Hallo zusammen, verzinnte Pins (Pins aus Zinnbronze, beschichtet mit 5 um Reinzinn) sollen verlötet werden (Zinnblei-Lot). Ein mögliches Problem: unter der Zinnschicht befindet sich eine Nickel-Sperrschicht. Könnte dies den Lötprozess negativ beeinflussen? Grüße!
Nickel lässt sich Löten. das zeigt sich bei jedem Akkupack mit Nickelfähnchen
Solange das Nickel nicht auf dem Zinn ist, warum sollte das die Lötfähigkeit beeinträchtigen? ;-) Nickelblech lässt sich aber auch löten, wird ja gern für Akku-Fahnen benutzt. Wobei ich keine Ahnung habe, warum man für Zinn eine Diffusionssperre haben möchte. Ich kenne sowas nur für Gold, denn das diffundiert sonst ratz-batz ins Kupfer.
Zinn und Kupfer bilden eine nicht-lötbare Intermetallische Phase. Diese wächst recht schnell "ins Zinn" . Ist das geschehen kann das Bauteil nicht mehr verlötet werden.
Bei Leiterplatten mit ENIG- bzw. NiPAu-Oberfläche dient die Goldschicht primär dazu, die für die eigentliche Lötverbindung verwendete Nickelschicht vor Korrosion zu schützen. Das Gold löst sich dabei während des Lötvorganges im Zinn und gibt dann die saubere Nickelschicht frei. Es handelt sich somit um eine Art Symbiose: das Gold schützt die Nickeloberfläche und das Nickel schützt das Gold vor der Diffusion ins Kupfer. Bei vergoldeten Oberflächen, z.B. für Steckkontakte, sieht das etwas anders aus. Diese sollen ja im Allgemeinen nicht gelötet werden, sondern längerfristig korrosionsbeständig sein. Dort wird auch eine Nickelschicht eingesetzt, aber eben ausschließlich als Diffusionssperre für das Gold. Bei sehr alten unbestückten Leiterplatten sieht man manchmal, wie das Gold langsam, aber sicher im Kupfer verschwindet.
●DesIntegrator ●. schrieb: > Nickel lässt sich Löten. > das zeigt sich bei jedem Akkupack mit Nickelfähnchen Vielleicht verwechselt das der TE mit Chrom. Das lässt sich nur schlecht oder garnicht löten.
Xerxes schrieb: > Zinn und Kupfer bilden eine nicht-lötbare Intermetallische Phase. OK, das Detail hatte ich nicht mehr in Erinnerung.
Hallo und vielen Dank für die Antworten! Der Hintergrund der Geschichte ist: Man (unsere Produktion) ist beim Verlöten davon ausgegangen, dass die Pins normal verzinnt wurden und hat die Prozessparameter entsprechend eingestellt. Die technische Überprüfung hat aber dann eine ungenügende Verbindung zwischen Draht und Pin ergeben. In einem Labor wurde festgestellt, dass weder eine Diffusion stattgefunden, noch intermetallische Verbindungen entstanden sind. Bei der metallografischen und einer EDX Untersuchung wurde eine 2 µm Nickel (kein Chrom) Sperrschicht festgestellt. Also die Materialien wurden eindeutig über EDX identifiziert, incl. reines Zinn auf der Oberfläche. Nun ist man am Rätseln, ob das Problem an der Ni-Sperrschicht liegt oder eine andere Ursache hat. Das Labor stellt leider nur fest, unterlegt mit könnte, möglicherweise, eventuell, usw... Grüße!
Gibt es denn kein vorgeschriebenes Lötprofil vom Hersteller?
Hallo. Alle Kupferteile, die wir verlöten, haben unbedingt eine Nickelsperrschicht zwischen Kupfer und Zinn. Nur dann klappt das Löten zuverlässig. Wenn das Zinn alt und zu warm/feucht gelagert wurde bildet sich viel Zinnoxid welches durch ein sehr aggressives Flußmittel gelöst werden muss. Wenn das Flußmittel nicht passend dafür ist klappt die Lötung nicht.
Zweifler schrieb: > Nun ist man am Rätseln, ob das Problem an der Ni-Sperrschicht liegt oder > eine andere Ursache hat. Das ist dann aber eindeutig ein Problem, was kein Elektronik-Forum lösen kann. Dazu braucht man Spezialisten für Metallurgie. Mög- licherweise findest Du solche Leute bei der BAM in Berlin. Dort hat man mir z.B. mal geholfen, als ich wissen wollte, wie man testet, ob sog. sauerstofffreies Kupfer wirklich sauerstofffrei ist.
Xerxes schrieb: > Alle Kupferteile, die wir verlöten, haben unbedingt eine > Nickelsperrschicht zwischen Kupfer und Zinn. Nur dann klappt das Löten > zuverlässig. was ist mit reinen Kupferdrähten oder anderen Teilen, die keine Nickelschicht haben? das klingt ja fast so als könnte man diese nicht verlöten
Man muss hier dringend unterscheiden. Es gibt Chemisch Zinn als Oberflächenpassivierung des Kupfers auf der LP. dieses ist für Finepitch geeignet und deutlich günstiger als chemisch Nickel Gold. Allerdings ist es nicht sehr haltbar, somit nur zu gebrauchen, wenn die Platinen keine langen Lagerzeiten überstehen müssen vorm Bestücken. Es braucht auch keine Nickelschicht darunter soweit mir bekannt ist, sonst hieße es ja chemisch Nickel Zinn. Dann gibt es während der Fertigung im selektivem Aufkupferungsprozess am Ende als Ätzresist galvanisch aufgetragenes Zinn. Das lässt sich überhaupt nicht löten und muss wieder chemisch entfernt werden (Der Vorgang heißt Strippen). Dann gibt es das Sogenannte Hot Air Leveling (HAL) wo die ganze Fertigungsplatine in ein Lotbad getaucht und anschließend mit heißer Luft durch sogenannte Luftmesser das überschüssige Lot wieder entfernt wird. Das lässt sich natürlich problemlos löten, hat aber Schwierigkeiten bei Fine pitch und QFN / BGA Bauteilen, da die aufgetragene Lotdicke sehr ungleichmäßig ist. Welche Zinnschicht zur Passivierung Nickel benötigt weiß ich nicht, ich kenne so ein Verfahren nicht. Wenn Kupfer und Zinn ohne Nickel eine derartig beschriebene, unlötbare intermetallische Phase ausbilden würden, währe ein Reworking bestehender Lötverbindungen ja auch unmöglich, dort würde das ja dann ebenfalls passieren. Ich denke, Xerxes verwechselt da was.
Hallo. Kupferoxid kann man nicht löten . Das bedeutet ,das reine Kupferdrähte oder Kupferteile vor dem Löten chemisch oder mechanisch behandelt werden müssen ( Abschleifen, passendes Flußmittel etc.) Wie gesagt, jedes Bauteil mit Kupferanschlüssen hat bei uns eine Nickelsperrschicht um das Wachstum der Intermetallischen Phase zu verhindern. Ausnahmen davon sind z.B. THT-Bauteile (Spulen etc.) die mittels Tauchverzinnung behandelt wurden. Alte Bauteile bei denen sich die Phase ausgebildet hat bzw. das Zinn oxidiert ist lassen sich ohne Nacharbeit nicht prozesssicher verarbeiten. Diese werden von unserer Fertigung abgelehnt und nur im Notfall nach gründlicher Prüfung der Lötbarkeit verarbeitet. THT-Teile werden teilweise neu verzinnt. Händische Nacharbeit / Handlöten etc. ist eine ganz andere Geschichte.
Christian B. schrieb: > Dann gibt es während der Fertigung im selektivem Aufkupferungsprozess am > Ende als Ätzresist galvanisch aufgetragenes Zinn. Das lässt sich > überhaupt nicht löten und muss wieder chemisch entfernt werden (Der > Vorgang heißt Strippen). War früher Standard für durchkontaktierte Platinen. Kann man schon auch löten, aber schwer, nur mit ausreichend Flussmittel. Einige meiner Platinen meines ersten Computers sind so aufgebaut (Handfertigung im Chemielabor der Uni :). Hier im Thread ging's aber nicht um die Platine, sondern um Bauteilanschlüsse.
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