E DIN EN 61190-1-2/A1:2012-03

Verbindungsmaterialien für Baugruppen der Elektronik -

Teil 1-2: Anforderungen an Lotpaste für hochwertige Verbindungen in der Elektronikmontage (IEC 91/1023/CD:2011)

Dieser Teil 1-2 der Normreihe IEC 61190 legt die allgemeinen Anforderungen zur Beschreibung und Prüfung von Lotpasten fest, die für die Herstellung hochwertiger elektronischer Verbindungen in der Elektronikmontage verwendet werden. Diese Norm schreibt ein Qualitätsprüfungsdokument vor und soll sich nicht direkt auf das Verhalten des Materials im Herstellungsprozess beziehen.
Zugehörige Informationen zur Beschreibung und Qualitätsprüfung der Flussmittel sowie die Liefervorschriften für Flussmittel und Materialien, die Flussmittel enthalten, sind in IEC 61190-1-1 enthalten. Die in dieser Norm verwendeten Prüfmethoden sind IEC 61189 5 entnommen.
Die Bestimmung der Größe der Lötpulverpartikelgröße muss unter Anwendung der vorliegenden Norm erfolgen. Alternative Prüfverfahren dürfen zwischen Anwender und Lieferant vereinbart werden. Bei der Prüfung muss der Typ der Pulverpartikelgröße entweder nach einer Standardpartikelgröße oder nach der ähnlichsten der in Tabelle 2 angegebenen Partikelgrößen klassifiziert werden.
Der prozentuale Metallgehalt des Lotpulvers sollte zwischen 65 % (m/m) und 96 % (m/m) betragen, wenn nach IEC 61189 5, Prüfverfahren 5x16 (6X05) geprüft wird. Der prozentuale Metallgehalt muss innerhalb von ± 1 % des in der Bestellung des Anwenders festgelegten Nennwertes liegen.
Die gemessene Viskosität muss innerhalb von ± 10 % des vom Anwender festgelegten Wertes liegen. Die Verfahren zur Bestimmung der Viskosität von Lotpaste im Bereich von 300 Pa s bis 1 600 Pa s müssen IEC 61189-5, Prüfverfahren 5x04 oder Prüfverfahren 5X06 entsprechen. Das Verfahren zur Bestimmung der Viskosität von Lotpaste im Bereich von 50 Pa s bis 300 Pa s muss IEC 61189-5, Prüfverfahren 5X05 oder Prüfverfahren 5X07 entsprechen.
Bei der Lotkugelprüfung muss die Lotpaste die Anforderungen hinsichtlich statistisch verteilter Lotpartikel (Lotkugeln) wie festgelegt erfüllen. Wenn die Lotpaste in einer Stickstoffatmosphäre, z. B. bei einer inhaltigen Lotpaste, aufschmelzen muss, sollte eine Lotkugelprüfung in kontrollierter Stickstoffatmosphäre zulässig sein.
Bei der Klebefähigkeitsprüfung muss die Lotpaste nach IEC 61189-5, Prüfverfahren 5X10 geprüft werden. Die minimale Klebekraft und -dauer muss zwischen Anwender und Lieferant vereinbart werden. Die Prüfung der Benetzung nach IEC 61189-5, Prüfverfahren 5X11 verlangt, dass die Lotpaste die Kupferflächen des Probeblechabschnitts gleichmäßig und ohne Anzeichen für Entnetzung oder Nichtbenetzung benetzen.
Der Lieferant muss jeden Behälter mit Lotpaste mit den folgenden Angaben Name und Anschrift des Lieferanten, Klassifizierung/Bezeichnung der Paste und Bezeichnung des Lieferanten für die Lotpaste, Nettomasse der Lotpaste, Chargennummer, Herstellungsdatum und Haltbarkeitsdauer beschriften.
Die Qualifikationsprüfung muss in einem vom Anwender akzeptierten Labor an Stichproben durchgeführt werden, die mit Ausrüstungen und Verfahren hergestellt wurden, wie sie üblicherweise in der Produktion verwendet werden.
Anhang A der Norm enthält ein Formular für den Lotpasten-Prüfbericht.
Anhang B der Norm erläutert Bedingung und Profil für Reflow. Obwohl eine Reihe von Faktoren zur Bildung von Lotkugeln, Lotperlen und Spritzern während des Reflow führen können, hat die Einführung von no clean-Verfahren in der Elektronikfertigung zu einem verstärkten Auftreten der Lotkugelbildung geführt. Zur Bildung von Lotkugeln, üblicherweise mit einem Durchmesser von 0,5 mm, kommt es, wenn einer oder mehrere Teile des Lots der Lotverbindung abgetrennt werden. Um diese Bedingungen zu verhindern und den Prozess zu verbessern, wird die folgende Prozessauswertung vorgeschlagen:
- Ändern des Temperaturprofils entsprechend der vom Hersteller der Lotpaste vorgeschlagenen Spezifikationen, um die Bildung von Lotkugeln und Lotperlen zu verringern.
- Vorheizen durch höhere Temperaturen und längere Zeiten bei diesen Temperaturen führen zu einem schnelleren Verflüchtigen des Aktivators. Die meisten organischen Stoffe haben einen messbaren Dampfdruck von über 150 °C [302,0 °F]. Außerdem erhöht sich die Oxidation auf metallischen Oberflächen (Lotpulver und Flächen/Anschlüsse gleicher weise) und durch längere Zeiten bei höheren Temperaturen. Bei einer Verringerung der Vorheiztemperatur und einer Verkürzung der Vorheizzeit können in der Reflow-Menge des Profils mehr Bindemittel der Lotpaste flüssig bleiben. Dadurch wird die Bildung von Lotkugeln verringert.
- Änderung der Atmosphäre, da in Umgebungen mit verringertem Sauerstoffgehalt (d. h. Stickstoff) das Vorkommen verschiedener Lötfehler, wie z. B. Lotkugeln, möglicherweise verringert oder ausschließt. Stickstoff verbessert das Zusammenfließen, ohne die Aktivierung der Lotpaste zu erhöhen. Einen zusätzlichen Vorteil bietet Stickstoff durch das Verhindern der Reoxidation nach Abschluss der ursprünglichen Oberflächenaktivierung.
- Änderung der Depotgröße, da aufgrund des geringeren Oberflächen/Volumen-Verhältnisses dickschichtige und große Lotpastendepots ein langsameres Schmelzen des Aktivators als kleinere und dünnschichtige Depots ermöglichen.
Zuständig ist das K 682 „Montageverfahren für elektronische Baugruppen“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE.