenen Prüfung unserer Produkte auf ihre Eignung für die beabsichtigten Verfahren und Zwecke. Sollte dennoch Haftung unsererseits infrage kommen, so leisten wir Schadenersatz nur in gleichem Umfang wie bei Qualitätsmängeln. TDB_ME_ECOLOY_TSC_DE Seite 1 von 2 Stand: Oskarstraße Wuppertal Tel. +49 (0) Telefax +49 (0) info@stannol.de Web

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16 STANNOL Technisches Datenblatt Anti-Oxidations-Pellets Für das bleifreie Löten in der Elektronik und Elektrotechnik stellt Stannol mit der ECOLOY -Serie eine Produktreihe zur Verfügung, die allen Anforderungen der EU-Richtlinie ROHS gerecht wird Beschreibung: STANNOL ECOLOY Anti-Oxidations-Pellets dienen dazu, die Krätzebildung in den Lötbädern zu reduzieren. STANNOL ECOLOY Anti-Oxidations-Pellets bestehen aus Reinzinn Sn 99,95 mit Antioxidationszusatz, der mit allen bleifreien Legierungen benutzt werden kann und vorzugsweise als Zusatz für die Hochtemperaturverzinnung (Cu-Lackdrähte) eingesetzt wird. Für die bleifreie HT-Verzinnung (>330 C) empfehlen wir die Legierung Sn97Cu3. STANNOL ECOLOY Anti-Oxidations-Pellets sind auch zur Desoxidation bleihaltiger Legierungen einsetzbar. Bei sehr kleinen Lottiegeln sollte durch die Zugabe eine entsprechende Veränderung des Zinngehaltes beachtet werden. Anwendungen: 1. Für Tauchverzinnung 3-4 Stück STANNOL ECOLOY Anti-Oxidations-Pellets pro Kilogramm Lot in das Lötbad geben und nach dem Umschmelzen gut durchmischen. Je nach Temperatur ist der Verbrauch unterschiedlich. Die Wirkung setzt sofort ein. Dieser Vorgang muss wiederholt werden, wenn sich die Farbe des Lötbades wieder verändert. Nach dem Entfernen der Krätze bleibt die Lotoberfläche blank. 2. Für Schlepp-Lötmaschinen 6 Stück STANNOL ECOLOY Anti-Oxidations-Pellets pro 10 kg Lot beigeben. Ansonsten gilt dieselbe Vorgehensweise wie bei der Tauchverzinnung. Diese Zugabe erhöht den Phosphorgehalt um 15ppm. 3. Für Wellenlötmaschinen Zum Aufbau eines desoxidierten Lotes werden ebenfalls mindestens 6 Pellets / 10 kg Lot zugegeben. Die maximale Menge sollte jedoch 16 Pellets / 10 kg nicht überschreiten. Die Zugabe bewirkt eine reduzierte Krätzebildung. Die scheinbare Oberflächenspannung des Lotes wird erhöht. Legierung: Sn99,95 mit Desoxidant Schmelzpunkt: 232 C Dichte: 7,1 g / cm 3 Verpackung: STANNOL ECOLOY Anti-Oxidations-Pellets à 5 g werden in 250 g PVC-Flaschen verpackt. ist ein eingetragenes Warenzeichen der Die oben genannten Daten sind typische Werte, stellen aber keine Spezifikation dar. Das Datenblatt dient zu Ihrer Information. Unsere anwendungstechnische Beratung in Wort und Schrift ist unverbindlich, gleichgültig, ob sie vom Hause oder von einem unserer Handelsvertreter ausgeht - auch in Bezug auf etwaige Schutzrechte Dritter - und befreit unsere Kunden nicht von der eigenen Prüfung unserer Produkte auf ihre Eignung für die beabsichtigten Verfahren und Zwecke. Sollte dennoch Haftung unsererseits infrage kommen, so leisten wir Schadenersatz nur in gleichem Umfang wie bei Qualitätsmängeln. Oskarstraße Wuppertal Tel.: +49 (0) Telefax: +49 (0) info@stannol.de Web:

17 Auswahlhilfe für Flussmittel zum Wellenlöten ja Halogene erlaubt? ja Harzrückstände Oskarstr Wuppertal Tel.: +49(0) Fax: +49(0) nein geringe Harzrückstände schwach 500-6B X33-08i geringe Rückstände Aktivierung: mittel X33S/F-07i stark X33-12i nein Harzhaltige Rückstände toleriert? keine Rückstände!! nein schwach EF210 nein VOC frei? VOC-arm Aktivierung: ja stark EF350 schwach HW139 Halbwässrige Flussmittel Aktivierung: Soll gereinigt werden? stark HW143 harzhaltig WSM121 WFM121 Wasserbasierende Flussmittel VOC-frei, UMWELTFREUNDLICH harzfrei WF300S/F ja Stark aktiviert, Rückstände müssen gereinigt werden 900-7/1H

18 Technisches Datenblatt STANNOL - KOLO Beschreibung: STANNOL - KOLO ist ein mild halogenaktiviertes Schaumflussmittel nach DIN EN Typ (DIN 8511 F-SW26). STANNOL - KOLO ist ein gebrauchsfertiges Schaumflussmittel für Wellenund Schlepplötanlagen und wurde speziell für den Einsatz in der Elektronikindustrie entwickelt. Durch Verwendung eines Stabilisators erreicht STANNOL - KOLO bei der Bearbeitung von schwer lötbaren Bauteilen und Baugruppen einen hervorragenden Wirkungsgrad. Auf Grund der hohen Aktivität des Flussmittels können fast alle in der Elektronikindustrie zum Einsatz kommenden Metalle problemlos gelötet werden. Die Brücken- und Zapfenbildung wird auf ein Minimum reduziert. Die beim Lötprozess verbleibenden Flussmittelrückstände sind nach dem Durchlauf der Lötstrecke griffest. Anwendung: Während der Lötung wird der größte Teil des Flussmittels von der Leiterplatte abgespült. Die Flussmittelreste lassen sich mit einem alkalischen Reiniger entfernen. Es können alle bekannten Reinigungsverfahren, wie Bürsten-, Ultraschall-, Dampfreinigung etc., angewendet werden. Physikalische Eigenschaften und Daten: Aussehen: bernsteinfarbene Flüssigkeit Dichte (20 C): 0,826 g/ cm 3 Flammpunkt (geschl. Tiegel): 13 C Zündtemperatur: 425 C Festkörpergehalt: 13% Säurezahl: 45 mg KOH/g Kupferspiegeltest bestanden Silberchromatpapiertest leichte Verfärbung Halogenidgehalt 0,5% IPC - SF Oberflächenwiderstand 7,5*10 11Ω ungereinigt, gelötet 7,3*10 11Ω gefluxt E-Korrosion keine keine Bedingungen Bellcore TR-NWT Oskarstraße Wuppertal Tel Telefax info@stannol.de

19 Durch Verdunstungsverluste treten Änderungen in der Zusammensetzung auf. Durch richtiges Verdünnen kann dieses korrigiert werden. Beim Ansteigen der Dichte, die mittels eines Aräometers gemessen werden kann, über 0,830 g/cm 3 (20 ) sollte sie wieder auf 0,827 g/cm 3 (20 ) eingestellt werden. Zum Ausgleich der Verdunstungs-verluste sollte nur der Verdünner Typ VD 500 verwendet werden. Der Verdünner VD-500 enthält die besonders für Schaumfluxer unentbehrlichen stabilisierenden Komponenten. Dichteeinstellung Dichte bei 20 C in g/ccm 0,860 0,860 0,850 0,850 0,840 0,840 0,830 0,830 0,820 0,820 0,810 0, Gew.% Feststoffe Da die Dichte auch temperaturabhängig ist, muss pro Grad Temperaturabweichung um -0,001 g/cm 3 korrigiert werden. Verdünner: VD-500 Gebindegrößen: 2,5 l Kanister, Art.Nr. : l Kanister, Art.Nr. : l Fass auf Anfrage Sicherheit: Vor dem ersten Gebrauch das Sicherheitsdatenblatt durchlesen und Sicherheitsmaßnahmen beachten. Die oben genannten Daten sind typische Werte, stellen aber keine Spezifikation dar. Das Datenblatt dient zu Ihrer Information. Unsere anwendungstechnische Beratung in Wort und Schrift ist unverbindlich, gleichgültig, ob sie vom Hause oder von einem unserer Handelsvertreter ausgeht - auch in Bezug auf etwaige Schutzrechte Dritter - und befreit unsere Kunden nicht von der eigenen Prüfung unserer Produkte auf ihre Eignung für die beabsichtigten Verfahren und Zwecke. Sollte dennoch Haftung unsererseits infrage kommen, so leisten wir Schadenersatz nur in gleichem Umfang wie bei Qualitätsmängeln. Oskarstraße Wuppertal Tel Telefax info@stannol.de

20 Technisches Datenblatt STANNOL - KOLO B Beschreibung: STANNOL - KOLO B ist ein halogenfrei aktiviertes Flussmittel nach DIN EN Typ (DIN 8511 F-SW32). Die Rückstände wirken gemäß Prüfung nach DIN 8527 nicht korrodierend. STANNOL - KOLO B ist ein gebrauchsfertiges Flussmittel für Einfach- und Doppelwellenanlagen. STANNOL - KOLO B besitzt sehr gute Benetzungseigenschaften und ist durch seine spezielle Harzzusammensetzung nach dem Abkühlen sofort griffest. Die halogenfreien Harzrückstände bewirken einen hohen Oberflächenisolationswiderstand. Ein nachfolgender Reinigungsprozess kann daher entfallen. Die harten Rückstände bewirken ein besseres Haftungsvermögen von aufgebrachten Schutzlacken. Auch die üblicherweise nur mit Flussmitteln des Typs F-SW26 zu lötenden Anschlussteile aus Messing oder Bronze lassen sich mit dem Flussmittel STANNOL - KOLO B gut löten. Anwendung: Prinzipiell sind alle Auftragsarten anwendbar, jedoch ist in einigen Fällen eine Modifikation des Schaumfluxers empfehlenswert. Die Vorheizung soll so eingestellt werden, dass die Temperatur auf der Leiterplattenoberseite C beträgt. Die Temperatur des Lötbades soll zwischen C liegen. Physikalische Eigenschaften und Daten: Aussehen: bernsteinfarbene Flüssigkeit Dichte (20 C): 0,801 g/cm 3 Flammpunkt (geschl. Tiegel): 13 C Zündtemperatur: 425 C Festkörpergehalt: 6% Säurezahl: 23 mg KOH/g Kupferspiegeltest: bestanden Silberchromatpapiertest: bestanden Halogengehalt: keiner Oberflächenwiderstand: 1,5*10 12Ω ungereinigt, gelötet 2,4*10 12Ω gefluxt E-Korrosion: keine keine Bedingungen: Bellcore TR-NWT Oskarstraße Wuppertal Tel Telefax info@stannol.de

21 Durch Verdunstungsverluste treten Änderungen in der Zusammensetzung auf, die durch richtiges Verdünnen korrigiert werden können. Dazu wird die Titrationsmethode mit dem STANNOL - Titrierset empfohlen. Flußmittelkontrolle 500-6B Probenmenge: 5ml m l T i t r i e r l ö s 34,00 34,00 32,00 32,00 30,00 30,00 28,00 28,00 26,00 26,00 24,00 24,00 22,00 22,00 20,00 20,00 18,00 18,00 16,00 16,00 14, , ml Zusatz VD-500 zu 1l Flußmittel Sollkurve Toleranz Verdünner: VD-500 Gebindegrößen: 2,5 l Kanister, Art.Nr. : l Kanister, Art.Nr. : l Fass auf Anfrage Sicherheit: Vor dem ersten Gebrauch das Sicherheitsdatenblatt durchlesen und Sicherheitsmaßnahmen beachten. Die oben genannten Daten sind typische Werte, stellen aber keine Spezifikation dar. Das Datenblatt dient zu Ihrer Information. Unsere anwendungstechnische Beratung in Wort und Schrift ist unverbindlich, gleichgültig, ob sie vom Hause oder von einem unserer Handelsvertreter ausgeht - auch in Bezug auf etwaige Schutzrechte Dritter - und befreit unsere Kunden nicht von der eigenen Prüfung unserer Produkte auf ihre Eignung für die beabsichtigten Verfahren und Zwecke. Sollte dennoch Haftung unsererseits infrage kommen, so leisten wir Schadenersatz nur in gleichem Umfang wie bei Qualitätsmängeln. Oskarstraße Wuppertal Tel Telefax info@stannol.de

22 Technisches Datenblatt Lötflussmittel STANNOL EasyFlux EF350 STANNOL - Lötflussmittel EasyFlux EF350 ist ein feststoffarmes No-Clean Flussmittel der Kategorie A nach DIN-EN Beschreibung: Universell einsetzbar, rückstandsarm Hoher Feststoffanteil - schnelle Benetzung wenig Lötfehler No-Clean geeignet, elektrisch sicher Hervorragende Benetzungsergebnisse mit bleifreien Legierungen Die halogenfreie Aktivierung des STANNOL - Lötflussmittels EasyFlux EF350 garantiert eine hervorragende Benetzungsfähigkeit der unterschiedlichsten Oberflächen (z.b. OSP, Ni/Au, HAL) auch mit bleifreien Lötlegierungen. Dadurch werden Probleme bei Einführung neuer Leiterplatten mit alternativen Oberflächen vermieden. Um die Anforderungen an das Lötverhalten des Flussmittels und die elektrische Sicherheit der gefertigten Baugruppe zu erfüllen, wurden spezielle Zusatzstoffe in die Formulierung des Flussmittels integriert. Anwendung: Im Hinblick auf Flussmittelauftrag wurde das STANNOL - Lötflussmittel EasyFlux EF350 optimiert, so dass es vorzugsweise in Sprühfluxern einsetzbar ist. Schaumfluxer sind ebenfalls anwendbar. Die Vorheiztemperatur beim Eintritt in die Lötwelle sollte bei mindestens 90 C auf der Leiterplattenoberseite liegen. Bei dieser Temperatur ist sichergestellt, dass das Lösungsmittel verdunstet und das Flussmittel ausreichend aktiviert ist. Physikalische Eigenschaften und Daten: Farbe: hellgelb Dichte bei (20 C): 0,811 g/cm 3 Flammpunkt (geschl. Tiegel): 12 C Zündtemperatur: 425 C Festkörpergehalt: 3,5 % Säurezahl: 27 mg KOH/g Halogengehalt: keiner Verdünner: VD-500 Gesundheit und Sicherheit: siehe EG-Sicherheitsdatenblatt Die oben genannten Daten sind typische Werte, stellen aber keine Spezifikation dar. Das Datenblatt dient zu Ihrer Information. Unsere anwendungstechnische Beratung in Wort und Schrift ist unverbindlich, gleichgültig, ob sie vom Hause oder von einem unserer Handelsvertreter ausgeht - auch in Bezug auf etwaige Schutzrechte Dritter - und befreit unsere Kunden nicht von der eigenen Prüfung unserer Produkte auf ihre Eignung für die beabsichtigten Verfahren und Zwecke. Sollte dennoch Haftung unsererseits infrage kommen, so leisten wir Schadenersatz nur in gleichem Umfang wie bei Qualitätsmängeln. TDB_LF_EF350_DE Seite 1 von 1 Stand: Oskarstraße Wuppertal Tel. +49 (0) Telefax +49 (0) info@stannol.de Web

23 Technisches Datenblatt Stannol - Lötflussmittel HW 139 STANNOL Lötflussmittel HW 139 ist ein halogen-freies und VOC-reduziertes Flussmittel, das als No Clean Flussmittel gemäß DIN-EN als Typ A (DIN8511, F-SW23) eingestuft ist. STANNOL Lötflussmittel HW 139 enthält ein Lösungsmittelgemisch aus Alkohol und reinem, vollentsalztem Wasser. Somit wird man den aktuellen umweltpolitischen Entwicklungen gerecht. Die derzeit gültige europäische VOC Richtlinie fordert die Verminderung von Emissionen organischer Stoffe in die Umwelt. Der Einsatz des VOC-reduzierten Flussmittels ist dann besonders vorteilhaft, wenn durch die Anwendungsbedingungen kein VOCfreies Flussmittel eingesetzt werden kann. Der Umstieg auf Lötflussmittel HW 139, VOC reduziert, kann auch dann vorgenommen werden, wenn bleifreie Fertigungsprozesse eingeführt werden müssen. Die höhere Temperaturführung in der Vorheizung und die höhere Temperatur der Lötwelle erleichtern den Einsatz wasserbasierender und teil-wasserbasierender Flussmittel als geeignete umweltschonende Alternative. STANNOL Lötflussmittel HW 139 erfüllt alle Anforderungen an ein modernes No Clean-Flussmittel für das Wellenlöten. Gute Aktivität, Benetzung und Durchstieg Keine sichtbaren Rückstände, keine Korrosion, keine Elektromigration, hoher Oberflächenisolationswiderstand Keine Behinderung beim ICT; Auftrag per Sprüh- und Schaumfluxer Anwendung: Das STANNOL Lötflussmittel HW 139 ist für den Auftrag per Schaum- und Sprühfluxer entwickelt worden. Die Vorheiztemperatur sollte zwischen C auf der Leiterplattenoberseite liegen. Die erhöhte Vorheiztemperatur trägt der höheren Verdampfungsenergie des Wassers Rechnung. Darüber hinaus wird in diesem Temperaturbereich das Flussmittel optimal aktiviert und die Vorheizung der Bauteile sichergestellt. Physikalische Eigenschaften und Daten: Farbe: farblos Dichte bei (20 C): 0,914g/cm 3 Festkörpergehalt: 2,5 % Säurezahl: 21 mg KOH/g Halogengehalt: keiner Flammpunkt (geschl. Tiegel): 24 C Zündtemperatur: keiner Verdünner: bei Sprühfluxsystemen i.a. nicht notwendig Lagerbedingungen: optimal bei 10 C max. 30 C. Die oben genannten Daten sind typische Werte, stellen aber keine Spezifikation dar. Das Datenblatt dient zu Ihrer Information. Unsere anwendungstechnische Beratung in Wort und Schrift ist unverbindlich, gleichgültig, ob sie vom Hause oder von einem unserer Handelsvertreter ausgeht - auch in Bezug auf etwaige Schutzrechte Dritter - und befreit unsere Kunden nicht von der eigenen Prüfung unserer Produkte auf ihre Eignung für die beabsichtigten Verfahren und Zwecke. Sollte dennoch Haftung unsererseits infrage kommen, so leisten wir Schadenersatz nur in gleichem Umfang wie bei Qualitätsmängeln. Oskarstraße Wuppertal Tel Telefax info@stannol.de

24 Technisches Datenblatt Stannol - Lötflussmittel HW 143 STANNOL Lötflussmittel HW 143 ist ein halogen-freies und VOC-reduziertes Flussmittel, das als No Clean Flussmittel gemäß DIN-EN als Typ A (DIN8511, F-SW23) eingestuft ist. STANNOL Lötflussmittel HW 143 enthält ein Lösungsmittelgemisch aus Alkohol und reinem, vollentsalztem Wasser. Somit wird man den aktuellen umweltpolitischen Entwicklungen gerecht. Die derzeit gültige europäische VOC Richtlinie fordert die Verminderung von Emissionen organischer Stoffe in die Umwelt. Der Einsatz des VOC-reduzierten Flussmittels ist dann besonders vorteilhaft, wenn durch die Anwendungsbedingungen kein VOCfreies Flussmittel eingesetzt werden kann. Der Umstieg auf Lötflussmittel HW 143, VOC reduziert, kann auch dann vorgenommen werden, wenn bleifreie Fertigungsprozesse eingeführt werden müssen. Die höhere Temperaturführung in der Vorheizung und die höhere Temperatur der Lötwelle erleichtern den Einsatz wasserbasierender und teil-wasserbasierender Flussmittel als geeignete umweltschonende Alternative. STANNOL Lötflussmittel HW 143 erfüllt alle Anforderungen an ein modernes No Clean-Flussmittel für das Wellenlöten. Gute Aktivität, Benetzung und Durchstieg Keine sichtbaren Rückstände, keine Korrosion, keine Elektromigration, hoher Oberflächenisolationswiderstand Keine Behinderung beim ICT; Auftrag per Sprüh- und Schaumfluxer Anwendung: Das STANNOL Lötflussmittel HW 143 ist für den Auftrag per Schaum- und Sprühfluxer entwickelt worden. Die Vorheiztemperatur sollte zwischen C auf der Leiterplattenoberseite liegen. Die erhöhte Vorheiztemperatur trägt der höheren Verdampfungsenergie des Wassers Rechnung. Darüber hinaus wird in diesem Temperaturbereich das Flussmittel optimal aktiviert und die Vorheizung der Bauteile sichergestellt. Physikalische Eigenschaften und Daten: Farbe: farblos Dichte bei (20 C): 0,922g/cm 3 Festkörpergehalt: 3,0 % Säurezahl: 26 mg KOH/g Halogengehalt: keiner Flammpunkt (geschl. Tiegel): 24 C Zündtemperatur: keiner Verdünner: bei Sprühfluxsystemen i.a. nicht notwendig Lagerbedingungen: optimal bei 10 C max. 30 C. Die oben genannten Daten sind typische Werte, stellen aber keine Spezifikation dar. Das Datenblatt dient zu Ihrer Information. Unsere anwendungstechnische Beratung in Wort und Schrift ist unverbindlich, gleichgültig, ob sie vom Hause oder von einem unserer Handelsvertreter ausgeht - auch in Bezug auf etwaige Schutzrechte Dritter - und befreit unsere Kunden nicht von der eigenen Prüfung unserer Produkte auf ihre Eignung für die beabsichtigten Verfahren und Zwecke. Sollte dennoch Haftung unsererseits infrage kommen, so leisten wir Schadenersatz nur in gleichem Umfang wie bei Qualitätsmängeln. Oskarstraße Wuppertal Tel Telefax info@stannol.de

25 Technisches Datenblatt Stannol - Lötflussmittel WFM121 Das Flussmittel STANNOL Lötflussmittel WFM121 ist ein sogenanntes VOC-freies Flussmittel, das trotzdem einen gewissen Harzanteil aufweist. Dementsprechend muss dieses NoClean-Flussmittel gemäß DIN-EN in den Typ A (DIN8511, F-SW34) eingruppiert werden. Den aktuellen umweltpolitischen Entwicklungen trägt das STANNOL Lötflussmittel WFM121 Rechnung, indem Wasser statt Alkohol als Lösungsmittel verwendet wird. Zusätzlich kommt dieser Wechsel der aktuellen Problematik entgegen, die ein bleifreier Fertigungsprozess mit sich bringt. Die höhere Temperaturbelastung in der Vorheizung und der Lötwelle bewältigt dieser neue Flussmitteltyp problemlos. Der große Vorteil im Vergleich zu herkömmlichen VOC-freien Flussmitteln liegt im Harzanteil. Bisher war es nicht möglich, Harze mit dem Lösungsmittel Wasser zu verbinden. Aufgrund einer neuartigen Rezeptur ist es nun gelungen, die positiven Aspekte des Harzes (höhere elektrische Sicherheit, Schutz gegen Feuchtigkeit, etc.) in ein VOC-freies Flussmittel zu integrieren. Selbstverständlich wurden bei der Entwicklung die Anforderungen berücksichtigt, die an ein modernes NoClean- Flussmittel für das Wellenlöten gestellt werden, z.b.: 1. geringe Rückstände 2. keine Behinderung während des Kontaktiervorgangs im ICT; 3. Auftrag per Sprühfluxer Anwendung: Das STANNOL Lötflussmittel WFM121 ist nur für den Auftrag per Sprühfluxer entwickelt worden. Bei VOCfreien Flussmitteln hat sich diese Auftragsmethode durchgesetzt, da ein Schaumfluxer zu großen Problemen führt. Die Vorheiztemperatur sollte zwischen C auf der Leiterplattenoberseite liegen. Die erhöhte Vorheiztemperatur trägt der höheren Verdampfungsenergie des Wassers Rechnung. Darüber hinaus wird in diesem Temperaturbereich das Flussmittel optimal aktiviert und die Vorheizung der Bauteile sichergestellt. Physikalische Eigenschaften und Daten: Farbe: weiß milchig Dichte bei (20 C): 1,003g/cm 3 Festkörpergehalt: 3,4 % Säurezahl: 21,0 mg KOH/g Halogengehalt: keiner Flammpunkt (geschl. Tiegel): keiner Zündtemperatur: keiner Verdünner: nicht notwendig Die oben genannten Daten sind typische Werte, stellen aber keine Spezifikation dar. Das Datenblatt dient zu Ihrer Information. Unsere anwendungstechnische Beratung in Wort und Schrift ist unverbindlich, gleichgültig, ob sie vom Hause oder von einem unserer Handelsvertreter ausgeht - auch in Bezug auf etwaige Schutzrechte Dritter - und befreit unsere Kunden nicht von der eigenen Prüfung unserer Produkte auf ihre Eignung für die beabsichtigten Verfahren und Zwecke. Sollte dennoch Haftung unsererseits infrage kommen, so leisten wir Schadenersatz nur in gleichem Umfang wie bei Qualitätsmängeln. Oskarstraße Wuppertal Tel Telefax info@stannol.de

26 Technisches Datenblatt Lötflussmittel STANNOL - WF300F & WF300S VOC-freie Flussmittel STANNOL -WF300F & WF300S sind halogenfreie, feststoffarme Flussmittel, die die Emissionsrichtlinien für leicht flüchtige organische Komponenten (VOC) erfüllen. - äußerst effektiv auf schlecht lötbaren Oberflächen, z.b. oxidiertes Kupfer - No Clean - optimiert für die Reduzierung von Lotperlen - nicht-brennbare Formulierung - VOC-Anteil < 1%, gem. US-Gesetzgebung - WF300S für Sprühfluxer - WF300F nur für Schaumfluxer ANWENDUNG: STANNOL -WF300F & WF3 00S wurden hauptsächlich für die Konsumelektronik entwickelt, die unter Normal- oder Stickstoffatmosphäre gefertigt wird. Diese Flussmittel arbeiten auch auf schlecht geschütztem Kupfer hervorragend. Sie wurden speziell zur Reduzierung von Lotperlen zwischen benachbarten Anschlüssen optimiert. EMPFOHLENE ANWENDUNGSBEDINGUNGEN: Leiterplatte: STANNOL -WF300F & WF300S wurden so formuliert, dass sie sowohl auf oxidiertem Kupfer als auch auf allen gängigen Schutzschichten (HAL, OSP, Ni/Au usw.) arbeiten. Jedoch ist eine Überprüfung der Verträglichkeit mit den Prozessgegebenheiten zu empfehlen. Bei den bisher durchgeführten Anwendungen wurde eine sehr gute Füllung der Durchkontaktierungen festgestellt. Maschineneinstellung: Bei der Umstellung von einem anderen Flussmittel auf STANNOL -WF300F & WF300S muss die Lötanlage sorgfältig gereinigt werden. Zur Reinigung von Fingertransporten sollte STANNOL -Flux-Ex 200/B verwendet werden. STANNOL -WF300F & WF300S sind mit Standard-Kunststoffen kompatibel. Fluxen: STANNOL -WF300F(Schaumfluxer) und WF300S (Sprühfluxer) wurden für unterschiedliche Auftragsmethoden entwickelt. Um die Sauberkeit der Platine zu gewährleisten, sollte die Obergrenze für den Flussmittelauftrag bei 40 g/m 2 liegen. Das WF300F ist in Bezug auf das Schaumverhalten mit bekannten feststoffarmen Flussmitteln vergleichbar. Aufgrund des Lösungsmittels (Wasser) ist das Schaumverhalten bei Verdunstungsverlusten und Kontakt mit heißen Lötrahmen wesentlich unkritischer. Außerdem ist eine absolut trockene Druckluft nicht mehr notwendig. Um einwandfreie Schaum - und Lötergebnisse zu erzielen, sollten die folgenden Hinweise beachtet werden: 1. Den Flussmittelbehälter immer auf maximalem Füllstand halten. 2. Die Oberkante des Fluxersteins sollte nicht mehr als 2 cm unter der Oberfläche des Flussmittelspiegels liegen. Falls notwendig, muss der Stein auf das erforderliche Niveau angehoben werden. 3. Die Spaltöffnung des Fluxerkamins sollte zwischen 10 und 20 mm liegen. 4. Verwenden Sie keine Halterungen, in denen sich das Flussmittel sammeln kann. Dies führt unter Umständen zu Lotperlen, die aufgrund des plötzlichen Verdampfens des Lösungsmittels entstehen. Bei der Verwendung eines Schaumfluxers ist die Entfernung des überschüssigen Flussmittels unbedingt notwendig. Dies kann durch das Luftmesser der Lötanlage geschehen, welches gegen die Transportrichtung geneigt ist. Allerdings sollte auf einen ausreichenden Abstand zum Schaumfluxer geachtet werden, da sonst der Schaum durch den Luftzug zerstört wird. Flussmittelkontrolle: Da die Flussmittel STANNOL -WF300F & WF300S auf Wasser basieren, ist die Verdunstungsrate des Lösungsmittels äußerst gering. Die Absorption von Luftfeuchtigkeit entfällt vollständig. Für die Kontrolle der Flussmittelzusammensetzung ist, wie bei allen feststoffarmen Flussmitteln, die Bestimmung der Säurezahl mit dem STANNOL - Titrierset ideal. Um eine optimale Kontrolle des Auftragsprozesses zu gewährleisten, muss nach der Säurezahlbestimmung die exakte Menge des Verdünners zugegeben werden. Anmerkung: Evtl. erscheint das Flussmittel WF300F leicht trübe, wenn es höheren Temperaturen ausgesetzt war. Das WF300S zeigt auch eine Eintrübung, die aber deutlich geringer ausfällt. Diese Erscheinung kommt durch die spezielle Zusammensetzung zustande, die aber die Eigenschaften des Flussmittels nicht beeinflusst. Ebenso sollten die beiden Flussmittel nicht unter 10 C gelagert werden, da sich sonst der Feststoff absetzt. Sollte dies trotzdem passiert sein, kann das Flussmittel durch Erwärmung auf Raumtemperatur und gleichmäßiger Durchmischung wieder in die ursprüngliche Konsistenz gebracht werden. Die oben genannten Daten sind typische Werte, stellen aber keine Spezifikation dar. Das Datenblatt dient zu Ihrer Information. Unsere anwendungstechnische Beratung in Wort und Schrift ist unverbindlich, gleichgültig, ob sie vom Hause oder von einem unserer Handelsvertreter ausgeht - auch in Bezug auf etwaige Schutzrechte Dritter - und befreit unsere Kunden nicht von der eigenen Prüfung unserer Produkte auf ihre Eignung für die beabsichtigten Verfahren und Zwecke. Sollte dennoch Haftung unsererseits infrage kommen, so leisten wir Schadenersatz nur in gleichem Umfang wie bei Qualitätsmängeln. TDB_LFWF300F+S_DE Seite 1 von 2 Stand: Oskarstraße Wuppertal Tel. +49 (0) Telefax +49 (0) info@stannol.de Web