Untersuchungen der Porositat und Zuverlassigkeit von Lotverbindungen

摘要

Forciert durch die zum 1. Juli 2006 EU-weit inkrafttretende Verordnung zur restriktiven Regelung des Einsatzes RoHS (Reduction of Hazardous Substances) - konformer Materialien zur Anwendung in Elektro- und Elektronikprodukten gewinnt parallel die Qualifizierung bleifreier Lotverbindungen zunehmend an Bedeutung. Ein besonderes Augenmerk gilt dabei nicht allein einer Generierung akzeptabler, normkonformer Lotverbindungen unter Einsatz bleifreier Lotwerkstoffe, sondern daruber hinaus einer Risikoabschatzung der bislang weniger etablierten bleifreien Legierungssystemen und den daraus resultierenden typischen lottechnischen Auffalligkeiten innerhalb der Lotverbindung. Zerstorungsfreie, visuelle Diagnostik mittels Lichtmikroskopie/-makroskopie genugt zwar haufig den Vorgaben einschlagiger Normen um den geschaffenen Akzeptanzstatus der Lotstellen grundlegend zu definieren, doch erscheint es bei vielen Anwendungen verdeckter (BGA, CSP) oder auch miniaturisierter (Bauformen 0201 und 01005) Lotverbindungen durchaus sinnvoll, das Innere der Lotstelle auf eventuelle Fehl- oder Storstellen hin zu untersuchen um erweiterte Erkenntnisse uber darin begrundete Zuverlassigkeitsschwachstellen zu gewinnen. Die Porenbildungsmechanismen/-faktoren sind dabei im bleifreien Linienprozess oftmals zwangslaufig kritisch integriert; um den Lotprozess beherrschbar zu gestalten, werden unwissentlich Poren in unterschiedlichsten Intensitaten und Geometriekonstellationen provoziert, wobei erhohte Tendenz zur Porenbildung in bleifreien Lotverbindungen festzustellen ist. In folgendem Beitrag wird der Poreneinflusses auf die Zuverlassigkeit von (vorrangig bleifreien) Lotverbindungen aktueller Bauformen, die unter Serienfertigungsbedingungen verlotet und nachfolgend einer thermischen Alterung unterzogen wurden, dargelegt.