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!
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.
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!
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.
Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.
Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!
Groß- und Kleinschreibung verwenden
Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang
Announcement: there is an English version of this forum on 
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten