SB_19242NLP

Einleitung
1 Einleitung
1.1 Problemstellung
Pulverförmige Lote werden meist über die Applikation von lösungsmittelhaltigen
Lotpasten resp. Lotsuspensionen mittels Dispenser, Siebdruck oder Sprühtechnik
aufgebracht. Des Weiteren sind für spezielle Anwendungen der Einsatz von flexiblen
Lot-Tapes aus kunststoffgebundenen Lotpulvern bekannt [1]. Darüber hinaus wird in
der Literatur verschiedentlich über die Verwendung von Thermoplasten als Bindemittel
für Lotpulver berichtet [2-5]. Auch am Institut für Werkstoffkunde wurden in der
Vergangenheit Verfahren entwickelt, die eine lösungsmittelfreie Verarbeitung und
Applikation von Lotpulvern durch Verwendung thermoplastischer Kunststoffe als Binder
ermöglichen [6-8]. Zum Einsatz kamen hierbei mit Lotpulver gemischte Polyolefine
(Polyethylen oder Polypropylen), die mittels der für die verwendeten Thermoplaste
typischen Fertigungsverfahren (Sintern, Extrudieren, Kunststoffspritzgießen etc.) zu
Lotformteilen verarbeitet oder als Beschichtung auf zu lötende Bauteilflächen
aufgetragen werden können. Eine wesentliche Bedingung für die Eignung dieser
Lotapplikationsform ist die rückstandsfreie thermolytische Zersetzung der verwendeten
Thermoplaste im Lötprozess, welcher bei Nickelloten entweder unter Schutzgas
(Stickstoff, Argon oder Wasserstoff) oder im Hochvakuum erfolgt. Ein diesbezüglich
ebenfalls günstiges thermolytisches Verhalten unter Lötprozessbedingungen ist auch
von heteroatomaren Thermoplasten aus den Gruppen der aliphatischen, sauerstoffhaltigen
Polyvinylverbindungen und Polyestern, die vornehmlich kurzkettige und damit
volatile Zersetzungsprodukte liefern, bekannt [9-13].
Bei den bisherigen in der Literatur beschriebenen Anwendungen von thermoplastisch
gebundenen Lotpulvern mussten verfahrensbedingt bislang immer Binderanteile von
mindestens 6 % Masseanteil eingestellt werden, um die Mischung beispielsweise zu
einer haftfesten Beschichtung sintern oder hieraus Lotformteile z. B. spritzgießen zu
können [8]. Für eine ausreichende Haftfestigkeit zwischen einzelnen Lotpartikeln
und/oder zwischen Lotpartikeln und zu belotender Oberfläche ist es aber grundsätzlich
ausreichend, wenn sich der Binder tatsächlich nur zwischen den unmittelbaren
Kontaktpunkten befindet, sodass prinzipiell noch eine deutliche Reduktion des
Thermoplast-Anteils möglich sein sollte. Um dies zu erreichen, ist es zielführend, den
Binder bereits auf die Partikel selbst aufzubringen, was bedeutet, jedes einzelne
Lotpartikel mit einer dünnen thermoplastischen Umhüllung zu überziehen. Bei
thermischer Behandlung der umhüllten Partikel, wird der aufschmelzende Thermoplast
eine Verklebung der Partikel sowohl untereinander als auch zur kontaktierten
Bauteiloberfläche zur Folge haben. Kunststoffumhüllte Lotpartikel bieten überdies die
Möglichkeit, diese mittels eines elektrostatischen Spritzverfahrens auf
Bauteiloberflächen applizieren zu können.
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